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岩盤分類と物性値


岩盤分類マトリックス
2019.3.8
 岩盤の風化、キレツ間隔、キレツの平滑性、キレツの介在物質、岩石自体とキレツ周辺の風化状態や変質状態などの各要素の組み合わせ状況によって、岩級区分が行われている。(田中治雄、菊池宏吉ほかのA、B、CH、CM、CL、D分類が有名)
 これらの各要素の判定は一種のマトリックスであり、この岩盤分類マトリックスをMRとすると、Y(結果)=MR・X(誘因)という関係式が、場合分けをして、可能となるものと考えられる。
 Q値やRMRはこの類ではあるが、日本式の岩級区分に対応するこの岩盤分類マトリックスの数学的、岩盤力学的研究は今のところ公表されていない。

岩盤の物性値(地盤定数)
2019.3.8
 岩石の物性値はボーリングコアや岩塊からコア抜きした円柱試料を用い、単位体積重量測定、一軸圧縮試験(静弾性係数、静ポアソン比測定)、三軸圧縮試験が行われる。他に、不定形の岩片で実施可能な見かけ比重・有効間隙率試験(含水状態によって自然、飽和、乾燥の三状態の数値を得る)がある。有効間隙率はコンクリート骨材で重要な吸水率に換算できる。
 岩盤の試験には、ボーリング孔内で行う水平載荷試験やPS検層をはじめとする各種物理検層(比抵抗電気検層、密度検層、超音波検層などがある)、ダムなどの大規模構造物設計のために行う横坑内での平板載荷試験、せん断試験がある。
 岩盤はキレツを非等方性であるため、岩盤を露出、整形した坑道内等のある程度広い試験面での平板載荷試験、せん断試験が望まれるが、この試験は経費が高く多数の実施も困難であるため、一般土木設計では、ボーリングコア試験、コアの岩石組織と風化状況、孔内試験値などから岩盤分類を行い、岩盤物性値を推定する経験的手法(研究機関による論文や基準書による)が用いられている。
 なお、一部の橋梁などの構造物設計では、数少ない孔内水平載荷試験の実測値を他の既存のデータと照合せず、そのまま利用している場合があり、軟岩の一般値以上のデータであったとしても、適正な設計計算のためには不用意な取り扱いと考えられる。


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