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セメントの使用を極力抑えた坑道の構築方法の提案,9; 裏込め砕石の変形特性試験と坑道の安定性の検討

Development of construction methods of a drift to be reduction of amount of cement use, 9; Test of a deformation of macadam and stability of drift tunnel

熊坂 博夫*; 齋藤 亮*; 中谷 篤史*; 多田 浩幸*; 林 克彦; 野口 聡; 岸 裕和; 中間 茂雄

Kumasaka, Hiroo*; Saito, Akira*; Nakaya, Atsushi*; Tada, Hiroyuki*; Hayashi, Katsuhiko; Noguchi, Akira; Kishi, Hirokazu; Nakama, Shigeo

地層処分の支保材料等に用いられるセメントは地下水とともに高アルカリ環境を生じさせるため、バリア性能に悪影響を及ぼすことが懸念されている。そのため、著者らはセメントの使用を極力抑えた岩石利用セグメントの活用を提案してきている。本報では、裏込め材として用いる砕石の変形特性試験を実施し物性値を求め、これを用いた坑道の空洞安定性評価を実施した。砕石の変形特性試験は、高い拘束状態に近い載荷条件で載荷・徐荷の繰り返し載荷試験を行った。軸対称解析及び初期載荷時の載荷板応力と変位の勾配から求めた弾性係数等の物性と複合材料試験から得られた岩石利用セグメントの弾性係数を用いて、第2次取りまとめの地山条件における安定性を検討した。その結果、地山壁面のひずみは既往の検討での壁面ひずみよりも小さく、坑道周辺地山の安定性が確保できる結果が得られた。また、岩石利用セグメントに生じる軸応力は、複合材料試験で得られた材料強度の1/2程度で、支保構造として安定している結果が得られた。また、初期載荷時の変形量は砕石の粒度分布によって大きく異なることも明らかになった。今後、砕石の粒度分布の改良と締め固め技術の導入を検討したい。

We are proposing to use the rock segment reducing the amount of the cementutious materials. In this report, we are getting young's modulus and poisson's ratio from the deformation experiment of the macadam mass, and performed a stability analysis of the gallery filled with macadam between the hostrock and the rock segment. We performed a alternating bearing test with high confirming pressure, and we estimated the Young's modulus and the poisson's ratio of the mass macadam from the result of the bearing test. After that, we performed the stability analysis of the galleries in the condition of the JAEA second report with the rock segment and the macadam. We found that the strain at the surface of the host rock is smaller than that of conventional one, and the stability of the host rock is remained, and the compressive stress in the rock segment is the half of the compressive strength of it. We considered that the rock segment support system is stable enough for the supporting system.

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