Influence of fracture orientation on excavatability of soft sedimentary rock using a hydraulic impact hammer; A Case study in the Horonobe Underground Research Laboratory

津坂 仁和; 常盤 哲也

Tunnelling and Underground Space Technology, 38, p.542 - 549, 2013/09

https://doi.org/10.1016/j.tust.2013.08.007

日本における高レベル放射性廃棄物の地層処分において、4万本の廃棄体の処分のためには総延長約300kmの処分坑道が必要となると試算されている。このため、効率的な地層処分事業の観点からは、母岩の掘削性が必要な調査項目となる。本研究では、ブレーカによる坑道掘削の掘削速度に影響を及ぼす岩石の強度特性に加え、岩盤に内在する割れ目の影響を分析した。対象とした坑道は、堆積軟岩に建設中の幌延深地層研究所の250m調査坑道である。坑道掘削において、1掘進ごとに、掘削面の詳細な地質観察による割れ目分布とエコーチップ反発度試験による岩石の強度特性の分布を調査した。結果として、岩盤中の主要な割れ目の方向と並行に掘削した坑道よりも、同方向と直交するように掘削した坑道の方が、掘削速度が約1.3倍大きい結果を得た。また、掘削速度と掘削面に分布する割れ目の頻度との関係においては、岩盤中の主要な割れ目と直交する方向に掘削した坑道において、両者の明瞭な相関関係があった。本研究の結果より、地層処分場の処分坑道のレイアウトの検討において、坑道の掘削性の観点からは、地上からの調査段階の結果として得られる岩盤中の主要な割れ目の方向と坑道軸方向を直交させることが望ましいことが明らかとなった。