The Distinct element analysis for the de-stress drilling in the near field of the HLW repository

地層処分のニアフィールドにおける掘削に伴う応力解放に関する個別要素法解析

清水 浩之*; 小山 倫史*; 千々松 正和*; 中間 茂雄 ; 藤田 朝雄 

Shimizu, Hiroyuki*; Koyama, Tomofumi*; Chijimatsu, Masakazu*; Nakama, Shigeo; Fujita, Tomoo

国際共同プロジェクトDECOVALEX-2011では、spピラー安定性試験(APSE)における熱-力学連成挙動のシミュレーションが行われた。本発表では、現場における岩盤中の既存の亀裂の影響に着目した個別要素法モデルを開発し、APSEへの適用を行った。その結果、ピラーの応力解放は同モデルにより再現することができ、応力が解放される間の亀裂の発生及び伸展は現場での観測結果と定性的に一致した。モデルの力学特性は、同じ粒子の配置及び入力パラメータを使用した場合においても、既存の亀裂を取り込むことにより異なるものとなった。これは実際の岩盤のスケール効果と類似した結果である。また、既存の亀裂が多く含まれる岩盤モデルにおいては、微小亀裂が広く分布し、大きな割れ目は生じないことが示された。

In the DECOVALEX-2011, an international cooperative research project, the coupled Thermal-Mechanical process in the sp pillar stability experiment (APSE) was simulated. In this paper, a Distinct Element Method (DEM) model focusing on the effect of pre-existing cracks that present in the field scales rock mass has been developed. This model is applied to APSE. From this study the stress release of the pillar was successfully simulated by DEM, and the fracture generation and propagation during the destressing agreed qualitatively well with the observation at the site. The mechanical properties of a DEM model were successfully changed by introducing the pre-existing cracks even if the same particle arrangement and input parameters were used. This result is similar to the size/scale effect of actual rock mass. However, it was also found that the microcracks widely distributed and a large fracture did not formed in the rock model containing a lot of pre-existing cracks.