幌延深地層研究センターの350m周回坑道(東)における初期地圧測定

In situ stress measurement at the 350 m Loop Gallery East at 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ことを目的として、350m周回坑道(東)にて水圧破砕法による3次元初期地圧測定を実施した。掘削方向の異なるボーリング孔3孔において、合計26深度で、コンプライアンスCの小さい高剛性水圧破砕試験装置を用いた水圧破砕法により初期地圧測定をおこなった。23深度で観測されたき裂に作用する法線応力、11深度で生じた縦き裂の開口圧および2深度で生じた縦き裂の初生する位置に関する観測方程式を用いて、深度350m周回坑道(東)の初期地圧を評価した。その結果、最大主応力は岩石の密度を17kN/mと見積もって求められる深度350mの土被り圧約6.0MPaと比較して、大幅に小さい値である3.73MPaであり、鉛直方向に近い方位であった。また、応力環境は正断層型であった。ただし、主応力の確率誤差を考慮するとそれらの方位は入れ替わる可能性があった。

The objective of this report is to investigate the three dimensional stress state in the 350 m Loop Gallery (East) at the Horonobe Underground Research Laboratory. For the measurement, three boreholes, which are 17.0 m in length, 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, considering the stress condition causing breakouts, the value of the maximum principal stress was 3.73 MPa, which is much smaller than the overburden pressure (about 6.0 MPa). The orientation of the maximum horizontal stress is almost vertical. The stress state is normal faulting.