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幌延深地層研究センターの立坑掘削損傷領域の水理・力学的挙動に関する研究

A Study on the hydro-mechanical behavior in the excavation damaged zone in shaft sinking at the Horonobe Underground Research Laboratory

青柳 和平; 櫻井 彰孝; 棚井 憲治

Aoyagi, Kazuhei; Sakurai, Akitaka; Tanai, Kenji

本研究では、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以深の立坑掘削を対象として、掘削時に発達する掘削損傷領域の水理・力学特性について、原位置透水試験、AE測定と水理・力学連成解析の実施結果に基づいて論じた。原位置試験の結果、立坑壁面から約1.5mの範囲でAE震源が分布しており、それを内包する領域における透水係数は、割れ目の発達していない領域に比べて2-4オーダー高かった。一方、解析では、壁面から最大1.5m程度まで破壊が生じる結果となり、原位置試験により推定される幅に概ね整合する結果を得た。また、立坑掘進時に計測された壁面周辺における間隙水圧値の増大は、掘削による応力集中の影響によるものであると推定された。

This research presents the hydro-mechanical behavior of EDZ in shaft sinking in the Horonobe underground Research Laboratory on the basis of the results of in situ hydraulic tests, acoustic emission (AE) measurements, and hydro-mechanical coupling numerical analysis. The AE sources were distributed within 1.5 m into the shaft wall; and hydraulic conductivity in the EDZ is 2 to 4 orders of magnitudes higher than that in no fractured area. On the other hand, on the basis of the result of numerical analysis, the maximum extent of the EDZ is 1.5 m into the gallery wall. This result is almost consistent with the trend of acoustic emission measurement and hydraulic test.

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