花崗岩の割裂により作成した引張り亀裂の特性評価

Geometrical properties of tension-induced fractures in granite

佐藤 久; 安原 英明*; 澤田 淳 

Sato, Hisashi; Yasuhara, Hideaki*; Sawada, Atsushi

高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価における核種移行評価に際しては、地下水の移行経路にあたる岩盤の間隙中での地下水流速が重要なパラメータの一つとなる。亀裂性岩盤中の透水特性や物質移行特性を評価するためには、岩盤内に存在する亀裂の評価が重要である。花崗岩は、ほぼ直交する3方向の、俗に「石目」と呼ばれる面に沿った方向に引張り性の亀裂が発達しやすい。この「石目」は、割れやすい方向からrift面,grain面,hardway面と呼ばれている。本研究では、花崗岩中に発達する引張り亀裂の幾何学的特徴を把握することを目的に石目ごとの引張り亀裂作成し特性を評価した。その結果、rift面がその他の面よりも表面粗さが小さく、grain面が最も特徴的な標高分布特性を表すことが確認された。また、圧裂試験時に作製したスリットの方向に相関のある亀裂形状の異方性が確認できた。一方、亀裂形状から推定される亀裂開口幅分布に関しては、スリットの方向や石目に特有の傾向は見られなかった。

Considering a safe, long-term sequestration of energy byproducts such as high level radioactive wastes, it is of significant importance to well-constrain the hydraulic and transport behavior of targeted permeants within fractured rocks. Specifically, fluid flow within low-permeability crystalline rock masses (e.g., granite) is often dominated by transport in through-cutting fractures, and thus careful considerations are needed on the behavior. There are three planes along that granites fail most easily under tension, and those may be identified as the rift, grain, and hardway planes. In this research, geometrical properties of tension-induced fractures were evaluated. Results show that rift planes are less rougher than the other planes of grain and hardway, and grain planes are generically rougher than the other planes of rift and hardway.