坑道掘削に伴う掘削影響領域に関する調査; 幌延深地層研究施設における検討

Investigation of the excavation disturbed zone due to the excavation of galleries; Study in the Horonobe Underground Research Laboratory

窪田 健二*; 森藤 遥平*; 青柳 和平  ; 杉田 裕 

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

堆積軟岩が分布する地層の坑道掘削に伴う岩盤の変化を捉えることを目的として、幌延深地層研究センターの深度140m及び250mの調査坑道において、弾性波トモグラフィ調査, 抵抗トモグラフィ調査、及び坑壁からの地質観察を実施した。調査の結果、坑道掘削に伴い、坑壁周辺における割れ目や不飽和領域の形成が捉えられた。また、掘削影響の深度による違いも見られた。掘削損傷領域の範囲(坑壁からの距離)は、GL-140mで最大約0.45m、GL-250mで最大約1mと推察され、後者がより割れ目が進展していると推察された。一方、不飽和領域の範囲は、140m坑道では坑壁から1m以内、250m坑道では不飽和領域はほとんど形成されていないと推察された。また、坑道掘削に伴い生じたこれらの変化は、掘削から約1年後までに生じており、掘削から約11年経過した現在まで、その進展はほとんど見られない傾向となっている。

We performed in-situ experiments such as seismic and electrical resistivity tomography, geological survey and so on before, during, and 11 years after excavation of galleries at 140 and 250 m depth in an area of soft sedimentary rock in the Horonobe Underground Research Laboratory, Hokkaido, Japan. The results demonstrate that the extent of fractures and unsaturated zone induced by the gallery excavation were clarified. The extent of fractures related with EDZ was limited in 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 it was not appeared in the 250 m gallery. Such changes induced by the gallery excavation occurred within one year after gallery excavation. On the other hand, the extension of the developed fractures and unsaturated zone was hardly clarified in about 11 years after gallery excavation.