Evaluation of time lapse behavior of excavation damaged zone by first arrival tomography in Horonobe Underground Research Laboratory

幌延深地層研究センターにおける弾性波トモグラフィによる掘削損傷領域の経時変化の調査

尾崎 裕介  ; 宮良 信勝

Ozaki, Yusuke; Miyara, Nobukatsu

幌延深地層研究センターでは、掘削損傷領域の経時変化を評価するために弾性波トモグラフィを繰り返し実施している。本研究では取得されたデータを解析するために、波線追跡シミュレーションを実施し、掘削損傷領域の深さや掘削損傷領域中の弾性波速度が変化した場合の走時変化を評価した。シミュレーションによる結果から、取得されたトモグラフィ結果は吹付けコンクリートの影響を強く受けており、この影響を考慮しないトモグラフィ解析では坑道壁面周辺に高速度領域の偽像が生じることが分かった。また、シミュレーション結果に基づいてこれまで観測されてきた走時データを解析したところ、ノイズレベルを上回る掘削損傷領域の拡大や弾性波速度の変化は認められなかった。

The drift excavation damages the intact rock around the drift wall and changes the physical properties there. The damaged domain is called excavation damaged zone (EDZ). The correct estimation of depth and the understanding of time lapse behavior of EDZ is required for the technology of drift closure. In Horonobe Underground Research Laboratory (URL), we repeatedly performed the travel time tomography to investigate the time lapse behavior of EDZ generated in soft sedimentary rock over time. For the analysis of the acquired data for the travel time tomography, we performed numerical simulation and estimated the conceivable change in the arrival time. The results of numerical simulation indicate that the shotcrete on the drift wall has the great impact on the travel time because of its high stiffness whereas the effect of shotcrete fixing the ray path might be the advantage for the monitoring purpose. The analysis of the data acquired at 350 m suggest that the significant change in EDZ that surpasses the observation limit was not recognized.