緩衝材長期力学挙動構成モデルの検討(III)

Examination of Constitutive Model for Evaluating Long-Term Mechanical Behavior of Buffer(III)

高治 一彦*; 重野 喜政*; 下河内 隆文*; 白武 寿和*; 田村 博邦*

Takaji, Kazuhiko*; Shigeno, Yoshimasa*; Shimogochi, Takafumi*; Shiratake, Toshikazu*; Tamura, Hirokuni*

高レベル放射性廃棄物の地層処分の研究開発において、人工バリアに要求される各機能を確保するには、人工バリアが長期間力学的に安定であることが不可欠である。処分場閉鎖後において、人工バリアを形成する緩衝材には、種々の外力が長期間作用すると考えられる。人工バリアの性能評価を精度よく実施するためには、これらの外力に対する緩衝材の力学的変形挙動を精度よく評価することが必要である。本研究では、選択された2つの構成式(関口-太田モデル、足立-岡モデル)のために設定されたいくつかのパラメータを用いて、要素試験、模型試験のシミュレーションを行い、構成式およびこれらのパラメータの適用性を検討した。また、これらのパラメータを用いた人工バリアのシミュレーション解析を実施し、長期力学的挙動評価を行った。解析では、オーバーパックの沈下量、緩衝材の応力状態、岩盤への反力等を評価し、長期にわたって人工バリアは力学的に安定である結果を得た。次に、解析モデルおよび解析結果を傍証するために、スメクタイト層などの堆積年代、力学履歴などについて文献調査を行い、ナチュラルアナログ的検証方法について概略計画を立案し、凍結サンプリングの適用性について予備的検討を行った。

On the R. and D. of the high-level radioactive waste repository, it is essential that Engineered Barrier System (EBS) is stable mechanically over a long period of time for maintaining each ability required to EBS. After closing the repository, the various external forces will be affected to buffer intricately for a long period of time. So, to make clear the mechanical deformation behavior of buffer against the external force is important, because of carrying out safety assessment of EBS accurately.In this report, several sets of parameters are chosen for the previously selected two constitutive models, Sekiguchi-Ohta model and Adachi-Oka model, and the element tests and mock-up tests are simulated using these parameters. Through the simulation, applicability of the constitutive models and parameters is examined.Moreover, simulation analyses of EBS using these parameters were carried out, and mechanical behavior is evaluated over a long period of time. Analysis estimated the amount of settlement of the over pack, the stress state of buffer material, the reaction force to a base rock, etc., and the result that EBS is mechanically stable over a long period of time was obtained. Next, in order to prove analyses results a side, literature survey was conducted about geological age , the dynamics history of a Smectite layer.The outline plan was drawn up about the natural analogue verification method and preliminary examination was performed about the applicability of "Freezing Sampling".