超深地層研究所計画(岩盤力学に関する調査研究); 深度100mにおける岩盤力学ボーリング調査

Mizunami Underground Research Laboratory Project (Rock mechanical investigations); In situ stress measurements and the laboratory tests using core on GL.-100m level of research gallery

平野 享; 中間 茂雄 ; 山田 淳夫*; 瀬野 康弘*; 佐藤 稔紀*  

Hirano, Toru; Nakama, Shigeo; Yamada, Atsuo*; Seno, Yasuhiro*; Sato, Toshinori*

超深地層研究所計画の第2段階では「研究坑道の掘削を伴う調査・研究による地質環境モデルの構築」が成果目標の一つとして設定されており、そのための調査研究の一環として本調査を実施した。土岐夾炭累層に設けた深度100mの研究坑道からボーリング孔を掘削し、被覆層の力学的な地質環境(岩石の物理・力学的特性,岩盤初期応力)を把握した。その結果、岩石の物理・力学的特性はMIZ-1号孔の調査結果と同程度の値が示され、第1段階の調査で深度100mの物理・力学的特性がおおむね予測されていることを確認した。また、初期応力状態は、最大主応力の方向が、MIZ-1号孔の調査において土岐夾炭累層の下位に位置する土岐花崗岩で認められた方向と類似しており、また、広域ひずみ場とも調和していた。しかし、応力値は土岐花崗岩での値に外挿して得られるものとは異なり、土岐夾炭累層と土岐花崗岩の境界において初期応力が不連続的に変化する(応力のデカップリングが生じている)ものと考えられた。

Japan Atomic Energy Agency is advancing the geo-scientific research at the Mizunami Underground Research Laboratory. In Phase II of the research, improvement on the previous conceptual model of the geological environment is one of the objectives. So the additional rock mechanical investigations on the GL.-100m level research gallery was conducted. As a result, the average rock physical and mechanical properties are consistent with the results from MIZ-1 testing. This means that the surface based investigations in MIZ-1 are valid at this level. Almost all in situ stress measurements indicate that the maximum principal stress is oriented in the NW-SE direction and match the observations in MIZ-1 at GL.-200m depth. But the observed stress level is not the expected value extrapolated from the MIZ-1 results. This suggests that the in situ stress has likely been decoupled at the rock boundary located about GL.-150m level between the Toki Lignite-bearing formation and the Toki granite.