人工バリアシステムにおける地震の影響について-ベントナイトの動的変形特性と人工バリアシステムの振動挙動に関する基礎的検討-

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志水 伸二; 菅野 毅

not registered; Kanno, Takeshi

わが国のように地震の多い地質環境条件下における地層処分では、人工バリアシステムの健全性を保つために、地震等に対する人工バリアシステムの耐震性評価が必要である。本報告書では、人工バリアシステムの耐震性評価に必要な緩衝材(ベントナイト)の動特性を動的三軸試験から求め、それを入力データとして有限要素法を用いた動的解析を行い、人工バリアシステムの振動挙動の基礎的傾向を考察することとした。なお、試験はベントナイトの乾燥密度で0.7、1.0、1.3g/cm3の3種類で行い、それから得られた物性を用い9ケースの解析を行った。検討の結果、主に以下のことが分かった。(1)動的三軸試験より、乾燥密度が0.7g/cm3のグループでの最大せん断剛性は1317Kgf/cm2と小さく、乾燥密度が1.0g/cm3のグループでの最大せん断剛性は45Kgf/cm2、乾燥密度が1.3g/cm3のグループでの最大せん断剛性は70100Kgf/cm2となっており、乾燥密度の増加に伴うせん断剛性の増加は顕著であった。一方、減衰定数hについて見ると、各乾燥密度グループでの有意な差はなかった。(2)試験結果を用いた動的解析より、オーバーパック周りで発生する最大相対変位が約1.2cmであり、地震時にオーバーパックがほとんど変位しないことが推測された。また、発生するせん断応力は、乾燥密度0.7g/cm3の場合を除き、ベントナイトのせん断強度より十分小さく、破壊しないことが推測された。また、入力地震波の加速度に比較して、オーバーパック周りの加速度は若干増幅されると思われるが、全体的に人工バリア内でオーバーパックは安定に存在すると推測された。

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