JP2024138564A - Permeability evaluation device and method - Google Patents
Permeability evaluation device and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024138564A JP2024138564A JP2024119163A JP2024119163A JP2024138564A JP 2024138564 A JP2024138564 A JP 2024138564A JP 2024119163 A JP2024119163 A JP 2024119163A JP 2024119163 A JP2024119163 A JP 2024119163A JP 2024138564 A JP2024138564 A JP 2024138564A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- water
- holding member
- shear
- permeability
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
本発明は、材料を変形させて透水評価を行う透水評価装置、及び、透水評価方法に関する。 The present invention relates to a permeability evaluation device and a permeability evaluation method that evaluates permeability by deforming a material.
例えば、放射性廃棄物を地下に処分する場合、地下水の流れによる核種の移動を抑制するため、透水性が極めて低い材料を覆土等の緩衝材として用いることが考えられている。透水性が極めて低い材料としては、例えば、膨潤性を有するもの(ベントナイト、もしくは、ベントナイトと砂を混合したもの)が検討されている。 For example, when disposing of radioactive waste underground, it is considered to use a material with extremely low permeability as a buffer material such as covering soil in order to prevent the migration of nuclides due to groundwater flow. Examples of materials with extremely low permeability that are being considered include those with swelling properties (bentonite, or a mixture of bentonite and sand).
緩衝材等の埋設施設を構成する材料の評価を行う場合、地下水の流れの状況を把握する必要がある。地下水の流れの状況を把握するためには、緩衝材等の材料の透水性を把握することが重要になっている。このため、透水性が極めて低い材料であっても極少量の水の動を適切に検出することができる技術が提案されている(例えば、特許文献1)。 When evaluating materials that make up buried facilities, such as buffer materials, it is necessary to understand the state of groundwater flow. In order to understand the state of groundwater flow, it is important to understand the permeability of materials such as buffer materials. For this reason, technology has been proposed that can appropriately detect the movement of very small amounts of water even in materials with extremely low permeability (for example, Patent Document 1).
一方、放射性廃棄物の処分に用いられる覆土等の緩衝材は、材料の強度を把握することが重要であり、緩衝材等の地盤を構成する材料の強度を把握するために、せん断強度を調べることが行われている。せん断強度を把握することで、周辺環境の変化に応じた覆土等の緩衝材の力学挙動を評価することが可能になる。 On the other hand, it is important to understand the strength of the materials used in the disposal of radioactive waste, such as cover soil, and shear strength is investigated to understand the strength of the materials that make up the ground, such as buffer materials. Understanding the shear strength makes it possible to evaluate the mechanical behavior of buffer materials, such as cover soil, in response to changes in the surrounding environment.
緩衝材等の材料のおける地下水の流れの状況は、せん断を加味した状態で長期にわたる評価が必要であり、材料に局所的な変形(せん断変形)が生じた場合における水みちの発生に対する状況の把握が必要となっているのが現状である。 The state of groundwater flow in materials such as buffer materials requires long-term evaluation taking into account shear stress, and the current situation requires an understanding of the situation regarding the occurrence of water paths when localized deformation (shear deformation) occurs in the material.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、任意のせん断状態(過程)における材料のせん断帯の透水性を評価することができる透水評価装置、及び、透水評価方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above situation, and aims to provide a permeability evaluation device and a permeability evaluation method that can evaluate the permeability of the shear band of a material in any shear state (process).
上記目的を達成するための請求項1に係る本発明の透水評価装置は、
試料の一方面側を保持する第1保持部材と、
前記試料の他方面側を保持して前記第1保持部材との間に前記試料を拘束する第2保持部材と、
前記第1保持部材、前記第2保持部材を相対的に移動させて前記試料に変形を加えて前記試料にせん断帯を形成するせん断手段と、
前記試料にせん断帯を形成する前の拘束された前記試料に対し、少なくとも、前記一方面、前記他方面に沿った方向から所望通水を行うと共に、前記試料にせん断帯を形成した後に前記試料に形成されたせん断帯に対し、面に沿う方向に通水を行う通水手段と、
前記通水手段による通水の状態を検出してせん断帯の透水状況を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the water permeability evaluation device of the present invention according to
A first holding member that holds one surface of the sample;
a second holding member that holds the other surface side of the sample and restrains the sample between itself and the first holding member;
a shearing means for relatively moving the first holding member and the second holding member to deform the sample and form a shear band in the sample;
water passing means for passing a desired amount of water through the restrained sample from at least directions along the one surface and the other surface before shear bands are formed in the sample, and for passing water through the shear bands formed in the sample in a direction along the surface after shear bands are formed in the sample;
and an evaluation means for detecting the state of water flow by the water flow means and evaluating the water permeability of the shear band.
上記目的を達成するための請求項2に係る本発明の透水評価方法は、一中心軸の両側から試料を拘束し、拘束された試料に対し、前記一中心軸に交差する方向から所望通水を行い、所望通水を行った後に所望通水に沿った方向にせん断帯ができるように試料を変位させてせん断し、せん断帯に沿った方向に通水を行うことで、せん断面を含む部位の透水状況を評価することを特徴とする。
The method for evaluating permeability according to
そして、請求項3に係る本発明の透水評価方法は、請求項2に記載の透水評価方法において、一中心軸に交差する方向は、一中心軸に直交する方向であることを特徴とする。
The permeability evaluation method of the present invention according to
また、請求項4に係る本発明の本発明の透水評価方法は、請求項2もしくは請求項3に記載の透水評価方法において、試料をせん断するための変位は、回転方向であることを特徴とする。
The method for evaluating permeability of the present invention according to
即ち、本願発明は、透水評価装置は、試料の一方面側を保持する第1保持部材と、前記試料の他方面側を保持する第2保持部材と、前記第1保持部材、前記第2保持部材を相対的に移動させて前記試料に変形を加えて前記試料にせん断帯を形成するせん断手段と、前記試料に形成されたせん断帯に対し、面に沿う方向に通水を行う通水手段と、前記通水手段による通水の状態を検出してせん断帯の透水状況を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする。 In other words, the present invention is characterized in that the permeability evaluation device comprises a first holding member that holds one side of the sample, a second holding member that holds the other side of the sample, a shearing means that moves the first holding member and the second holding member relatively to deform the sample and form a shear band in the sample, a water passing means that passes water through the shear band formed in the sample in a direction along the surface, and an evaluation means that detects the state of water passing by the water passing means and evaluates the permeability of the shear band.
これにより、せん断手段により試料に変形を加えて試料の中に変位を生じさせ、試料にせん断帯を形成し、通水手段により試料のせん断帯に対して面に沿う方向に通水を行い、評価手段によりせん断帯の透水状況(透水割合)を評価する。これにより、せん断帯に水を通して透水状況を評価することができ、任意のせん断状態(過程)における試料のせん断帯の透水性を評価することが可能になる。 In this way, the shear means applies deformation to the sample, causing a displacement within the sample and forming a shear band in the sample, the water passing means passes water through the shear band in a direction along the surface of the shear band, and the evaluation means evaluates the permeability (permeability rate) of the shear band. This makes it possible to pass water through the shear band and evaluate the permeability of the shear band of the sample in any shear state (process).
因みに、非特許文献(片山遥平、許博晧、土田孝、村上博紀、中空ねじり試験機による地盤材料のせん断変形後の水平方向透水係数に関する研究、土木学会論文集B3(海洋開発)Vol.71、No.2、I_1143-I_1148、2015.)には、粘土試料に圧密、及び、せん断変形を与えた後、中空筒状の試料に対して、外周の筒面全体から中空部に対して通水し、透水状況を評価している技術が開示されている。 Incidentally, a non-patent document (Yohei Katayama, Hiroaki Kyo, Takashi Tsuchida, Hiroki Murakami, Study on the horizontal permeability coefficient of geomaterials after shear deformation using a hollow torsion testing machine, Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers B3 (Marine Development) Vol. 71, No. 2, I_1143-I_1148, 2015.) discloses a technique in which a clay sample is consolidated and subjected to shear deformation, and then water is passed through the entire outer cylindrical surface of the hollow sample into the hollow portion to evaluate the permeability.
しかし、非特許文献に示された技術は、せん断変形を与えた後の通水の状況を評価する技術ではあるが、ねじり変位により生じたせん断後、試料の外周の筒面の全体から通水を実施している。このため、非特許文献に示された技術では、せん断が生じている試料全体の透水性に関しては類推することはできるが、せん断帯に沿った通水が行われていない。 However, although the technology shown in the non-patent document is a technology for evaluating the state of water flow after shear deformation has been applied, water is passed through the entire outer cylindrical surface of the sample after shearing caused by torsional displacement. Therefore, while the technology shown in the non-patent document can infer the water permeability of the entire sample where shearing has occurred, water is not passed through the shear bands.
従って、非特許文献に示された技術からは、任意のせん断状態(過程)における材料のせん断帯の透水性を評価することができる、といった請求項1に係る本願発明の特徴を得ることは当然不可能である。
Therefore, it is obviously impossible to obtain the feature of the present invention according to
そして、前記透水評価装置において、前記第1保持部材、前記第2保持部材の対向面に形成され前記試料を保持するための凹部と、前記試料を保持した際に、前記第1保持部材、前記第2保持部材の対向面の前記凹部を除く周辺部位を面接触させる加圧手段と、前記試料に変形を加えて前記試料に変位が付与される前に、前記第1保持部材、前記第2保持部材を離反させ、前記周辺部位に隙間を形成する離反手段とを備え、前記通水手段は、前記周辺部位に形成された隙間に対して通水することで、前記試料のせん断帯に水を通す手段であることが好ましい。 The permeability evaluation device preferably includes a recess formed on the opposing surfaces of the first and second holding members for holding the sample, a pressurizing means for bringing the peripheral areas of the opposing surfaces of the first and second holding members, excluding the recess, into surface contact when the sample is held, and a separating means for separating the first and second holding members to form gaps in the peripheral areas before the sample is displaced by deforming the sample, and the water passing means is a means for passing water through the gaps formed in the peripheral areas to pass water through the shear bands of the sample.
上述した構成にすることで、加圧手段により第1保持部材と第2保持部材の凹部以外の対向面を接触させてから、離反手段により第1保持部材と第2保持部材を離して隙間を設け、試料に変位を与え、隙間に通水を行うことで試料のせん断帯に水を通すことができる。このため、所定の隙間に水を通すことで、せん断面近傍に対して通水することができ、せん断帯の透水状況を適切に評価することができる。 By using the above-mentioned configuration, the pressure means is used to bring the opposing surfaces of the first and second holding members into contact with each other, excluding the recesses, and then the separating means is used to separate the first and second holding members to provide a gap, displacing the sample and allowing water to pass through the gap, thereby allowing water to pass through the shear band of the sample. Therefore, by passing water through a specified gap, water can pass through the vicinity of the shear surface, and the permeability of the shear band can be appropriately evaluated.
また、前記第1保持部材、前記第2保持部材を離反させる際に、前記試料の拘束状態を維持する拘束維持手段を備えることが好ましい。 It is also preferable to provide a restraint maintaining means for maintaining the restrained state of the sample when the first holding member and the second holding member are separated.
上述した構成にすることで、拘束維持手段により試料の拘束状態を維持した状態でせん断帯近傍に対して通水することができ、せん断後の試料の状態を変化させることなく、せん断帯に対して的確に通水することができる。 By using the above-mentioned configuration, water can be passed through the vicinity of the shear band while the restraint maintenance means maintains the restrained state of the sample, and water can be passed accurately through the shear band without changing the state of the sample after shearing.
また、前記せん断手段は、前記第1保持部材、及び、前記第2保持部材を、前記試料の保持面に交差する軸周りで相対的に回動させて前記試料を変形させる手段であることが好ましい。 The shearing means is preferably a means for relatively rotating the first holding member and the second holding member around an axis that intersects with the holding surface of the sample to deform the sample.
上述した構成にすることで、回動方向の変位によりせん断を実施するため、変位量の制約を受けることがない。このため、任意の変位の状態でせん断を行うことができ、ピーク強度後の残留強度の状態まで変形させたせん断状態での透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。 By using the above-mentioned configuration, shearing is performed by displacement in the rotational direction, so there is no restriction on the amount of displacement. Therefore, shearing can be performed in any displacement state, and it is possible to evaluate the permeability in a sheared state where the material has been deformed to the state of residual strength after the peak strength, as well as to evaluate the change in permeability as the shearing progresses.
また、前記第1保持部材が前記試料の上面側を保持し、前記第2保持部材が前記試料の下面側を保持するものであり、前記第1保持部材、前記第2保持部材は、対向部にそれぞれ円環状の凹部を有し、前記第1保持部材の凹部と、前記第2保持部材の凹部とで、円環筒状の試料を収容するための収容空間が画成され、前記収容空間に前記試料が収容された際に、円環筒状の前記試料の軸芯方向に前記第1保持部材を前記第2保持部材に押し付け、前記凹部以外の部位を面接触させる加圧手段と、前記加圧手段により前記凹部以外の部位を面接触させた状態から、前記試料を拘束した状態で、前記凹部以外の部位の前記第1保持部材、前記第2保持部材を離反させ、所望の隙間を形成する離反手段と、前記第2保持部材を円環筒状の前記試料の軸芯を中心に任意の角度まで回動させて前記試料を変形させる前記せん断手段と、前記凹部の外側と内側との間の前記隙間に対して通水することで、前記試料のせん断帯に水を通す前記通水手段と、前記通水手段による通水の状態を検出してせん断帯の透水状況を評価する評価手段とを備えることが好ましい。 In addition, the first holding member holds the upper side of the sample, and the second holding member holds the lower side of the sample, and the first holding member and the second holding member each have an annular recess in the opposing portion, and the recess of the first holding member and the recess of the second holding member define a storage space for storing a cylindrical sample, and when the sample is stored in the storage space, a pressure means presses the first holding member against the second holding member in the axial direction of the cylindrical sample and brings the portions other than the recess into surface contact when the sample is stored in the storage space, and a pressure means presses the first holding member against the second holding member in the axial direction of the cylindrical sample and brings the portions other than the recess into surface contact when the sample is stored in the storage space. It is preferable to have a separation means for separating the first and second holding members at the portions other than the recessed portion from a state in which the outer portions are in surface contact with each other while restraining the sample to form a desired gap, a shearing means for rotating the second holding member to an arbitrary angle around the axis of the annular cylindrical sample to deform the sample, a water passing means for passing water through the gap between the outside and inside of the recessed portion to pass water through the shear band of the sample, and an evaluation means for detecting the state of water passing by the water passing means and evaluating the permeability of the shear band.
上述した構成にすることで、収容空間に円環筒状の試料を収容し、加圧手段により円環筒状の試料の軸芯方向に第1保持部材を第2保持部材に押し付けて凹部以外の部位を面接触させる。試料を拘束した状態で、離反手段により凹部以外の部位の第1保持部材、第2保持部材を離反させ、第1保持部材と第2保持部材の間に所望の隙間を形成する。せん断手段により第2保持部材を円環筒状の試料の軸芯を中心に任意の角度まで回動させて試料を変形させる。通水手段により凹部の外側と内側との間の隙間に対して通水することで、試料のせん断帯に水を通し、評価手段により通水の状態を検出してせん断帯の透水状況を評価する。 With the above-mentioned configuration, a circular cylindrical sample is placed in the storage space, and the first holding member is pressed against the second holding member in the axial direction of the circular cylindrical sample by the pressurizing means to bring the portions other than the recess into surface contact. With the sample restrained, the first holding member and the second holding member are separated from each other by the separating means at the portions other than the recess, forming a desired gap between the first holding member and the second holding member. The second holding member is rotated to an arbitrary angle around the axial center of the circular cylindrical sample by the shearing means to deform the sample. The water passing means passes water through the gap between the outside and inside of the recess, passing water through the shear band of the sample, and the evaluation means detects the state of water passing to evaluate the permeability of the shear band.
これにより、回動方向の変形によりせん断を実施して試料の変位量の制約を減らし、所定の隙間に水を通すことで、せん断面近傍に対して通水し、試料の拘束状態を維持した状態でせん断面近傍に対して通水することができる。従って、ピーク強度後の残留強度の状態まで変形させてせん断することができ、せん断後の試料の状態を変化させることなく、せん断帯に対して通水することにより、せん断帯を流れる水の状況(通水状況)を的確に把握することができる。このため、任意のせん断状態(過程)における材料のせん断帯の透水性を評価することが可能になる。即ち、ピーク強度後の残留強度の状態まで変位させたせん断状態での透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。 This reduces the constraints on the displacement of the sample by shearing through deformation in the rotational direction, and by passing water through a specified gap, water can be passed near the shear surface while maintaining the sample's restrained state. Therefore, the sample can be deformed and sheared to the state of residual strength after the peak strength, and by passing water through the shear band without changing the state of the sample after shearing, the condition of the water flowing through the shear band (water flow condition) can be accurately grasped. This makes it possible to evaluate the permeability of the shear band of a material in any shear state (process). In other words, it is possible to evaluate the permeability in a shear state displaced to the state of residual strength after the peak strength, and to evaluate the change in permeability as shearing progresses.
また、前記第2保持部材の円環状の凹部から、前記第1保持部材の円環状の凹部に向けて、もしくは、前記第1保持部材の円環状の凹部から、前記第2保持部材の円環状の凹部に向けて、通水することで、前記試料のせん断帯を交差して上下方向に水を通す上下通水手段を更に備え、前記評価手段は、前記上下通水手段による通水の状態を検出してせん断帯を跨ぐ透水状況を評価する機能を有していることが好ましい。 It is preferable that the apparatus further includes an up-down water passage means for passing water vertically across the shear bands of the sample by passing water from the annular recess of the second holding member toward the annular recess of the first holding member, or from the annular recess of the first holding member toward the annular recess of the second holding member, and that the evaluation means has a function of detecting the state of water passage by the up-down water passage means and evaluating the permeability across the shear bands.
上述した構成にすることで、試料に対して上下方向の透水状況を評価することができる。 The above-mentioned configuration makes it possible to evaluate the water permeability of the sample in both the vertical and vertical directions.
また、前記通水手段による通水の前に、前記試料に給水を行うことで前記試料を(水で)飽和させる飽和手段を備えることが好ましい。 It is also preferable to provide a saturation means for saturating the sample (with water) by supplying water to the sample before the water is passed through the water passing means.
上述した構成にすることで、通水を行う前に試料に給水を行って試料を飽和させる(空気を排出する)ことができ、気泡などの影響を受けずに試料に対する通水の状態を的確に評価することができる。 By using the above-mentioned configuration, it is possible to supply water to the sample before passing it through, saturating the sample (discharging air), and accurately evaluate the state of water passing through the sample without being affected by air bubbles, etc.
また、試料をせん断して変形させ、せん断帯に沿った方向に通水を行うことで、せん断面を含む部位の透水状況を評価することが好ましい。 It is also preferable to shear the sample to deform it and pass water through it in a direction along the shear band, thereby evaluating the permeability of the area including the shear surface.
これにより、任意のせん断状態(過程)における材料のせん断帯の透水性を評価することができる。つまり、せん断力を与えた結果による変位により生じたせん断帯の透水性を評価することができる。 This makes it possible to evaluate the permeability of the shear bands of a material in any shear state (process). In other words, it is possible to evaluate the permeability of the shear bands that are generated by the displacement resulting from the application of shear force.
また、試料に対する変形は、回転方向であることを特徴とする。 Another feature is that the deformation of the sample is in the rotational direction.
これにより、回動方向にせん断して変形させるため、変位量の制約を受けることがない。このため、任意の変形の状態でせん断を行うことができ、試料にせん断力を与えて変形させ、ピーク強度後の残留強度の状態まで試料を変形させて透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。 As a result, deformation is caused by shearing in the rotational direction, so there are no restrictions on the amount of displacement. This means that shearing can be performed in any deformation state, and by applying shear force to the sample to deform it to the state of residual strength after the peak strength, permeability can be evaluated, and changes in permeability as the shearing progresses can be evaluated.
本発明の透水評価装置、及び、透水評価方法は、任意のせん断状態(過程)における材料のせん断帯の透水性を評価することが可能になる。 The permeability evaluation device and permeability evaluation method of the present invention make it possible to evaluate the permeability of the shear band of a material in any shear state (process).
図1には本発明の透水評価装置を説明するために装置を概念的に表した概念構成状況を示してあり、図1(a)は試料を変形させる前(試料に変位が生じる前)の状態、図1(b)は試料を変形させた後(試料に変位が生じた後)の状態である。 Figure 1 shows a conceptual diagram of the device to explain the permeability evaluation device of the present invention. Figure 1(a) shows the state before the sample is deformed (before displacement occurs in the sample), and Figure 1(b) shows the state after the sample is deformed (after displacement occurs in the sample).
図に示すように、本発明の透水評価装置1には、試料(低透水性材料:例えばベントナイトを含む材料)2の上面側(一方面側)を保持する第1保持部材3と、試料2の下面側(他方面側)を保持する第2保持部材4とが備えられている。つまり、第1保持部材3と第2保持部材4により、一中心軸方向の両側から試料を拘束する構成になっている。
As shown in the figure, the
そして、第1保持部材3と第2保持部材4とを相対的に移動させて試料2を変形させて試料2に変位を与え、試料2にせん断帯5を形成するせん断手段6が備えられている。
Then, a shearing means 6 is provided that moves the first holding
更に、試料2のせん断帯5に対して面に沿う方向に(一中心軸に交差する方向に)通水(所望通水・通水)を行う通水手段7が備えられている。通水手段7で通水の状態が通水検出手段8で検出される。通水検出手段8で検出された通水の状態は評価手段9に入力され、評価手段9では試料2のせん断帯5の部位の面に沿う方向の透水状況(透水係数に基づいた透水の割合等)が評価される。
Furthermore, a water passage means 7 is provided for passing water (desired water passage/water passage) in a direction along the surface of the shear band 5 of the sample 2 (in a direction intersecting one central axis). The state of water passage by the water passage means 7 is detected by a water passage detection means 8. The state of water passage detected by the water passage detection means 8 is input to an evaluation means 9, which evaluates the permeability (percentage of permeability based on the permeability coefficient, etc.) in the direction along the surface of the shear band 5 of the
このため、せん断帯5に水を通して(加圧状態で通水して)透水状況を評価することができ、せん断手段6による変位の状態を任意に設定することにより、任意のせん断状態(過程:任意のせん断過程)における試料2のせん断帯5の透水性を評価することが可能になる。
This makes it possible to evaluate the permeability by passing water through the shear band 5 (by passing water under pressure), and by arbitrarily setting the state of displacement caused by the shear means 6, it becomes possible to evaluate the permeability of the shear band 5 of the
図2には本発明の一実施例に係る透水評価装置を説明するために装置を概念的に表した概念構成状況を示してある。 Figure 2 shows a conceptual diagram of the device to explain a permeability evaluation device according to one embodiment of the present invention.
図に示すように、透水評価装置11には、円環状の試料(低透水性材料:例えば、ベントナイトを含む材料)12の上面側(一方面側)を保持する第1保持部材13と、試料12の下面側(他方面側)を保持する第2保持部材14とが備えられている。第1保持部材13、第2保持部材14の対向面には、円環状の試料12を保持するための凹部13aと凹部14aがそれぞれ形成されている。凹部13aと凹部14aにより収容空間が形成されるようになっている。
As shown in the figure, the
第1保持部材13を第2保持部材14側に向けて(下方に向けて)下降させる加圧手段15が備えられ、加圧手段により第1保持部材13を下降させることで、第1保持部材13、第2保持部材14の対向面の凹部13a、14aを除く周辺部位(面13b、14b)を面接触させるようになっている。
A pressure means 15 is provided to lower the first holding member 13 (downward) toward the second holding
第1保持部材13と第2保持部材14の周辺部位(面13b、14b)を面接触させた状態から第1保持部材13と第2保持部材14を離反させ、第2保持部材14を円環筒状の試料12の軸芯(図中上下方向に延びる中心軸)を中心に任意の角度まで回動させて試料12に変位を生じさせるせん断手段としての回動駆動手段16が備えられている。回動駆動手段16により第2保持部材14を任意の角度まで回動させることで試料12に変位が生じて試料12がせん断され、第1保持部材13と第2保持部材14の周辺部位(面13b、14b)と平行なせん断帯17が試料12に形成される。
A rotation drive means 16 is provided as a shear means for separating the first and second holding
回動駆動手段16により第2保持部材14を任意の角度まで回動させて試料12を変形させて試料12に変位を与える前に、試料12を拘束した状態で(後述する拘束手段)、第1保持部材13の一部を上昇させて、第1保持部材13と第2保持部材14の周辺部位(面13b、14b)を離反させる離反手段としての昇降手段18が備えられている。昇降手段18により第1保持部材13の一部を上昇させることにより、第1保持部材13と第2保持部材14の周辺部位(面13b、14b)に所定の隙間Sが形成される。
Before the second holding
第1保持部材13と第2保持部材14の間の周辺部位(面13b、14b)の隙間に対して所定の圧力で加圧した水を通水する通水手段19が備えられている。また、通水手段19による通水の前に、試料12に給水を行うことで試料12を水で飽和させる飽和手段が備えられている。
A water passing means 19 is provided to pass water pressurized at a predetermined pressure through the gap in the peripheral area (
即ち、第2保持部材14に飽和用の給水を行う給水手段24が設けられ、第2保持部材14には、給水手段24が接続されて試料12の下面に連通する下流路25が形成されている。第1保持部材13には試料12の上面に連通する上流路26が形成され、上流路26は排出路27が接続されている。排出路27にはバルブ28が設けられている。
That is, the second holding
通水手段19による通水の前に、バルブ28を開いて給水手段24から給水を行う。下流路25から試料12に給水が行われ、試料12に溜まっている空気と共に上流路26に水が送られる。送られた水は、気泡と共に排出路27から排出され、試料12から空気が排出され試料12が水で飽和される。
Before water is passed through the water passing means 19, the
試料12を飽和させた状態で、通水手段19により第1保持部材13と第2保持部材14の周辺部位(面13b、14b)の隙間に加圧した水を通水することで、試料12のせん断帯17に所定の圧力で加圧された水が通水される。
When the
通水手段19による通水の状態(通水量等)を検出する検出手段20が備えられ、検出手段20で検出された通水の状態は、評価手段21に入力される。評価手段21では、せん断帯17に沿った通水の状態からせん断帯17の透水状況(例えば、透水係数に基づいた透水の割合)が評価される。
A detection means 20 is provided for detecting the state of water flow (e.g., water flow rate) by the water flow means 19, and the state of water flow detected by the detection means 20 is input to the evaluation means 21. The evaluation means 21 evaluates the permeability of the shear band 17 (e.g., the rate of permeability based on the permeability coefficient) from the state of water flow along the
上述した透水評価装置11では、第1保持部材13と第2保持部材14の凹部13aと凹部14aで形成される収容空間に円環筒状の試料12を収容し、加圧手段15により試12の軸芯方向に第1保持部材13を第2保持部材14に押し付けて凹部13a、14aを除く周辺部位(面13b、14b)を面接触させる。
In the
試料12を変位させる前に、試料12を拘束した状態で(後述する拘束手段)、昇降手段18により凹部13a、14aを除く周辺部位(面13b、14b)の第1保持部材13、第2保持部材14を離反させ、凹部13a、14aを除く周辺部位(面13b、14b)に、せん断帯17と平行な隙間Sを形成する。隙間Sは所望の寸法で任意に形成することができる。
Before displacing the
回動駆動手段16により第2保持部材14を任意の角度まで回動させて試料12を変形させる。試料12を変形させることで、試料12の中に変位が生じ、試料12にせん断帯17が形成される。
The second holding
試料12を水で飽和させ、通水手段19により第1保持部材13と第2保持部材14の凹部13aと凹部14aの外側と内側との間の隙間に対して所定の圧力で加圧された水を通水する。通水手段19により通水を行うことで、試料12のせん断帯17の面に沿う方向に沿って、加圧された水が通水され、通水の状態(通水量等)が検出手段20で検出される。
The
検出手段20の検出情報は評価手段21に入力され、せん断帯17に沿った通水の状態からせん断帯17の透水状況(例えば、透水係数)が評価手段21で評価される。
The detection information from the detection means 20 is input to the evaluation means 21, and the permeability of the shear band 17 (e.g., the permeability coefficient) is evaluated by the evaluation means 21 based on the state of water flow along the
これにより、回動方向の変形によりせん断を実施する、即ち、試料12に回動方向の変位を生じさせることで、変位量の制約を減らし、所定の隙間Sに加圧された水を通すこと、飽和状態にある試料12のせん断帯17の近傍に対してせん断帯17の面に沿う方向に通水し、試料12の拘束状態を維持した状態でせん断帯17の近傍に対して通水することができる。
This allows shearing to be performed by deformation in the rotational direction, i.e., by generating a displacement in the rotational direction in the
従って、ピーク強度後の残留強度の状態まで試料12を変形させてせん断することができ、せん断後の試料12の状態を変化させることなく、せん断帯に対して通水することにより、せん断帯17を流れる水の状況(通水状況)を的確に把握することができる。このため、任意のせん断状態(過程)における試料12のせん断帯の透水性を評価することが可能になる。即ち、ピーク強度後の残留強度の状態まで変位を生じさせたせん断状態での透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。
Therefore, the
即ち、回転方向のせん断により試料12を変形させることでせん断量(変位量)に制約を受けることがなく、ピーク強度後の残留強度の状態まで試料12を変形させた状態(せん断状態)での透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。
In other words, by deforming the
図3から図7に基づいて透水評価装置11の構成を具体的に説明する。
The configuration of the
図3には透水評価装置11の全体の状況を表す概略断面視の状況、図4には透水評価装置11の第1保持部材13が上昇している状況、図5には透水評価装置11の要部の構成部材を分解して表した斜視状況、図6には第2保持部材14の外観視の状況、図7には第1保持部材13の外観視の状況を示してある。
Figure 3 shows a schematic cross-sectional view of the entire
主に、図3から図6に示すように、透水評価装置11の下部のフレーム31には回動駆動手段16が設けられ、回動駆動手段16の駆動部には駆動ベース32が固定されている(せん断手段)。駆動ベース32には第2保持部材14を構成するベース33が取り付けられて保持ベース34を構成している。
As shown mainly in Figures 3 to 6, a rotation drive means 16 is provided on the
ベース33の上面には円環状の下保持部35が形成されている。保持ベース34は、ベース33の外側に配される下筒部36、及び、ベース33の内側に配される下柱部37が設けられている。下保持部35の上面の高さに対し、下筒部36、下柱部37の上面の高さが高く形成され、下筒部36、下柱部37は同一の高さに形成されている。下保持部35の上面により円環状の凹部14aの下側の底面が形成される。
A circular annular
ベース33には水平方向に延びる横通水路38(通水手段19)が形成され、横通水路38には所定の圧力に調整された加圧水が供給される。下柱部37には、下端が横通水路38に連通し上端が下柱部37の上面に開口する縦通水路39が形成されている。横通水路38に送られた加圧水は、縦通水路39から下柱部37の上面に送られる。
A horizontal water passage 38 (water passage means 19) is formed in the
主に、図3から図5、図7に示すように、フレーム31には上下方向に延びるねじ軸41が設けられ、ねじ軸41は連動して回転駆動される。ねじ軸41にはナット部材42が螺合して設けられ、ナット部材42には載荷フレーム43が取り付けられている(加圧手)。載荷フレーム43の下側にはロードセル44を介して昇降ベース45が設けられている。
As shown mainly in Figures 3 to 5 and 7, a
図4に示すように、昇降ベース45には押圧部材46(第1保持部材13)が設けられている。押圧部材46は、筒状の本体の中心部分が径方向に所定の幅を形成して切り欠かれた切欠き筒部47と、切欠き筒部47の下端に設けられた押圧リング48(第1保持部材13)とで構成されている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、押圧部材46の切欠き筒部47の切欠きスペース47aには、上保持部49(第1保持部材13)が設けられている。上保持部49は切欠きスペース47aに配される板状の上フレーム材51と、上フレーム材51の下面に設けられる筒状の上柱部52とで構成されている。上フレーム材51の両端部は、切欠きスペース47aの外側(切欠き筒部47の径方向外側)に配されるフランジ部53が形成されている。
As shown in FIG. 5, an upper retaining portion 49 (first retaining member 13) is provided in the notched
上保持部49は切欠き筒部47に対して切欠きスペース47aの内部で昇降自在に設けられている。一方、下筒部36の上面には上筒部54が配され、上筒部54にはフランジ部53に対向し、フランジ部53に締結可能なフランジ55が形成されている。
The
そして、図4に示すように、下筒部36と上筒部54は外周縁がリングフランジ58で連結され、リングフランジ58には排水路59が接続されている。リングフランジ58の内側には周溝58aが形成され、周溝58aが排水路59に連通している。つまり、試料12を放射状に通水された水は周溝58aから排水路59に導かれて排出される。
As shown in FIG. 4, the outer periphery of the
図5に示すように、上保持部49が下側に押圧されることで、上筒部54の下面が下筒部36の上面に接触し(金属面同士で接触)、上柱部52の下面と下柱部37の上面とが接触する(金属面同士で接触する)。
As shown in FIG. 5, when the upper retaining
図3に示すように、ねじ軸41の回転によりナット部材42を介して載荷フレーム43を下降させることで、ロードセル44、昇降ベース45、押圧部材46、押圧リング48で構成される上保持部49が下側に押圧される。
As shown in FIG. 3, the rotation of the
上保持部49が下側に押圧された状態で、上柱部52の下面の高さ方向の位置が押圧リング48の高さ方向の位置よりも下側に位置するようになっている。これにより、下保持部35の上面と押圧リング48の下面との間に円環状の凹部13aが形成される。凹部13aと前述した円環状の凹部14aにより、円環筒状の試料12を収容するための収容空間が画成される。収容空間には上下に多孔部材40(試料12の面に均等に水を通水させるための部材)を介在させて試料12が収容される。
When the upper holding
下筒部36と上筒部54の間、及び、下柱部37と上柱部52の接触面に隙間を形成した状態で、横通水路38、縦通水路39に加圧水を通水することで、隙間を通して(試料12を通して)リングフランジ58の排水路59に加圧水が排水される。つまり、収容空間に円環筒状の試料12が収容された状態で、試料12の径方向の内側から外側に加圧水が通水される(通水手段19)。
With gaps formed between the
一方、上柱部52、上フレーム材51、フランジ部53に亘り空気抜き通用の流路61が形成され、流路61は縦通水路39に連通しバルブ62(後述する図9参照)により開放可能となっている。また、図示は省略したが、第2保持部材14から第1保持部材13にかけて(もしくはその逆)、収容空間の上下(試料12の上下:後述するせん断帯を交差して)に所定の加圧水を通水する上下通水手段が備えられている。
Meanwhile, a
昇降ベース45(第1保持部材13)の昇降位置を検出する位置検出手段65が備えられている。即ち、フレーム31にはセンサーロッド66が設けられ、昇降ベース45にはセンサーロッド66に対する位置を検出する検出アーム67が設けられている。ロードセル44の検出結果、及び、位置検出手段65の検出結果により、第1保持部材13の昇降位置が所望の加圧状態で行われているか否かが評価される。
A position detection means 65 is provided to detect the lifting position of the lifting base 45 (first holding member 13). That is, a
フレーム31の上部にはねじジャッキ71が備えられ、ねじジャッキ71の操作により昇降する昇降プレート72が備えられている。昇降プレート72は載荷フレーム43とは独立して昇降自在となっている。昇降プレート72には連結バー73の上端が取り付けられ、連結バー73の下端は上保持部49のフランジ部53に取り付けられている。図中74は荷重検出器である。
A
上保持部49が下側に押圧された状態で、フランジ部53と上筒部54のフランジ55を結合し、ねじジャッキ71の操作により昇降する昇降プレート72を上昇させることができる。これにより、押圧部材46の押圧リング48で試料12を下保持部35に押し付けた状態で(試料12を拘束した状態で:拘束手段)、上保持部49(上柱部52)と上筒部54を上昇させて、下筒部36、下柱部37との接触面に所定の隙間を形成することができる(離反手段)。
With the upper holding
また、フレーム31の上部から下向きに隙間検出手段(ダイヤルゲージ)75が設けられ、ダイヤルゲージ75の検出部76の先端は昇降プレート72の上面に接触している。つまり、ダイヤルゲージ75によりフレーム31に対する昇降プレート72(上保持部49、上柱部52、上筒部54)の昇降位置、即ち、上柱部52と下柱部37、上筒部54と下筒部36との接触面の隙間が検出される。
A gap detection means (dial gauge) 75 is provided facing downward from the top of the
第1保持部材13の凹部13a、第2保持部材14の凹部14aにより画成される収容空間に多孔部材40を介在させて試料12が収容される。加圧手段により円環筒状の試料12の軸芯方向に第1保持部材13を第2保持部材14に押し付けて凹部13a、凹部14a以外の部位を面接触させる。
The
昇降ベース45の押圧リング48で試料12を拘束した状態で、昇降プレート72を上昇させて、凹部13a、凹部14a以外の部位の第1保持部材13、第2保持部材14を離反させて、上柱部52と下柱部37、上筒部54と下筒部36との接触面に隙間を形成する。回動駆動手段16により第2保持部材14を円環筒状の試料12の軸芯を中心に任意の角度まで回動させて試料12を変形させる。これにより、試料12が変形してせん断され、水平な面のせん断帯17が形成される。
With the
試料12を水で飽和させた後、横通水路38、縦通水路39に加圧水を供給し(通水手段)、第1保持部材13の凹部13a、第2保持部材14の凹部14aの内側から外側の隙間に対して通水を行う。これにより、試料12のせん断帯17に水が直接通され、せん断帯17に沿った通水が実施される。排水路59から排水された通水の状態(通水量等)が検出手段20で検出され、検出手段20の情報が評価手段21に送られてせん断帯17の透水状況が評価される。
After the
従って、せん断手段により試料12に変形が与えられ、通水手段により試料12のせん断帯17に対して面に沿う方向に通水が行われ、評価手段21によりせん断帯17を通った加圧水の透水状況(透水割合)が評価される。このため、せん断帯17に水を通して透水状況を評価することができ、任意のせん断状態(過程)における試料12のせん断帯17の透水性を評価することが可能になる。
Therefore, the shearing means applies deformation to the
図8から図12に基づいて上述した透水評価装置による作用を更に具体的に説明する。 The operation of the water permeability evaluation device described above will be explained in more detail with reference to Figures 8 to 12.
図8には通水状況を評価する処理の動作を表したフローチャート、図9(a)には試料12をセットする状態の側面視の状況、図9(b)には上柱部52と下柱部37、上筒部54と下筒部36との接触面に隙間(上下の隙間)の幅をゼロにした状態の側面視の状況、図10(a)には上下の隅間の幅を所定幅に調整した状態の側面視の状況、図10(b)には水平方向に加圧水を通水している状態の側面視の状況、図11には加圧水の流れの状態を説明する平面視の状況、図12にはせん断変位とせん断応力との関係を表すグラフを示してある。
Figure 8 is a flowchart showing the process of evaluating the water flow condition, Figure 9(a) is a side view of the state in which the
図8に示すように、ステップS1で試料12の設置、及び、装置の準備が実施される。即ち、図9(a)に示すように、下筒部36に対して上筒部54を配置し、上筒部54の下面と下筒部36の上面を面接触させて(隙間をゼロにして)リングフランジ58により周縁同士を連結する。
As shown in FIG. 8, in step S1, the
上筒部54が固定された状態で、下保持部35、下筒部36で形成される円環状の凹部13a(収容空間)に試料12を載せる。この状態で、載荷フレーム43(図3参照)を下降させ、押圧部材46、上保持部49を下降させ、上柱部52の下面と下柱部37の下面を面接触させる。これにより、試料12が収容空間に拘束される。
With the
図9(b)に示すように、上保持部49のフランジ部53と上筒部54のフランジ55をボルトにより締結して一体化する。必要に応じて載荷フレーム43(図3参照)を下降させ、試料12を収容空間で圧密する。流路61のバルブ62を開き、通水手段19により横通水路38、縦通水路39、流路61に給水を行い、横通水路38、縦通水路39、流路61内の空気抜きを行い、流路内を水で飽和させてバルブ62を閉じる。
As shown in FIG. 9(b), the
図8に示すように、ステップS2で隙間の調整が実施される。即ち、図10(a)に示すように、押圧部材46で試料12を下保持部35に押し付けた状態で(試料12を拘束した状態で)、上保持部49(上柱部52)と上筒部54を上昇させる。これにより、図10(b)に示すように、下筒部36と下柱部37との接触面に所定の隙間が形成される。
As shown in FIG. 8, the gap is adjusted in step S2. That is, as shown in FIG. 10(a), the upper holding part 49 (upper column part 52) and the
図8に示すように、ステップS3で横通水路38、縦通水路39に通水(所望通水)を行い、試料12に給水を行う(図10に示したバルブ30を開く)。即ち、第1保持部材3(図1参照)と第2保持部材4(図1参照)により、一中心軸方向の両側から試料が拘束された状態で、一中心軸に交差する方向(図10に示したバルブ30から水が排出される方向に)通水(所望通水)が行われる。
As shown in Figure 8, in step S3, water is passed through the
合わせて(もしくは、横通水路38、縦通水路39への通水とは別に)、図10(a)に示すように、バルブ28を開いて給水手段24から給水を行い、下流路25から試料12に給水を行い、試料12に溜まっている空気と共に上流路26に水を送る。これにより、水が試料12の下から上に送られ、気泡と共に排出路27から水が排出され、試料12から空気が排出され試料12が水で飽和される(飽和手段)。
At the same time (or separately from the water flowing through the
尚、飽和手段としては、横通水路38、縦通水路39からの通水だけで空気を排出できれば、給水手段24、下流路25、上流路26、排出路27、バルブ28を省略することも可能である。また、横通水路38、縦通水路39から通水し、試料12を通した水を負の圧力で引く構成を採用することも可能である。
As for the saturation means, if air can be discharged only by passing water through the
図8に戻り、ステップS4で駆動ベース32を旋回させ、円環筒状の試料12の軸芯を中心に任意の所望角度(0度を超えた角度から360度以上の任意の角度までの間)まで回動させる。例えば、ピーク強度後の残留強度の状態になる角度まで回動させる。ステップS5で駆動ベース32を停止させる。これにより、軸芯に交差する(水平な)せん断帯17が試料12に形成される。
Returning to FIG. 8, in step S4, the driving
ステップS6で横通水路38、縦通水路39に通水を行う(加圧水を供給する)。即ち、図10に示したバルブ30を開き、横通水路38、縦通水路39に加圧水を供給する。これにより、図11(a)に示すように、試料12の中心から外側に向けて(第1保持部材13の凹部13a、第2保持部材14の凹部14aの内側から外側の隙間に対して)通水が行われ、排水路59から排水される。尚、通水の方向は、図11(b)に示すように、試料12の外側から中心に向けて(第1保持部材13の凹部13a、第2保持部材14の凹部14aの外側から内側の隙間に対して)行うことも可能である(排水路59側から通水を行うことも可能である)。
In step S6, water is passed through the
図10(b)に示すように、試料12のせん断帯17の面に沿う方向に沿って、加圧された水が通水され、通水の状態(通水量等)が検出手段20で検出される。検出手段20の検出情報は評価手段21に入力され、せん断帯17に沿った通水の状態からせん断帯17の透水状況(例えば、透水係数)が評価手段21で評価される。
As shown in FIG. 10(b), pressurized water is passed along the surface of the
従って、試料12のせん断帯17で水を直接通すことができ、せん断帯17に沿った通水を実施することができる。排水路59から排水された通水の状態(通水量等)が検出手段20で検出される。
Therefore, water can be passed directly through the
例えば、残留強度の状態での透水状況を評価する場合、ステップS7で試料12がピーク強度後の残留強度の状態になっているか否かが判断され、残留強度の状態になっていると判断された場合、エンドとなり、検出手段20の情報が評価手段21に送られて評価される。ステップS7で残留強度の状態になっていないと判断された場合、ステップS4に移行して駆動ベース32の旋回が継続される(例えば、残留強度の状態になるまで継続される)。
For example, when evaluating the permeability at residual strength, in step S7 it is determined whether the
図12に示すように、せん断変位に対するせん断応力は、せん断前の状態(1)から、ピーク強度発現前(2)、ピーク強度発現後(3)、残留強度の状態(4)と変化する。ステップS7では残留強度の状態(4)になっているか否かが判断される。このため、残留強度の状態でのせん断帯17の透水状況を評価することができる。
As shown in Figure 12, the shear stress with respect to shear displacement changes from the state before shear (1), to the state before peak strength appears (2), to the state after peak strength appears (3), to the state of residual strength (4). In step S7, it is determined whether or not the state of residual strength (4) has been reached. Therefore, the permeability of the
尚、ピーク強度発現前(2)、ピーク強度発現後(3)等の任意の状態でのせん断帯17の透水状況を評価することも可能である。
It is also possible to evaluate the permeability of the
上述したように、回動方向に生じる変位により試料12のせん断を実施して変位量の制約を減らし、所定の隙間に加圧水を通すことで、せん断帯17の近傍に対してせん断帯17の面に沿って通水することができ、試料12の拘束状態を維持した状態でせん断帯17の近傍に対して通水することができる。
As described above, the displacement in the rotation direction causes shearing of the
従って、ピーク強度後の残留強度の状態まで試料12を変形させてせん断し、試料12に変位を生じさせることができ、せん断後の試料12の状態を変化させることなく、せん断帯17のせん断面に対して通水し、せん断帯17に水を通して透水状況を的確に評価することができ、任意のせん断状態(過程)における試料12のせん断帯17の透水性を評価することが可能になる。つまり、試料12にせん断力を与えた結果による変位により生じたせん断帯17の透水性を評価することができる。
Therefore, the
即ち、ピーク強度後の残留強度の状態まで試料12を変形させたせん断状態(過程)での透水性の評価ができると共に、せん断の進行に伴う透水性の変化を評価することができる。
In other words, it is possible to evaluate the permeability in the shear state (process) in which the
上述した透水評価装置11では、任意のせん断状態(過程)における試料12のせん断帯17の透水性を評価することが可能になる。
The
本発明は、透水評価装置、透水評価方法の産業分野で利用することができる。 The present invention can be used in the industrial field of permeability evaluation devices and permeability evaluation methods.
1、11 透水評価装置
2、12 試料
3、13 第1保持部材
4、14 第2保持部材
5、17 せん断帯
6 せん断手段
7 通水手段
8 通水検出手段
9 評価手段
15 加圧手段
16 回動駆動手段
18 昇降手段
19 通水手段
20 検出手段
21 評価手段
24 給水手段
25 下流路
26 上流路
27 排出路
28、30、62 バルブ
31 フレーム
32 駆動ベース
33 ベース
34 保持ベース
35 下保持部
36 下筒部
37 下柱部
38 横通水路
39 縦通水路
40 多孔部材
41 ねじ軸
42 ナット部材
43 載荷フレーム
44 ロードセル
45 昇降ベース
46 押圧部材
47 切欠き筒部
48 押圧リング
49 上保持部
51 上フレーム材
52 上柱部
53 フランジ部
54 上筒部
55 フランジ
58 リングフランジ
59 排水路
61 流路
65 位置検出手段
66 センサーロッド
67 検出アーム
71 ねじジャッキ
72 昇降プレート
73 連結バー
74 荷重検出器
75 隙間検出手段(ダイヤルゲージ)
76 検出部
LIST OF
76 Detection unit
Claims (4)
前記試料の他方面側を保持して前記第1保持部材との間に前記試料を拘束する第2保持部材と、
前記第1保持部材、前記第2保持部材を相対的に移動させて前記試料に変形を加えて前記試料にせん断帯を形成するせん断手段と、
前記試料にせん断帯を形成する前の拘束された前記試料に対し、少なくとも、前記一方面、前記他方面に沿った方向から所望通水を行うと共に、前記試料にせん断帯を形成した後に前記試料に形成されたせん断帯に対し、面に沿う方向に通水を行う通水手段と、
前記通水手段による通水の状態を検出してせん断帯の透水状況を評価する評価手段とを備えた
ことを特徴とする透水評価装置。 A first holding member that holds one surface of the sample;
a second holding member that holds the other surface side of the sample and restrains the sample between itself and the first holding member;
a shearing means for relatively moving the first holding member and the second holding member to deform the sample and form a shear band in the sample;
water passing means for passing a desired amount of water through the restrained sample from at least directions along the one surface and the other surface before shear bands are formed in the sample, and for passing water through the shear bands formed in the sample in a direction along the surface after shear bands are formed in the sample;
and an evaluation means for detecting a state of water flow by the water flow means and evaluating a water permeability state of the shear band.
拘束された試料に対し、一中心軸に交差する方向から所望通水を行い、
所望通水を行った後に所望通水に沿った方向にせん断帯ができるように試料を変位させてせん断し、
せん断帯に沿った方向に通水を行うことで、せん断面を含む部位の透水状況を評価する
ことを特徴とする透水評価方法。 The sample is restrained from both sides of a central axis,
The desired amount of water is passed through the restrained sample from a direction intersecting one central axis.
After the desired water flow, the sample is displaced and sheared in a direction along the desired water flow so that a shear band is formed;
A method for evaluating permeability, comprising: passing water through a shear zone in a direction parallel to the shear zone to evaluate the permeability of a portion including a shear plane.
一中心軸に交差する方向は、一中心軸に直交する方向である
ことを特徴とする透水評価方法。 The method for evaluating water permeability according to claim 2,
The method for evaluating permeability, wherein the direction intersecting the one central axis is a direction perpendicular to the one central axis.
試料をせん断するための変位は、回転方向である
ことを特徴とする透水評価方法。 The method for evaluating water permeability according to claim 2 or 3,
The method for evaluating permeability, wherein the displacement for shearing the sample is in a rotational direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024119163A JP7716544B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-07-24 | Permeability evaluation device and permeability evaluation method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020192703A JP7532223B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Permeability evaluation device |
| JP2024119163A JP7716544B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-07-24 | Permeability evaluation device and permeability evaluation method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020192703A Division JP7532223B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Permeability evaluation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024138564A true JP2024138564A (en) | 2024-10-08 |
| JP7716544B2 JP7716544B2 (en) | 2025-07-31 |
Family
ID=81799386
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020192703A Active JP7532223B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Permeability evaluation device |
| JP2024119163A Active JP7716544B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-07-24 | Permeability evaluation device and permeability evaluation method |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020192703A Active JP7532223B2 (en) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | Permeability evaluation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7532223B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115014996B (en) * | 2022-07-15 | 2023-09-19 | 中国矿业大学 | Rough joint surface rotary shear-seepage test device considering size effect |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484732A (en) * | 1990-07-27 | 1992-03-18 | Tetsuo Ezaki | Simultaneous shearing and permeability testing apparatus for concrete, rock or the like |
| JPH0534252A (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Seiichi Giho | Shearing tester for ring of both constant volume and constant pressure |
| JPH10206306A (en) * | 1997-01-23 | 1998-08-07 | Fujita Corp | Apparatus and method for shear test of ground material |
| JP2008046086A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Kagawa Univ | Permeability tester and method |
| CN102901676A (en) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 河海大学 | Vertical direct shear test device |
| US20130112013A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-09 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources (Kigam) | Ring shear apparatus considering wall-slip effect |
| JP2015125078A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 一般財団法人電力中央研究所 | Water permeability evaluation device and method |
| CN104897539A (en) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 四川大学 | Horizontal permeameter suitable for soil horizontal contact surface shearing deformation |
| CN105547863A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-04 | 北京工业大学 | Bidirectional sample conveying component and two-dimensional rock sample seepage test device applying same |
| CN206531721U (en) * | 2017-02-24 | 2017-09-29 | 安徽理工大学 | A kind of four-bladed vane of the distribution of the dispersive stress in direct shear test |
| CN107703035A (en) * | 2016-06-24 | 2018-02-16 | 中国水利水电科学研究院 | Fisstured flow test instrument under a kind of high water head high stress |
| CN111398024A (en) * | 2020-04-20 | 2020-07-10 | 中山大学 | True triaxial rock seepage test loading device and test system |
| CN211122361U (en) * | 2019-10-25 | 2020-07-28 | 武汉科技大学 | A shear rheological test device for simulating the coupling of rainfall seepage and blasting vibration |
-
2020
- 2020-11-19 JP JP2020192703A patent/JP7532223B2/en active Active
-
2024
- 2024-07-24 JP JP2024119163A patent/JP7716544B2/en active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484732A (en) * | 1990-07-27 | 1992-03-18 | Tetsuo Ezaki | Simultaneous shearing and permeability testing apparatus for concrete, rock or the like |
| JPH0534252A (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Seiichi Giho | Shearing tester for ring of both constant volume and constant pressure |
| JPH10206306A (en) * | 1997-01-23 | 1998-08-07 | Fujita Corp | Apparatus and method for shear test of ground material |
| JP2008046086A (en) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Kagawa Univ | Permeability tester and method |
| US20130112013A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-09 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources (Kigam) | Ring shear apparatus considering wall-slip effect |
| CN102901676A (en) * | 2012-10-31 | 2013-01-30 | 河海大学 | Vertical direct shear test device |
| JP2015125078A (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 一般財団法人電力中央研究所 | Water permeability evaluation device and method |
| CN104897539A (en) * | 2015-04-30 | 2015-09-09 | 四川大学 | Horizontal permeameter suitable for soil horizontal contact surface shearing deformation |
| CN105547863A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-04 | 北京工业大学 | Bidirectional sample conveying component and two-dimensional rock sample seepage test device applying same |
| CN107703035A (en) * | 2016-06-24 | 2018-02-16 | 中国水利水电科学研究院 | Fisstured flow test instrument under a kind of high water head high stress |
| CN206531721U (en) * | 2017-02-24 | 2017-09-29 | 安徽理工大学 | A kind of four-bladed vane of the distribution of the dispersive stress in direct shear test |
| CN211122361U (en) * | 2019-10-25 | 2020-07-28 | 武汉科技大学 | A shear rheological test device for simulating the coupling of rainfall seepage and blasting vibration |
| CN111398024A (en) * | 2020-04-20 | 2020-07-10 | 中山大学 | True triaxial rock seepage test loading device and test system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022081265A (en) | 2022-05-31 |
| JP7532223B2 (en) | 2024-08-13 |
| JP7716544B2 (en) | 2025-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ke et al. | Triaxial erosion test for evaluation of mechanical consequences of internal erosion | |
| JP2024138564A (en) | Permeability evaluation device and method | |
| EP2592411B1 (en) | Ring shear apparatus considering wall-slip effect | |
| KR100199297B1 (en) | Load capacity test method and tester of underground layer surrounding underground concrete pile | |
| JP4840812B2 (en) | Permeability tester and method | |
| KR101155592B1 (en) | Ring shear apparatus | |
| KR930008246B1 (en) | Nuclear waste packaging equipment | |
| CN104062192B (en) | A kind of new type auto control stacked ring type shearing test apparatus | |
| Brachman et al. | The performance of a laboratory facility for evaluating the structural response of small-diameter buried pipes | |
| JPH08338796A (en) | Simple triaxial compression test method and its equipment | |
| Fan et al. | Effect of subgrade on leakage through a defective geomembrane seam below saturated tailings | |
| Gramegna et al. | Pore size distribution evolution in pellets based bentonite hydration: Comparison between experimental and numerical results | |
| KR100855869B1 (en) | Large Odometer Tester | |
| Goulding | Tensile strength, shear strength, and effective stress for unsaturated sand | |
| Ali et al. | Experimental and numerical investigation of gas breakthrough in barrier systems for geological repositories of high-level nuclear waste | |
| CN105866026A (en) | Testing apparatus used for testing bonding properties of steel bar-concrete under cyclic loading | |
| CN108005132A (en) | Compressive Bearing Capacity of Single Pile detection device and from anchor test method | |
| KR100397072B1 (en) | Large Cyclic Triaxial Testing Apparatus | |
| KR102259731B1 (en) | Apparatus for testing seismic isolation devices | |
| Rowe et al. | Tensile strains in geomembrane landfill liners | |
| CN212483302U (en) | A double-interface friction test device for geosynthetics | |
| KR101622044B1 (en) | Specimen test unit of the reactor vessel | |
| Lekarp et al. | Development of a large-scale triaxial apparatus for characterization of granular materials | |
| US12181372B2 (en) | Stabilizer mat test system and methods | |
| CN214334531U (en) | Civil engineering building bearing capacity experimental apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240724 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250514 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250529 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250716 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250718 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7716544 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |