物性の深度依存性を考慮した堆積軟岩中の大深度立坑逐次掘削解析

Excavation analysis of vertical shaft in sedimentary rock at great depth, taking into account variation in rock physical properties with depth

小川 豊和*; 木ノ村 幸士*; 青木 智幸*; 山本 卓也*; 真田 祐幸; 松井 裕哉 

Ogawa, Toyokazu*; Kinomura, Koji*; Aoki, Tomoyuki*; Yamamoto, Takuya*; Sanada, Hiroyuki; Matsui, Hiroya

日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクトとして幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画の一環として実施されたボーリング調査において、地下研究施設周辺に分布する堆積軟岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示すことと岩盤の物性が深度依存性を示すことがわかった。本報告では坑道の力学的安定性と坑道周辺岩盤に生じる力学的な擾乱の範囲と程度を把握するために、ひずみ軟化挙動,岩盤物性の深度依存性並びに実際の施工手順を考慮して行った立坑の三次元逐次掘削解析の結果を報告する。

Japan Atomic Energy Agency is planning to conduct researches into geological disposal of high-level radioactive wastes in the Horonobe site located in Hokkaido, Japan. As part of the underground research facilities, two 500m-long vertical shafts have been constructed in tertiary sedimentary rocks since 2005. The surrounding rocks are known to exhibit strain-softening characteristics, necessitating appropriate modelling in the stability analysis. In addition the rocks physical properties often vary with depth. This study shows the results of three-dimensional numerical analysis of the ventilation shaft, taking the construction sequence and the variation of rock properties with depth into consideration.