クラックテンソルによる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析; 2009年度

Estimation of crack tensor for evaluating excavation disturbance of research gallery at the Mizunami Underground Research Laboratory

松井 裕哉 ; 丹野 剛男; 平野 享*; 郷家 光男*; 熊坂 博夫*; 多田 浩幸*; 石井 卓*

Matsui, Hiroya; Tanno, Takeo; Hirano, Toru*; Goke, Mitsuo*; Kumasaka, Hiroo*; Tada, Hiroyuki*; Ishii, Takashi*

予察的解析の妥当性評価を目的として、壁面観察結果に基づきクラックテンソルを算定し、地中変位計測と比較して、その妥当性を評価し、立坑内から実施したパイロットボーリング調査や地表からの調査段階で設定したクラックテンソルの比較を行った。(1)2004年度の予察的解析で設定されたクラックテンソルを用いた換気立坑の深度350mの変形解析値は地中変位計測値よりも小さい値を示した。一方、壁面観察結果から設定されたクラックテンソルを用いた換気立坑の深度350mの変形解析の結果、計算された最大値は計測値に近い値を示した。(2)これは、2004年度の評価で十分考慮できていない非常に連続性の高いNE系の割れ目の情報が新たに考慮されたためである。換気立坑より掘削したパイロットボーリング調査結果に基づきクラックテンソルを求めて両者と比較した結果、パイロットボーリング調査で把握された割れ目の方向分布は壁面観察の方向分布と近いこと、求められたクラックテンソルは両者の中間に位置することがわかった。(3)パイロットボーリングデータにおける深度350mと深度500m間の割れ目の統計量の関係より深度500mにおけるクラックテンソルを推定した。推定されたクラックテンソルを用いて深度500mにおける換気立坑と水平展開坑道の変形解析を行った結果、2004年度の結果よりも岩盤のヤング率は低減し、支保工に作用する応力は増加した。

The results are as follows (1) For the ventilation shaft at GL-350m, the crack tensor deformation analysis based on FY2004 work's results showed the calculated displacement was smaller than the measured displacement. A geometrical parameters of fractures in FY2004 work's result was different from one based on geological observation in the shaft. Therefore, the crack tensor of FY2004 work's results seems to be underestimated. (2) Large discontinuities with NE strike and high dipping observed in a shaft were major reason for the difference of crack tensors determined by borehole investigation from surface and geological observations in a shaft. Therefore, the crack tensor for pilot borehole investigation in a shaft was calculated as well and compared with each results. It was found that the fabric tensor is similar with it of geological observation and the vale was medium. (3) The crack tensor around GL-500m was estimated by relation of statistical quantities for fractures between GL-300m and GL-500m. Consequently, the deformation analysis based on the estimated crack tensor showed an increase in convergence and stress in the support system compared to FY2004 work's results.