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岩石力学は、岩石と岩盤の機械的挙動に関する理論的かつ応用的な科学です。[1]
地質学と比較すると、これは岩石と岩盤が物理的環境の力場にどのように反応するかを扱う力学の分野です。 [1]
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背景
岩石力学は、土壌を含むすべての地質学的物質の機械的反応を扱う、より広範な地質力学の一部です。 [1]
岩石力学は、岩石の中や上に構築される構造物の設計に工学力学の原理を適用することに関係しています。 [1]構造物には、掘削井戸、鉱山の立坑、トンネル、貯水池ダム、貯蔵庫の構成要素、建物など、多くの物体が含まれます。[1]岩石力学は多くの工学分野で使用されていますが、主に鉱業、土木、地質工学、輸送、石油工学で使用されています。[2] [3]
岩石力学は、「岩石には補強が必要なのか、それとも岩石はどんな荷重にも耐えられるのか」といった疑問に答えます。 [4]また、岩石ボルトのパターンなどの補強システムの設計も含まれます。[4]
プロジェクトサイトの評価
工事を始める前に、建設現場の地質条件を適切に調査する必要があります。[5]現場観察、深部掘削、地質物理調査はすべて、安全な建設計画を策定し、現場の地質モデルを作成するために必要な情報を提供します。[5]この現場で実施される調査のレベルは、予算、時間枠、予想される地質条件などの要因によって異なります。[5]
調査の最初のステップは、分析するための地図と航空写真の収集です。[5]これにより、潜在的な陥没穴、地滑り、浸食などに関する情報が得られます。地図は、サイトの岩石の種類、地質構造、および岩盤ユニット間の境界に関する情報を提供します。[5]
ボーリングホール
ボーリング孔の作成は、さまざまな場所のさまざまな深さで地面を掘削して、その場所の地質をより深く理解する技術です。[5]ボーリング孔は、地質モデルに正確な情報を提供できるように、適切な間隔で十分な深さまで掘削する必要があります。 [5]ボーリング孔からのサンプルが調査され、岩石の種類、風化の程度、不連続性の種類などの要素がすべて記録されます。[5]
方法
岩石の特性を試験することは、それがどれだけ安定しているか、または不安定であるかを理解するために不可欠です。[2]岩石力学には、無傷の岩石、不連続面、岩盤の試験という3つのカテゴリの試験方法が含まれます。 [6]
実施できる直接的な試験方法は、実験室試験と原位置試験の2つです。[6]また、フィールド観察を分析することで相関関係や推定値を取得する間接的な試験方法もあります。[6]これらの試験方法によって得られるデータは、岩石力学や岩石工学の設計、構造、研究にとって非常に重要です。[6]
完全な岩石や不連続面は、実験室で小規模な実験を行って経験的データを収集することでテストできますが、岩盤はより複雑な性質を持っているため、実験室での作業ではなく、より大規模な現場測定が必要です。[6]
実験室試験は、岩石の分類と特性評価、および工学設計で使用される岩石の特性の決定の両方を提供します。[6]これらの実験室試験の例には、音速試験、硬度試験、クリープ試験、引張強度試験などがあります。[6]調査対象の岩石に大きな負荷をかけ、変形するかどうかを観察する現場試験は、岩盤の強度と安定性に影響を与えるものについての洞察を提供します。[6]
岩盤の強度を理解することは難しいですが、その上や周囲に建造されるものの安全を確保するためには必要であり、それは環境条件、岩盤の大きさ、岩盤の不連続性など、岩盤が直面するさまざまな要因に依存します。[7]
参照
参考文献
- ^ abcde地下採掘のための岩石力学。ドルドレヒト： Springer Netherlands。2004年。doi：10.1007/978-1-4020-2116-9。ISBN 978-1-4020-2064-3。
- ^ ab Gratchev, Ivan (2019-10-23). プロジェクトベース学習による岩石力学（第1版）. CRC Press. doi :10.1201/9780429278839. ISBN 978-0-429-27883-9. S2CID 242572528。
- ^ ハリソン、ジョン P.; ハドソン、ジョン (1997)。岩石力学の工学入門(第 1 版)。オックスフォード: エルゼビア。pp. 1–9。ISBN 9786611058746。
- ^ ab 岩石力学と工学 第4巻：掘削、支持、監視。CRC Press。2017-05-18。doi ：10.1201 / b20406。ISBN 978-1-315-70812-6。
- ^ abcdefgh Gratchev, Ivan (2019-10-23). プロジェクトベース学習による岩石力学（第1版）. CRC Press. doi :10.1201/9780429278839. ISBN 978-0-429-27883-9. S2CID 242572528。
- ^ abcdefgh Feng, Xia-Ting (2017). Rock Mechanics and Engineering (第2版). ロンドン: CRC Press. pp. 3–66. ISBN 9781315364254。
- ^ Feng, Xia-Ting (2017). Rock Mechanics and Engineering (第2版). ロンドン: CRC Press. pp. 367–393. ISBN 9781138027602。
- イェーガー、クック、ジマーマン (2008)。岩石力学の基礎。ブラックウェル出版。ISBN 9780632057597。
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Coates, D F. (1981)「岩石力学原理」カナダ:モノグラフ 874。