坑道掘削時の内空変位計測結果に基づく初期応力状態の推定

青柳 和平; 亀村 勝美*; 菅原 健太郎*; 萩原 健司*

第53回地盤工学研究発表会発表講演集(DVD-ROM), p.11 - 12, 2018/07

大規模な地下施設の設計・施工にあたっては、岩盤の不均質性を考慮して適切な初期応力状態を設定することが重要となる。幌延深地層研究センターでは、地下施設建設前のボーリング調査で水圧破砕試験により初期応力状態を設定したが、水圧破砕試験で評価できる領域は小さいため、不均質性の影響を含む広範囲な初期応力状態の設定については課題が残されていた。そこで本研究では、幌延深地層研究センターの深度350mに掘削された周回坑道で取得した内空変位に基づき、地下施設規模の初期応力状態を推定する手法を開発し、適用した。推定した初期応力値は、設計で用いた値より高い結果であるものの、ボーリング調査結果に矛盾するものではなかった。

幌延の地下施設における地下水の地球化学モニタリング装置を用いた物理化学パラメータ測定結果

女澤 徹也; 望月 陽人; 宮川 和也; 笹本 広

JAEA-Data/Code 2018-001, 55 Pages, 2018/03

JAEA-Data-Code-2018-001.pdf:10.63MB
JAEA-Data-Code-2018-001-appendix(CD-ROM).zip:8.57MB

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において、深地層の研究施設を活用した地層科学研究および地層処分研究開発を実施している。幌延深地層研究センターでは、地層科学研究の一環として、地下施設内の調査坑道において、岩盤中の地下水の水圧・水質変化の観測を目的として開発された地下水の地球化学モニタリング装置を用い、観測を継続している。本報では、140m調査坑道,250m調査坑道および350m調査坑道に設置された地下水の地球化学モニタリング装置を用い、2017年3月31日(平成28年度末)までに取得した水質(物理化学パラメータ)の測定結果をとりまとめた。

幌延深地層研究センターゆめ地創館を活用したリスク・コミュニケーションについて; 2015年度

藤原 利如; 星野 雅人; 徳永 博昭*; 堀越 秀彦*

JAEA-Review 2017-008, 128 Pages, 2017/07

JAEA-Review-2017-008.pdf:8.28MB

幌延深地層研究センターは、深地層研究のための地下坑道等の研究施設、またその研究内容を解説するための施設と研究者が揃っており、敷地内には、実際の人工バリアを実規模で体感できる工学研究施設もあり、高レベル放射性廃棄物の地層処分について詳しく知るための国内最高の環境を有する施設である。これらの優位性を生かし、来場する国民各層を対象として高レベル放射性廃棄物に対する漠然とした疑問、不安などの意見について、アンケート等を活用した広聴を行っている。今回、平成27年4月から11月までに収集したアンケート等の意見(回答者2,674人)について統計分析の結果を報告する。

幌延深地層研究センターゆめ地創館を活用したリスク・コミュニケーションについて; 2014年度

藤原 利如; 片田 偉奈雄; 星野 雅人; 徳永 博昭*; 堀越 秀彦*

JAEA-Review 2015-035, 103 Pages, 2016/03

JAEA-Review-2015-035.pdf:5.65MB

幌延深地層研究センターは、深地層研究のための地下坑道等の研究施設、またその研究内容を解説するための施設と研究者が揃っており、敷地内には、実際の人工バリアを実規模で体感できる工学研究施設もあり、高レベル放射性廃棄物の地層処分について詳しく知るための国内最高の環境である。これらの優位性を生かし、来場する地元住民(国民等)を対象として高レベル放射性廃棄物に対する漠然とした疑問、不安などの意見について、アンケート等を活用した広聴を行っている。今回、平成26年4月から11月までに収集したアンケート等の意見(2,457件)について統計分析の結果を報告する。

幌延深地層研究センターにおける岩盤工学関係の研究成果と今後の研究課題

青柳 和平

no journal, , 

幌延深地層研究センターで実施されている岩盤工学関係の研究の概要について説明するものである。一例として、250m調査坑道において、坑道掘削に伴い発生する掘削影響領域の調査の一環として実施した、弾性波速度の変化により損傷を推定する弾性波屈折法探査、坑道周辺岩盤の水の流れやすさを調べる透水試験の結果を紹介する。弾性波屈折法では、壁面から約0.5mの範囲で弾性波速度が顕著に低下する結果が得られ、透水試験では、壁面から1.5m以内の範囲で透水性の増大が見られたという結果が得られた。これらを基に、掘削影響領域の概念モデルを作成した。今後の課題としては、人工バリア性能確認試験孔周辺で熱が加わったときや、埋戻し後の再冠水時の掘削影響領域を含む岩盤の挙動を検討し、概念モデルを拡張していくことが挙げられる。

Spatial distribution of biofilm-forming Archaea in the deep sedimentary rock environment of the Horonobe area, Hokkaido, Japan

天野 由記; 別部 光里*; 佐藤 智文*; 望月 陽人; Thomas, B. C.*; Banfield, J. F.*

no journal, , 

The presence of microbes in deep subsurface environments may have important implications for the safety of underground repositories for high-level radioactive wastes. It has been suggested that biofilm may not exist in the deep subsurface due to low water flux, energy supply and physical space. We investigated spatial distribution of biofilm-forming Archaea, Candidatus Altiarchaeales, and the geochemical and microbiological properties of groundwater samples via study of boreholes drilled in the Horonobe Underground Research Laboratories (Horonobe URL), Horonobe area, Hokkaido, Japan. Samples were collected from four boreholes at 140, 250, 350 m below the surface in the Horonobe URL, and the time series changes of geochemistry, microbial abundance, and microbial diversity were monitored over several years. Analysis of metagenome and 16S rRNA genes by next generation sequencing indicates that the biofilms in methane- carbonate-rich groundwater were mainly dominated by Candidatus Altiarchaeales. Based on the section volume and the amount of discharged groundwater from the borehole, it is suggested that the biofilms occur within porous sedimentary rocks or fracture surfaces, rather than on the borehole walls. The biofilm accumulates heavy metals including Cr, Fe, Ni, Cu, Pb, Ce, Nd, U and Th. From the calculation of the bioaccumulation factor for the concentration of heavy metals, it is possible that the biofilms selectively accumulate heavy metals. Thus, the presence of biofilms provides a mechanism for retardation of radionuclide migration in the subsurface. This is of practical interest from the perspective of geological disposal systems for high-level radioactive waste in the deep subsurface.

Overview of the Horonobe International Project (HIP)

青柳 和平

no journal, , 

幌延深地層研究センターでは、地下施設を利用した研究開発を国内外の機関で協力しながら推進し、我が国のみならず参加国における先進的な安全評価技術や工学技術に関わる成果を最大化することを目的として、8つの国と地域から11の機関が参加する幌延国際共同プロジェクトを実施している。本プロジェクトでは、3つのタスク(タスクA:物質移行試験、タスクB:処分技術の実証と体系化、タスクC:実規模の人工バリアシステム解体試験)を設定して研究を実施している。令和5年度は、タスクAでは物質移行試験の基本計画や試験実施場所の地質特性などの既存情報を整理した結果を踏まえ、物質移行試験に使用するトレーサーの選定や、水理試験の計画について検討し、水理地質構造に関する情報を取得した。タスクBでは、今後掘削を予定している500m調査坑道において想定される割れ目や断層の分布、坑道掘削時の湧水量、掘削損傷領域の発達状況の予測に資するために、関連文献の情報収集、整理を行うとともに、湧水量や掘削損傷領域の予測解析に向けた準備を行った。タスクCでは、人工バリア性能確認試験のデータ取得を継続するとともに、取得したデータ等を基に解体試験の詳細化に向けて議論した。参加機関で連携して取り組んだこれらの成果を、既存の地下研究施設を活用した国際連携の良好事例として発表する。