社団法人 物理探査学会
第130回(平成26年度春季)学術講演会


熱膨張源による地盤変動と重力変化(モデルの一般化)

講演要旨(和文)
昨年本学会で提案した熱膨張モデル(狐崎, 2013)を再構成する.それにより物理的基礎を明確にし,適用性を拡張する.モデルの基礎は半無限等方均質弾性体内の膨張核による弾性変形である.熱膨張モデルにおいては,膨張核は高温の微小領域に相当する.任意形態の高温域の影響は,膨張核の影響を積分することで求まる.ここでの影響とは,実際上,自由平面(地表に相当)での変位や重力変化を意味する.高温域はその形態に依らずフリーエア効果以外の重力変化をもたらさない.〔狐崎(2013)の関連の記述を訂正する.〕それは膨張核がそのような重力変化をもたらさないからである.実際の地層は水飽和多孔質媒質と見なせよう.水の熱膨張率は固体のそれよりも10倍以上大きい.間隙水の熱膨張は負の重力変化をもたらす.それはフリーエア効果に加算され,全重力変化(負)を若干増幅する.間隙が開放的あるとして,間隙水のこの効果を算定した.

講演要旨(英文)
The thermal expansion model proposed by the author (Kitsunezaki, 2013) is reorganized to clarify physical base and to extend its applicability. The base of the model is elastic deformation due to the nucleus of dilatation (ND) in a semi-infinite homogeneous isotropic solid. In the thermal expansion model, the ND corresponds to a minute domain of high temperature. Effects of a high temperature domain with any shape are obtained by integrating those of the ND. The effects actually mean displacements and gravity change on the free plane surface corresponding to the ground surface. A high temperature domain with arbitrary shape does not cause gravity change except the free-air effect, because the ND does not cause such gravity change. Actual grounds may be regarded as water-saturated porous media. Thermal expansion coefficient of water is considerably larger than that of solid. Thermal expansion of pore water causes negative gravity change, which is added to the free air effect so as to amplify the total gravity reduction in some degree. This effect of pore water was estimated, assuming the pores to be in open condition.