Application of differential strain curve analysis to the Toki Granite for stress determination at the Mizunami Underground Research Laboratory, Japan

瑞浪超深地層研究所での初期応力評価における土岐花崗岩へのDSCA試験の適用

真田 祐幸; 引間 亮一; 丹野 剛男; 松井 裕哉 ; 佐藤 稔紀  

Sanada, Hiroyuki; Hikima, Ryoichi; Tanno, Takeo; Matsui, Hiroya; Sato, Toshinori

DSCA法は、微小亀裂分布と初期応力を幾つかの仮定のもと関連付けて、評価する応力評価法の一種である。この手法は大規模な原位置試験を必要とせず、試験・解析方法ともに簡便であるが、実際の地質環境への適用事例は少なく、その有効性や適用可能性についての議論は十分ではない。本論文では、結晶質岩に対するDSCA法の適用性の検討と超深地層研究所周辺の応力状態の把握のために、地上及び坑道内部から採取した岩石を用い、DSCA試験を行った。試験結果の検証のために、水圧破砕試験結果や地殻歪などで示唆される広域応力と比較した。DSCA試験で得られた最大主応力は北から西の範囲に分布し、水圧破砕試験結果や広域応力と調和的だった。主応力比については、断層部を除いて、深度の増加とともに低下し、初期応力の一般的な傾向及び水圧破砕試験結果に近かった。この結果から、結晶質岩に対するDSCA法の適用は初期応力測定結果の補完として有効であると考えられた。

In this paper, application of DSCA to the Toki Granite in the region around the MIU is described. The purpose of this study is to confirm the reliability of DSCA in characterising crystalline rocks and to understand stress conditions around the MIU. For verification of in situ stress measurement results obtained in this study, they were compared to in situ stress measurement results from hydraulic fracturing studies and regional stresses estimated from stress indicators such as triangulation etc. in the Tono region of Central Japan. Based on the comparisons carried out in this study acquired by DSCA, the maximum principal stress direction in the MIU area was estimated to vary from N to W, which corresponded with stress indicators. Principal stress ratios decreased with depth in the region, with the exception of stresses in a fault zone.