Relationship between fault system estimated by the fault-striation analysis of drilling cores and rock mass behavior induced by shaft excavation in the Horonobe area, northern Japan

幌延地域におけるボーリングコアの小断層解析による断層系と坑道掘削に伴う岩盤挙動の関係

常盤 哲也; 石井 英一   ; 舟木 泰智 ; 津坂 仁和; 真田 祐幸

Tokiwa, Tetsuya; Ishii, Eiichi; Funaki, Hironori; Tsusaka, Kimikazu; Sanada, Hiroyuki

原子力機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発として、幌延地域において地下施設を用いた幌延深地層研究計画を進めており、現在換気立坑と東立坑の坑道掘削を行っている。本研究は、小断層解析によって断層系の特性を把握し、断層系と坑道掘削に伴う岩盤挙動との関係について調べた結果である。本地域では、ボーリング孔を用いた初期地圧測定が行われており、最大主応力方向は東西方向であるという結果が得られている。一方、換気立坑における内空変位の最大圧縮方向は北北東-南南西から北東-南西方向であり、両者の結果は異なる。その原因として、初期地圧測定は健岩部を対象とした測定であり、断層系を考慮していないことが考えられる。そこで、断層系の特性を把握するため、換気立坑近傍で行われた先行ボーリングにより得られたコアを用いて小断層解析を行った。その結果、小断層解析によって得られた最大主応力方向は、換気立坑における内空変位の最大圧縮方向と調和的であり、断層系が岩盤挙動に影響を与えている可能性を示唆する。今後、立坑において今回のようなアプローチを行うことで断層系と岩盤挙動の関係を詳細に把握できると考えられる。

Japan Atomic Energy Agency has been constructing underground facilities since 2005 in the Horonobe area. Before the construction, the rock stress was measured by the hydraulic fracturing method using boreholes. In this area, the result showed that the direction of the major horizontal principal stress was in E-W direction. On the other hand, in shaft excavation, the direction of the predominant diameter reduction was observed in NNE-SSW to NE-SW direction. The difference would be attributed to the fact that fault system in the rock affects the deformation of shaft. The authors applied fault-striation analysis with faults identified on drilling cores. The direction of the major principal stress estimated by fault-striation analysis approximately corresponds to the predominant directions of the deformation caused by the shaft excavation. The result shows that fault system affects rock mass behavior in shaft excavation.