Evaluation of the excavation disturbed zone of sedimentary rock in the Horonobe Underground Research Laboratory

幌延深地層研究センターにおける堆積岩を対象とした掘削影響領域の評価

窪田 健二*; 青柳 和平  ; 杉田 裕 

Kubota, Kenji*; Aoyagi, Kazuhei; Sugita, Yutaka

高レベル放射性廃棄物の地層処分場の建設時には、坑道周辺に掘削影響領域が形成される。この領域の存在により、岩盤内の核種の移行挙動に影響が生じるため、掘削影響領域の理解は重要である。掘削影響領域の評価のために、本研究では、幌延深地層研究センターの深度140mおよび250m調査坑道において、坑道掘削前、掘削中、および掘削後に原位置試験を実施した。結果として、140m調査坑道では、坑道掘削により生じた割れ目が0.45mの範囲まで発達しており、250m調査坑道では、約1mの範囲まで発達していることが分かった。また、不飽和領域に関しては、140m調査坑道では約1m発達したが、250m調査坑道ではほとんど発達していないことがわかった。

During the excavation of shafts and galleries in the deep subsurface for disposing of high-level radioactive waste, an excavation disturbed zone (EdZ) or excavation damaged zone (EDZ) is developed around the shafts and galleries. Such zones could influence the transfer behavior of radioactive nuclides, and it is therefore important to understand the behavior of the EdZ or EDZ. We performed in situ experiments before, during, and after gallery excavation in galleries of 140 and 250 m in depth in an area of soft sedimentary rock in Japan. The results demonstrate that the extent of fractures induced by the gallery excavation related with EDZ was confined to about 0.45 m from the gallery wall in the 140 m gallery and to about 1 m from the gallery wall in the 250 m gallery. The extent of the unsaturated zone related with EdZ was about 1 m in the 140 m gallery, but an unsaturated zone did not appear in the 250 m gallery.