Status of the Horonobe Underground Research Laboratory Project, Hokkaido, Japan, and future plan

幌延深地層研究計画の現状と今後の計画

佐藤 治夫; 杉田 裕 ; 中山 雅 

Sato, Haruo; Sugita, Yutaka; Nakayama, Masashi

幌延深地層研究計画は、オフサイトの地下研究施設として、堆積岩(泥岩)と塩水系地下水を対象とし、2001年から北海道北部の幌延町で実施している。全体で20年程度の計画であり、3段階(地表、坑道掘削時及び坑道における調査研究段階)に分けて進めている。第1段階は2005年度に終了し、2005年11月から第2段階を開始した。地下施設は、換気立坑と2本のアクセス立坑(東及び西)のほか、複数の水平坑道(深度140m, 250m, 350m, 500m)から構成される。2010年度の前半までに、換気と東立坑を深度250mまで掘削し、深度140mの水平坑道が完成した。また、深度250mの水平坑道が換気と東立坑間で貫通した。地下施設周辺の地層は、おもに声問層(上層)と稚内層(下層)で構成される。これまでに、深度140mの水平坑道では、地質環境や工学技術に関する原位置試験やモニタリング、例えば、掘削影響(EDZ/EdZ)に関する測定(弾性波トモグラフィーなど),孔間水理試験,地圧測定,低アルカリ性コンクリートの吹付け施工試験などを実施した。現在、地下水化学のモニタリング,EDZ/EdZに関する測定,水-岩石-微生物系での酸化還元能に関する原位置試験などを実施している。第2段階と並行して、2010年度の後半からは第3段階を開始した。第3段階の研究では、さまざまな原位置試験を計画している。本論文では、原位置試験の現状と得られた成果に加えて、第3段階での計画について述べる。

The Horonobe Underground Research Laboratory (URL) project has been being pursued for a sedimentary rock and saline groundwater in the Horonobe town, Hokkaido, Japan, as an off-site URL, since 2001. This project, extended over a period of about 20 years as a whole, has been being advanced divided into 3 phases (surface-based investigation phase (Phase I), construction phase (Phase II) and operation phase (Phase III)). Phase I was completed in March, 2006 and Phase II started in November, 2005. The URL consists of the Ventilation shaft, the East and the West access shaft and horizontal drifts of 140m, 250m, 350m and 500m in depth. Up to date, the Ventilation shaft and the East access shaft were excavated up to 250m in depth and the 140m depth gallery was completed. So far, experiments and investigations for the geological environment and engineering technology such as measurements for EDZ/EdZ, cross-hole hydraulic tests, initial rock stress measurements, construction test of shotcrete by low alkaline cement, etc. were carried out in the 140m depth gallery. Monitoring of groundwater chemistry, in-situ experiments for redox buffer capacity, etc. are presently on-going. Phase III started from the latter half of FY2010. Various in-situ investigations and experiments such as performance test of EBS, corrosion test of overpack material, backfilling test of a tunnel, etc. are planned in the underground facilities.