花崗岩における原位置試験(平成2年度)

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長 久*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 岩崎 浩*; 堀田 政國*; 穂刈 利之*

Cho, Hisashi*; Noguchi, Yoshifumi*; Morita, Masaya*; Nakamura, Naoaki*; Iwasaki, Hiroshi*; Hotta, Masakuni*; Hokari, Toshiyuki*

釜石原位置試験場では、地層科学研究の一環として、当面割れ目系岩盤中の地下水流動現象と物質移動に関する試験、研究およびその技術開発を中心に実施している。1991年度は、岩盤透水性試験と単一割れ目における地下水流下試験の実施を主たる内容とした。このため、新たにKD-90坑道を掘削して排水坑道とし、その周辺に間隙水圧モニター用の試錐孔を配置した。また、既存のKH-1孔における区間水開放後の深度別の水質分析、原位置試験場付近のサンプルを用いた岩石溶出試験を実施した。各試験、研究の成果は次のように要約される。(1)1990年度から実施している試錐孔およびKD-90坑道における地質学的, 岩石鉱物額的調査結果によれば、岩盤透水性試験エリアは亀裂周辺の変質の程度、充填鉱物の種類によって特徴付けられるN70E80NWW系, N40E60NW系, N20E90系, 傾斜20C以下の割れ目系の4つの割れ目群からなっている。(2)KD-90坑道における岩盤透水性試験から坑道規模の透水係数として2.0710cm/secが得られた。この値は、同位置で行った低圧透水性試験結果の対数平均値1.14106cm/secと概ね一致し、周辺岩盤の平均的な透水性を表していると考えられる。また、試験区間によるバラつきは1010cm/secの範囲であって、割れ目情報から算出した透水テンソルも併せて検討した結果、この試験エリアでのREV(最小構造単位)は20数m程度と推定された。(3)単一割れ目における地下水流下試験によって、割れ目面におけるチャンネリング現象を実験的に明らかにし、飽和・不飽和浸透流解析から割れ目面は1010cm/secの透水係数を有するいくつかのゾーンに分けられると推定された。しかし、割れ目面内での流量を説明するにはここで用いた解析法は不十分であった。また、坑道壁面における割れ目情報から割れ目面上の流れを推定することは非常に困難である。(4)岩石溶出試験から、岩石成分の溶出が地下水の水質決定に大きく関与すると推定された。特に花崗閃緑岩や閃緑岩がNa, Kを、鉱石がCa, Mg, SO, Clを相当量供給することが明らかになった。KH-I孔開放後の水質は古い地下水への変化が認められたが、坑道湧水は残層タイプに変化した。この違いには流出量の多寡

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