トンネルシーリング性能試験における試験領域の応力,水理及び応力水理連成解析

Stress, Hydraulic and Coupled Stress-Hydraulic Analysis at Experimental Region in the Tunnel Sealing Experiment

杉田 裕 ; 鈴木 英明*; 伊藤 彰; 酒井 裕一*; 川上 進

Sugita, Yutaka; Suzuki, Hideaki*; Ito, Akira; Sakai, Yuichi*; Kawakami, Susumu

核燃料サイクル開発機構は,原位置かつ実規模のプラグの性能を把握するとともに,それらの性能を評価する解析手法の開発を目的として,カナダの原子力公社の地下研究施設においてトンネルシーリング性能試験を実施している。試験で取得された実規模のコンクリートプラグおよび粘土プラグの閉鎖性能のデータに基づき,プラグの止水性能を解析で評価した。ここでは,岩盤中の間隙水圧分布及び湧水量を評価するため,応力解析,水理解析及び応力水理連成解析を実施した。応力解析では試験坑道の掘削に伴う試験坑道周辺の応力状態を把握し,水理解析及び応力水理連成解析では試験坑道掘削からプラグの設置,加圧室への注水昇圧までを試験工程を考慮して間隙水圧及び湧水量の経時変化を解析で評価した。試験坑道を掘削することにより試験坑道周辺の岩盤は間隙水圧の変化等が生ずるため,これらを考慮できる応力水理連成解析により間隙水圧の変化及び湧水量の変化を表現できた。

Japan Nuclear Cycle Development Institute has joined the international project, the Tunnel Sealing Experiment, to demonstrate the sealing performance of the full scale plugs in-situ, and to develop analytical method of the sealing performance of the plugs at the Underground Research Laboratory of Atomic Energy of Canada Limited in Canada. We performed the analysis of the sealing performance of the full scale plugs considering the monitored data on sealing performance of the plugs. In these analyses, stress analysis, hydraulic analysis and coupled stress-hydraulic analysis were performed to explain distribution of the pore pressure in host rock and seepage through plugs.Stress analysis showed the stress condition in host around the test tunnel. Hydraulic and coupled stress-hydraulic analyses showed the change with time of pore pressure and seepages considering schedules of opening of the test tunnel, installation of the plugs and pressurizing of the chamber. Since opening the test tunnel caused changes of the pore pressure in host rock around the test tunnel, the coupled stress-hydraulic analysis explained distribution of the pore pressure in the host rock around the test tunnel and seepage through plugs.