幌延深地層研究センターの立坑における掘削損傷領域の進展に関する検討

Investigation of an excavation damaged zone in the east access shaft at the Horonobe Underground Research Laboratory

青柳 和平  ; 石井 英一   ; 藤田 朝雄 ; 本島 貴之*

Aoyagi, Kazuhei; Ishii, Eiichi; Fujita, Tomoo; Motoshima, Takayuki*

堆積軟岩を対象とする幌延深地層研究センターの深度350m以深の東立坑周辺に生じた掘削損傷領域の拡がりとその破壊様式を推定することを目的として、透水試験、BTV観察、立坑周辺のボーリング孔内水位の連続モニタリング、立坑壁面の観察を実施した。結果として、立坑壁面から2m以内で、透水係数が約1-3オーダー増大したことが確認された。これは、BTV観察により捉えられた割れ目の分布に整合する結果であった。また、立坑掘削深度がボーリング孔底深度に達した段階で水位の急激な低下が見られたことから、掘削直後に瞬間的に割れ目が発達し、壁面へ連結したことが推定された。さらに、立坑掘削に伴って発生する割れ目は引張のメカニズムで発生しており、壁面を取り囲む形で分布することがわかった。

The objective of this research is to investigate the extent and failure mechanism of an Excavation Damaged Zone (EDZ) induced around the East Access Shaft in the Horonobe Underground Research Laboratory. As a result of hydraulic tests, hydraulic conductivity within 2 m from the shaft wall was increased by 1 to 3 orders of magnitude. This result is consistent with the extent of the development of fractures detected by borehole televiewer surveys. Furthermore, the dominant failure mechanism of the fractures around the shaft wall was almost tensile; also these fractures were caused by the short-term excavation-induced unloading.