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幌延深地層研究センターの250m小型試錐座(南)における初期地圧測定

In situ stress measurement at the 250m Niche off the South Shaft No.1 in the Horonobe Underground Research Laboratory

青柳 和平 ; 櫻井 彰孝; 丹生屋 純夫*

Aoyagi, Kazuhei; Sakurai, Akitaka; Niunoya, Sumio*

幌延深地層研究センターの地下施設周辺岩盤の応力場を把握するため、250m小型試錐座(南)から直径76mm、長さ20mのボーリング孔である10-E250-M01孔(水平)、10-E250-M02孔(水平)および10-E250-M03孔(傾斜)を掘削し、水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。10-E250-M01孔では、ボーリング孔まわりの応力集中によって生じたブレイクアウトと考えられる連続的な破壊が孔壁に沿って認められた。ブレイクアウトの発生位置は、初期地圧によるボーリング孔まわりの応力集中を反映した孔壁の応力状態によって主に支配されるので、初期地圧の評価に利用することができる。そこで、3本のボーリング孔の31深度でおこなった水圧破砕試験のうち、16深度で測定されたき裂に作用する法線応力および10-E250-M01孔の3深度で測定されたボアホールブレイクアウトの破壊中央位置から初期地圧を評価した。調査地点の初期地圧状態は、最大主応力は方向がほぼEW方向からENE方向で水平に近いと評価され、その値は3.97MPaであった。この最大主応力の方向は、10-E250-M01孔で生じたブレイクアウトの位置および10-E250-M03孔で生じた縦き裂の方向から考えて合理的であった。

The objective of this report is to investigate the three dimensional stress state in the 250 m Niche off the South Shaft No.1 at the Horonobe Underground Research Laboratory. For the measurement, three 20.0m long boreholes were drilled. Hydraulic fracturing was applied as a stress measurement method. For the analysis, shut-in pressure of a transverse fractures, reopening pressure of longitudinal fractures and stress condition causing borehole breakouts were integrated into the equation; then stress state was calculated by inversion technique. As a result of the in situ stress state measurement around the experimental area, the orientation of the maximum principal stress is estimated to be between E-W and ENE-WSW, dipping almost horizontal direction. This result agrees well with the estimated orientation of the main principal stress, the location of the borehole wall breakouts in 10-E250-M01 and the orientation of the generated crack in 10-E250-M03. The value of the maximum principal stress was 3.97 MPa.

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