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坑道掘削時内空変位に基づく広域岩盤の初期地圧評価

Estimation of rock mass stress state based on the convergence measurement result during tunnel excavation

亀村 勝美*; 青柳 和平  ; 名合 牧人*; 菅原 健太郎*; 松原 誠*

Kamemura, Katsumi*; Aoyagi, Kazuhei; Nago, Makito*; Sugawara, Kentaro*; Matsubara, Makoto*

日本原子力研究開発機構が高レベル放射性廃棄物の地層処分技術開発として北海道幌延町で進めている幌延深地層研究計画は、平成12年度から開始された第1段階「地上からの調査研究」に引き続き、第2段階「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究」と第3段階「地下施設における調査研究」が実施されている。こうした地下施設の設計にあたっては、掘削対象の岩盤の力学特性は勿論、初期応力をいかに設定するかが重要であり、幌延においてもこれまでに、地上からのボーリング孔を用いた水平面内の初期地圧の評価や坑道掘削(地下施設建設)時に3深度に設けられた試験坑道における水圧破砕法による初期地圧の評価が行われている。今回深度350mの周回坑道掘削時の内空変位計測結果を用いて、数百m四方の岩盤の挙動を説明できる初期応力の推定を試みた。また、推定結果の精度をより高めるために岩盤の割れ目の発達状況を考慮して内空変位計測結果を評価し、検討を行った。その結果は、他の計測結果と整合しており、本解析手法の妥当性が確認された。

In the design of deep underground structures such as high-level radioactive waste disposal repositories, the estimation of rock mass stress state is important as well as the estimation of mechanical characteristics of rock mass. This study establishes a practical and effective method for estimating in situ stress based on the convergence measurement results obtained during gallery construction of URL. The convergence was measured in various directions of the URL loop gallery at 350 m depth, and this will allow determination of the stress state over a large area using a back analysis method. In order to improve the accuracy of initial stress estimation, the relationship between convergence measurement results and geological situation of existing fractures were studied. The analysis results show good agreement with the in situ stress state results reported in previous studies and confirm the applicability of the proposed method.

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