Mine-by experiment in a deep shaft in Neogene sedimentary rocks at Horonobe, Japan

幌延深地層研究所における新第三紀堆積岩に設けられた立坑での掘削影響試験

真田 祐幸; 中村 隆浩*; 杉田 裕 

Sanada, Hiroyuki; Nakamura, Takahiro*; Sugita, Yutaka

坑道周辺に発生する掘削影響は、性能評価及びプラグやグラウト等の閉鎖技術の仕様に関連する重要な検討事項である。本論文では、堆積岩に設けられた坑道周辺岩盤の水理学的な変化及び力学的な変化を把握するために実施された幌延深地層研究所での立坑掘削影響試験の結果について記した。BTV観察結果によると、坑道掘削に伴う側方応力解放による損傷(ブレイクアウト)が掘削後に生じた。孔内載荷試験結果によると、ボーリング孔自体の損傷に伴い全体的に弾性・変形係数が低下し、立坑壁面の1m以内で大きな低下を示した。地中変位計測では、最小主応力方向並びに既存亀裂と平行な領域が大きく変形した。透水試験では、掘削後に立坑壁面1m以内で1オーダー増加し、力学試験から推定された掘削影響範囲とおおむね一致した。

A Mine-by Experiment was carried out to investigate the development of an EDZ in one of the deep vertical shafts excavated in Neogene sedimentary rocks at the Horonobe URL site. The objective of this experiment is to understand the deformation and failure behavior and the hydraulic properties of the EDZ developed during sinking of the deep shaft. Before and after shaft sinking, BTV, borehole expansion tests, permeability tests and seismic velocity logging were carried out to determine initial conditions and changes in the mechanical and hydraulic properties. During shaft sinking, instruments such as extensometers and stress sensors were installed in the rock mass and in the shaft lining for stress measurements around the shaft circumference and to determine rock mass response to excavation. The variation of both mechanical and hydraulic properties was largest within 1 m of the shaft wall and the variation in hydraulic conductivity was in the range of one order of magnitude.