Visualization of fractures induced around the gallery wall in Horonobe Underground Research Laboratory

幌延深地層研究センターを対象とした坑道掘削時に形成される割れ目の可視化

青柳 和平  ; Chen, Y.*; 石井 英一   ; 櫻井 彰孝; 石田 毅*

Aoyagi, Kazuhei; Chen, Y.*; Ishii, Eiichi; Sakurai, Akitaka; Ishida, Tsuyoshi*

本研究では、幌延深地層研究センターの350m調査坑道を対象として、坑道掘削時の割れ目の性状を検討することを目的とした。検討に際し、坑道周辺に約1mのボーリング孔を掘削し、低粘性な樹脂を注入し、割れ目を固定した。その後、オーバーコアリング試料を採取し、試料の観察を行った。結果として、坑道掘削により形成されたと推定される割れ目は、壁面から0.8mの範囲まで発達していた。また、割れ目は壁面から0.25mの範囲において連結しあっており、開口幅は最大で約1.0mmであることがわかった。これらの観察結果は、坑道周辺の掘削影響領域の割れ目形成プロセスの理解のための基礎情報として有用であるといえる。

In the excavation of a repository for high-level radioactive waste (HLW) disposal, it is important to understand the hydro-mechanical characteristics of the Excavation Damaged Zone (EDZ) induced around the gallery because EDZ can lead to the migration pathway of radionuclides. Thus, we performed the resin injection experiment at the 350 m gallery of Horonobe Underground Research Laboratory in Japan to investigate the characteristics of fractures induced around the gallery wall in excavation. In the experiment, we developed a low viscosity resin mixed with a fluorescent substance and injected to the borehole drilled about 1 m in length. After the experiment, we overcored around the injection borehole. The observation on the cut surface of the overcore under ultraviolet light revealed that the fractures were distributed within 0.8 m from the gallery wall. Fractures are interconnected each other in particular within 0.25 m from the niche wall. Furthermore, fractures with large aperture (about 1.0 mm) were developed in that region. These observed results will be fundamental information for understanding of the fracturing process in the EDZ.