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幌延深地層研究所を事例とした坑道周辺地質環境の長期変遷に関する予察的解析

Preliminary analysis of long-term evolution for geological environment around drift in the Horonobe Underground Research Laboratory

郷家 光男*; 沖原 光信*; 前村 庸之*; 保田 涼*; 松井 裕哉 ; 尾崎 裕介 ; 望月 陽人 

Goke, Mitsuo*; Okihara, Mitsunobu*; Maemura, Tsuneyuki*; Yasuda, Ryo*; Matsui, Hiroya; Ozaki, Yusuke; Mochizuki, Akihito

本研究では、幌延深地層研究センターを事例として地下坑道周辺の地質環境概念モデルの構築および坑道開放条件下における長期変遷に関する予察的解析を実施した。支保工やEDZの有無に着目し力学的および水理学的な長期変遷挙動に着目した解析を実施した。力学的な解析では、長期変化としてクリープ変形に着目しコンプライアンス可変型構成則を用いた有限要素解析を実施した。シミュレーションの結果、変位量は小さく掘削損傷領域の拡大は予測されなかった。水理学的な長期解析としては脱ガス現象を考慮した坑道周辺の2次元解析を実施した。脱ガス現象を考慮することで坑道周辺に不飽和領域の拡大が予測されたが、計算結果は境界条件の影響を強く受けているため今後改善が必要である。

We performed the numerical simulation to simulate the long term change in geological environment under open drift condition. We developed the conceptual model for the purpose and performed the geomechanical and hydrological simulation with the models considering the existence of excavation damaged zone and tunnel support. The geomechanical simulation results suggested that the deformation for long term is so slight that the excavation damaged zone does not enlarge. The hydrological simulation considering the degassing predicted the expansion of the unsaturated zone in the high pore pressure domain.

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