拘束圧・温度に依存する花崗岩不連続面の不可逆透水特性に関する実験的評価

Abstract

温度・応力条件に依存する岩石構成鉱物の溶解現象に起因する岩盤の透水・物質輸送特性の空間的・時間的変化を把握することは重要である. 本研究では, 加温することが可能な三軸試験装置を用いて, 単一不連続面を有する花崗岩供試体に対して, 温度を20および90℃に, 拘束圧を1～10 MPaに制御した環境で透水試験を実施し, 温度・拘束圧に依存する透水特性の変化を計測した. また, 拘束圧の保持時間が透水特性に与える影響を検証するために, 短期載除荷試験, 長期保持試験の2種類の実験を実施した. その結果, 20℃条件では透水特性の変化に可逆的な挙動が観察されたが, 90℃条件では, 不可逆的な挙動が得られた. これは, 不連続面内アスペリティ接触部の破壊・溶解現象に起因していると考えられる.

It is of great importance to understand temporal and spatial changes in the hydraulic and transport properties of rock mass mediated by the mineral dissolution controlled by temperature and stress conditions. In this work, a suite of flow-through experiments in a single fracture in granite has been conducted under temperature and stress conditions controlled. Specifically, the two different experiments of the short-term and the long-term experiments are performed to examine the influences of loading time on an evolution of the fracture permeability. The measured changes of the fracture permeability show reversible and irreversible behaviors under short-term and long-term conditions, respectively.