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地下施設で使用する吹付けコンクリートが地下水水質に与える影響; 地球化学計算コードによる評価方法の提案

Hydrochemical influence of shotcrete used in underground facilities on groundwater chemistry; Proposal of the evaluation method by geochemical simulation code

岩月 輝希; 柴田 真仁*; 村上 裕晃; 渡辺 勇輔; 福田 健二

Iwatsuki, Teruki; Shibata, Masahito*; Murakami, Hiroaki; Watanabe, Yusuke; Fukuda, Kenji

地下施設における吹付けコンクリート支保工が地下水水質に与える影響を明らかにするため、深度500mの花崗岩に掘削した坑道を閉鎖する実規模原位置試験を行った。閉鎖坑道内の水質観察、吹付けコンクリートの分析、それらに基づく水質再現解析の結果、Brucite, Ettringite, Ca(OH) $$_{2}$$, Gibbsite, K$$_{2}$$CO$$_{3}$$, Na$$_{2}$$CO$$_{3}$$・10H$$_{2}$$O, SiO$$_{2}$$ (a), Calciteの溶解・沈殿反応が水質に影響する主要反応であることが明らかになった。更に、坑道内に施工された吹付けコンクリートはCa(OH)$$_{2}$$に飽和した地下水(pH12.4)を約570m$$^{3}$$生成する反応量を持つと見積もることができた。これにより坑道閉鎖後の長期的な化学影響の予測解析の確度が向上すると考えられた。

In order to clarify the influence of shotcrete in the underground facility on the groundwater chemistry, an in-situ closed test was conducted in the mock-up tunnel at the depth of 500 m. Brucite, Ettringite, Ca(OH) $$_{2}$$, Gibbsite, K$$_{2}$$CO$$_{3}$$, Na$$_{2}$$CO$$_{3}$$ $$cdot$$ 10H$$_{2}$$O, SiO$$_{2}$$ (a) and Calcite were identified as the dominant minerals affecting the water chemistry. Furthermore, the shotcrete constructed in the tunnel has a reaction capacity which can produce about 570 m$$^{3}$$ of alkaline groundwater (pH12.4) saturated with Ca(OH)$$_{2}$$. The estimation would improve the accuracy of prediction analysis of the long-term chemical influence of cement materials after the closure of the tunnel.

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