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Mock-up tunnel closure test and the hydro-chemical coupling simulation of environmental condition as a basis of solute transport analysis

冠水坑道周辺におけるセメントおよび岩石の化学反応を考慮した反応輸送解析

尾崎 裕介  ; 岩月 輝希  ; 尾上 博則 

Ozaki, Yusuke; Iwatsuki, Teruki; Onoe, Hironori

坑道掘削および地下施設操業中において安全確保のために地下坑道表面には吹き付けコンクリートが施工される。この吹き付けコンクリートは地下水と反応し、地下水のpHを上昇させる等、地質環境の擾乱の原因となる。本研究では、瑞浪超深地層研究所で実施された再冠水試験時に取得された吹き付けコンクリートの影響を受けた地下水の水質変化から、PHREEQCを用いた地球化学計算により坑道閉鎖後におけるセメント溶解に伴う水質変化の主要な化学反応を推定した。加えて、坑道閉鎖後の長期的な坑道周辺岩盤に対する影響を評価するため、Couplysを用いてセメントおよび岩石の化学反応を考慮した反応輸送解析を実施した。計算を実施した条件下におけるシミュレーション結果では、坑道閉塞後における地下水流動場の回復により坑道周辺では拡散現象が物質移動の支配的な原因となるため、セメント溶脱に伴うpHが高い地下水の移動は比較的緩慢であることが予測された。

In this study, we evaluate the effect of shotcrete on the geo-environment after closure of drift. The shotcrete is known to be dissolved into water and change the groundwater chemistry. The detail of chemical process of dissolution of shotcrete is analyzed with the in-situ groundwater collected during GREET experiment in MIU. In addition, reactive transportation simulation is performed to predict the movement of high pH groundwater affected by dissolution of shotcrete. Our simulation results show that the movement of high pH water is slow owing to the diffusive condition after closure of drift under our simulation condition.

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