幌延深地層研究センターの換気立坑におけるグラウト注入シミュレーションおよびその効果の検証

Numerical analysis of the grout injection conducted in the ventilation shaft of the Horonobe Underground Research Laboratory

中嶋 仁慶*; 小山 倫史*; 龍田 圭亮*; 片山 辰雄*; 青柳 和平  

Nakashima, Hiroyoshi*; Koyama, Tomofumi*; Tatsuta, Keisuke*; Katayama, Tatsuo*; Aoyagi, Kazuhei

本論文では、幌延深地層研究センターの深度250m以深の換気立坑掘削前に、透水性の高い断層部を対象として実施したグラウト施工を対象として、有限要素法により、非定常の浸透流解析および移流・分散解析を実施し、グラウト施工後の透水係数の分布を評価した。その結果に基づきグラウトによる透水性の改善効果について検討を行い、原位置におけるルジオン試験結果との比較により解析の妥当性について検討を行った。結果として、実際のグラウト施工により、透水性の高い断層部の透水係数の4オーダー程度の改善が見られ、その値は原位置のルジオン試験結果にも概ね整合することが示された。よって、グラウトによる透水性改善の検討について、本手法の適用可能性が示された。

In this study, we created the three dimensional model based on equivalent continuum approach to study the penetration length and enhancement of the hydraulic conductivity of the rock mass. The developed numerical model was applied to the in situ grout injection conducted in the ventilation shaft of the Horonobe Underground Research Laboratory. We evaluated the hydraulic conductivity of the rock mass after the grout operation. As a result, hydraulic conductivity of the highly permeable fault was decreased in 4 orders of magnitude, which is almost consistent with the in situ hydraulic conductivity obtained from in situ Luegeon test after the grout injection. Thus the simulation method described in this paper can be applied to the evaluation of the efficiency of in situ grout injection.