伸びひずみに基づいた岩石の破壊条件

最大荷重点における最小主ひずみは伸びであり、その値は載荷速度に影響されるものの、封圧、乾燥状態等の諸条件に鈍感である。

The minimum principal strain at peak load point is extension and its value is insensitive to such conditions as confining pressure, water contents, etc. although it is slightly affecetd by strain rate.

私達は岩石の最大荷重点における最小主ひずみ(限界伸びひずみ)が封圧・間隙水圧・載荷速度・含水・異方性・供試体形状に鈍感なことを見出しました(右図参照)。なお、ここでいうひずみは差ひずみではなく、全ひずみです(封圧載荷前にバランスを取っている)。

この破壊条件が従来の応力型の破壊条件に比べて多くの利点を有することは簡単に理解していただけると思います。現在、種々の条件下における実験、ならびに、分子動力学法を用いた理論的な裏付けの試みが行われています。

この破壊条件の応用の1つとして地下空洞の安定性評価が挙げられます。実際、英国、豪州、日本の炭鉱におけるボルト支保された坑道の天盤の安定性は伸びひずみの測定結果に基づいて評価されています。

また、数値解析による損傷領域の評価も、最小主ひずみの値で行えばいいので簡単です。この場合、破壊限接近度は(最小主ひずみの値/限界伸びひずみ)として簡単に表すことができます。