(1) 課題番号 :904
(2) 実施機関名:名古屋大学環境学研究科
(3) 課題名 :ボアホール型地殻変動観測と間欠応力測定法の開発
(4)本課題の5ヶ年計画の概要:
(4−1)建議の項目:3.観測技術の開発,(2)観測技術
(4−2)関連する新建議の項目:
㈽−1−(2)−イ,㈽−1−(2)−ウ,㈽−3−(2)−ウ,
(4−3) 5ヶ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標:
ボアホールを利用した地下深部における応力測定のうち,本課題で目標としているこの応力測定法では,歪計とデータロガーが一体となったインテリジェント回収型歪計をボーリング孔の孔底にモルタルで固定し,歪計周辺の岩盤のオーバーコアリングを行い,応力解放法により原位置での初期応力を求める.この方法は地下深部で岩盤を破壊することなく行える世界で初の方法である.
(5)平成14年度の成果の概要:
(5−1)課題提案の背景: 主たる項目と同じ
(5−2)実施目標:主たる項目と同じ
(5−3)平成14年度で実施された研究の概要:
平成14年度は,当初計画をしたように,東濃地震科学研究所と共同で,東濃地震科学研究所の屏風山の深度700mに於いて初期応力測定を実施し(応力解放法では世界で最も深い深度である)た,また,産業技術総合研究所と共同で,ASR法との比較を行った.現在,データを解析中である.今年度は,深度1200mにおいても,初期応力の測定を行うと共に,ASR法との比較を行う予定である.図904-1は高山地震観測所の観測室の移設時に行った初期応力測定時の観測データである.データは現在解析中である.
また,平成15年度の計画を先取りし,水平ボーリング孔において,初期応力測定装置をモルタルと一体にして孔底に挿入し初期応力を測定する技術の確立を試みた.その結果,水平ボーリング孔においてもモルタル一体型の工法が可能であることを確かめた.このことから,より深い深度においても初期応力測定装置を埋設できる技術が獲得できた.また,業者を教育し,測定装置のハンドリングとデータの整理までの一連の作業を全て任せられるようにした.
一方,平成14年度中に充電式の取り扱いが容易な初期応力測定装置を開発できる見込みである.現時点では,何処の省庁であっても初期応力測定を行える体制である.地震予知関係の予算でボーリング孔を掘削する場合,非破壊で初期応力が測定できるこの方法を用い,地下深部での応力を測定し地震予知の基礎資料を得るべきである.
これに関連することで,地下深部における地殻変動観測のため,ボアホール内でデジタル変換したデータを,電源線と兼用できる同軸ケーブルを介して伝送する,双方向のデータ通信機能を持つデータ送受信ユニットを開発した.このユニットを用いると,単一の同軸ケーブルで地下深部のボアホール観測装置に電源を供給しつつ,観測装置からデジタル信号を送信できる.複合ケーブルを省力化でき,観測装置の設置が容易になった.
(5−4)「平成14年度の到達目標」に対する成果:
深度700mでの初期応力測定に成功できたし,水平ボーリング孔での初期応力測定にも成功した.インテリジェント回収型歪計による初期応力測定は実用段階になったと考えられる.現時点で確立した応力解放法による初期応力測定法は,測定装置をボーリング孔の孔底に設置し,1週間程度の間,モルタルの硬化を待たなければならない.硬化待ちがあるため作業経費が膨らんでいる.モルタルの硬化待ちをなくせば,作業経費が節減できる.今後は,ワイヤレスの孔径変化測定装置を開発し,以下の手順で初期応力を測定することを試みる.また,関連する測定技術の開発と,関連業者の教育を行い,より安価に初期応力が測定できる方法を確立したい.
(5−5)共同研究の有無:
東京大学地震研究所・(財)地震予知総合研究振興会(東濃地震科学研究所)・独立行政法人防災科学技術研究所と共同研究として実施.
(5−6)平成14年度に公表された成果
[1]Ishii, H., T. Yamauchi,
[2]松本滋夫・石井 紘・山内常生,深部ボーリング孔などを利用した初期応力測定の問題点とその原因の検討およびかいりょうについて,東京大学地震研究所技術研究報告,
Vol. 7,15-30,2001.
(6) この課題の実施担当連絡者
氏名: 山内常生(やまうちつねお)
電話: 052-789-3045
FAX: 052-789-3047
e-mail: yamauchi@seis.nagoya-u.ac.jp
図の説明:
図904-1: 高山地震観測所の観測室の移設時に行った初期応力測定