MIZ-1号孔の岩芯を用いた初期応力評価試験

In situ stress evaluation using cores taken from MIZ-1 borehole

加藤 春實*

Kato, Harumi*

瑞浪超深地層研究所における地表から深度1000mまでの岩盤の初期応力状態を把握することを目的として、MIZ-1号孔の岩芯を用いた初期応力評価試験(AE/DRA法、ASR法、DSCA法)を実施した。AE/DRA法は、291.0mabh、455.0mabhおよび494.0mabhから採取した岩芯を用いて実施した。AE法とDRA法から評価された初期応力の大きさの深度に対する変化傾向は、正馬様用地内で実施された水圧破砕試験による初期応力の測定結果と一致しなかった。また、AE法とDRA法から求められた主応力の方向はばらつきが大きく、系統的な分布傾向を見出すことはできなかった。462.7mabh、462.8mabh、502.5mabhおよび502.6mabhから採取した岩芯について実施したASR測定では、非弾性ひずみ回復量がいずれも10ひずみ以下と小さく、定量的な応力の評価は困難であった。これは、土岐花崗岩の非弾性ひずみ回復コンプライアンスが非常に小さいことによると考えられた。MIZ-1号孔の3深度から採取した岩芯にDSCA法を適用し、土岐花崗岩の力学的異方性の程度およびその要因となるマイクロクラックの3次元的分布特性を定量的に評価した。その結果、土岐花崗岩の固有線圧縮率の異方性の大きさは20%から27%であった。クラックパラメータ から最小主値を基準として求めた初期主応力比は、ばらつきはあるが/は1.52.7、また/は1.22.0の範囲に分布した。また、クラックパラメータ , ( /)及びの最大主値の走向は、深度の浅い2つの試験片でNNW方向、最も深度の深い試験片でWNW方向であった。

In situ stress measurements (AE/DRA method, ASR method, DSCA method) were carried out using cores taken from MIZ-1 borehole in order to evaluate in situ state of stress from surface down to 1000m. AE/DRA method was carried out using cores taken from the depths of 291.0mabh, 455.0 mabh and 494.0 mabh. The in situ stress variation with depth obtained from AE/DRA method was different from the results of hydraulic fracturing test at Shobasama Site. The direction of principal stresses determined by AE/DRA method showed extreme dispersions, and systematic variation of the direction was not found. ASR method was carried out using cores taken from the depths of 462.7 mabh, 462.8 mabh, 502.5 mabh and 502.6 mabh. Quantitative evaluation of in situ stress was difficult because the anelastic strain recovery of cores were less than ten micro strains. DSCA method was carried out using cores taken from the depths of 298.86 mabh, 455.78 mabh and 494.09 mabh for evaluating anisotropic property and three dimensional micro crack property of Toki granite. The intrinsic linear compressibility of Toki granite showed moderate degree of anisotropy ranging between 20% and 27%. The ratio of principal stress magnitude estimated from ( /) revealed that (/) varied between 1.5 to 2.7 and (/) varied between 1.2 to 2.0 although considerable dispersions were found. The direction of the maximum principal value of ( /), ( ) and () were NNW orientation in two cores taken from shallower depths (298.86 mabh and 455.78 mabh), and WNW orientation in the core taken from the deepest depth (494.09 mabh).