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山本 陽一; 横田 秀晴
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.385 - 386, 2011/09
地下水涵養量など流域の水収支の評価を行う場合に、植生からの蒸散を含む地表から蒸発散量は、大変重要な要素となる。しかしながら、蒸発散量については直接観測することが容易ではないことから、通常、気象観測要素から推定する方法を用いて算定している。ただし、この方法による蒸発散量は一種の基準量であり気候や植生に応じた補正を加えて実蒸発散量に相当する値を得る必要がある。そこで、ライシメータを設置して、調査流域内の主要な植生である牧草地での蒸発散量の測定を試みた。その結果、本件ではペンマン法による推定値が可能蒸発散量としての適用性が高いこと、ペンマン法に対する非積雪時の蒸発散係数は年平均0.75となることが明らかにされた。
川口 昌尚; 岸 裕和; 延藤 遵*; 杉山 博一*
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.67 - 68, 2011/09
高レベル放射性廃棄物地層処分施設の建設には、微細な亀裂に対しても注入可能で高い改良目標値に対応でき、かつ長期的な岩盤変質への影響を最小限に抑える低アルカリ性(pH
11)のグラウト材料が必要であり、原子力機構では低アルカリ性セメント系グラウト材料,溶液型グラウト材料,超微粒子球状シリカ系グラウト材料の3種類の材料を開発してきた。平行平板を用いた室内浸透試験により、これらの各材料の浸透可能な開口幅の概要の把握を行った。また、浸透特性に影響を与える要因について検討を行った結果、低アルカリ性セメント及び超微粒子球状シリカに関しては、材料の最大粒径が大きく影響しており浸透特性のさらなる向上のためには材料の団粒化を解消することが必要である。溶液型に関しては、設計ゲルタイムと関係なく狭隘部で発生するゲル化が閉塞を起こす原因であり、これを防止するための工夫が必要である。
大橋 英紀*; 小山 倫史*; 蓮井 昭則*; 片山 辰雄*; 葛葉 有史
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.77 - 78, 2011/09
亀裂性岩盤へのグラウチングにおいて、浸透・充填・閉塞の過程は十分に解明されておらず、また、使用されるグラウト材は、その利用対象や目的,対象地盤の透水係数,亀裂の大きさなどにより異なる。本研究では、溶液型グラウト及び超微粒子球状シリカグラウトを対象として、グラウト注入解析モデル(等価多孔質媒体モデル)作成に必要なグラウトの流動・目詰まり特性の評価のため、溶液型グラウトと超微粒子球状シリカの異なる2種類の材料を用いて、粘性試験及びサンドカラム注入試験を実施した。サンドカラム注入試験の結果からグラウト浸透のメカニズムの相違が見られ、溶液型グラウトでは透水媒体の目詰まりは発生せず、供試体に均等に浸透し、ゲルタイム付近の急激な粘性の増大により透水係数が低減するのに対し、超微粒子球状シリカの場合、溶液型グラウトと比べて粘性が高いことに加えて透水係数の目詰まりの発生による透水係数の低減が大きく影響していることがわかった。この試験結果から、グラウト浸透特性の把握は、数値解析によるグラウト注入モデル作成において重要であることが判明した。
岸田 潔*; 小林 賢一郎*; 細田 尚*; 葛葉 有史; 岸 裕和; 延藤 遵*
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.81 - 82, 2011/09
グラウトの設計・施工は実績や経験に基づいて行われてきたことから、そのメカニズムや理論は十分に確立されておらず、注入仕様や改良効果の定量的評価が曖昧となっている。この課題を検討するのに、原位置での評価は難しく、モデル実験を行うのが適切であるが、ラフネスを有するフラクチャーに対してさまざまな実験を行うことは、多大な時間と費用を要することになる。そこで本研究では、フラクチャーの壁面凹凸がグラウト流動にどのような影響を及ぼすかについて理論的考察を行った。壁面振幅の影響として逆位相で壁面振幅が変化する場合の最大浸透距離と、波長の影響として最大浸透距離の波長による変化率を求めた結果、壁面振幅の存在によりグラウト最大浸透距離は88%に減少し、さらに、波長により最大65%程度最大浸透距離が平行平板状態より減少することを確認した。これは、壁面からの反力によって生じるもので、流下方向と反対に作用する壁面反力が、グラウト流体の浸透挙動に影響することが確認できた。
葛葉 有史; 岸 裕和; 蓮井 昭則*; 片山 辰雄*; 小山 倫史*
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.79 - 80, 2011/09
地層処分施設におけるグラウト技術の高度化研究では、グラウト浸透モデルを用いた注入管理方法についての技術開発を行っている。この技術開発では、ネットワーク構造や破砕帯構造で適用可能な、等価多孔質媒体モデルによる注入管理の具体化に向けた検討を行ってきた。本研究では等価多孔質媒体モデルに対して解析理論や解析コードの改良を行い、スイス・Nagraの地下研究施設グリムゼル岩盤研究所(以下、GTS)での地質調査に基づき作成した割れ目モデルに対して、室内試験で得られたグラウト材料の特性を使用して、GTSで予定するグラウト注入試験の事前解析を実施した。事前解析結果では、グラウト注入孔の2m範囲で透水係数が改良されていることが判明した。したがって、今後実施予定のGTSでのグラウト注入現位置試験では、注入孔に対し2m離れた場所に観測孔を削孔したうえで、グラウト注入を行い事前解析結果と実測データを比較検討することで等価多孔質媒体モデルの適用性を評価する予定である。
関根 一郎*; 山田 勉*; 関口 高志*; 藤田 朝雄; 中西 達郎
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.69 - 70, 2011/09
高レベル放射性廃棄物の地層処分における地下坑道への湧水抑制対策として、岩盤亀裂を対象にグラウト注入が検討され、グラウト材料の開発が進められている。しかしながら、高レベル放射性廃棄物処分施設の湧水量はどこまで許容されるのかについては、系統だった検討がなされていないのが実情である。本報告では、許容湧水量検討の第一段階として緩衝材をベントナイトブロックとして使用する場合を想定し、緩衝材ブロック間の隙間浸透実験を実施し、処分孔周辺の許容湧水量を検討した結果を報告する。
中西 達郎; 川口 昌尚; 津田 秀典; 鵜山 雅夫*; 田中 達也*
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.71 - 72, 2011/09
地層処分におけるグラウト技術の高度化開発では、天然バリアである岩盤の長期的変質を軽減する低アルカリ性の注入材料の開発、深度1,000m程度までを想定した注入技術の開発、グラウト材料が地質環境へ与える影響評価技術の開発を実施している。この中で、開発した材料の施工性及び湧水抑制効果(改良効果)の確認に加え、注入範囲を予測・制御するためのグラウト浸透モデルを用いた事前解析(シリーズその7参照)に基づくグラウト施工の実証試験(以下、原位置試験)を計画している。本報告は、スイス・グリムゼル岩盤試験場にて計画中の原位置試験に向けた事前調査結果から、試験エリアの水理的な連続性について報告するものである。
鐙 顕正*; 田中 達也*; 橋本 秀爾*; 中西 達郎; 津田 秀典
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.73 - 74, 2011/09
日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)は、スイスの放射性廃棄物処分実施主体である放射性廃棄物管理共同組合(Nagra)の地下研究施設グリムゼル岩盤研究所(以下、GTS)において、グラウト浸透モデル(等価多孔質媒体モデル)を用いた事前解析に基づくグラウト施工の実証試験(以下、原位置試験)を予定している。グラウト浸透モデルの構築には、特に試験エリアにおける岩盤の地質学的,水理学的な不均質性を理解し、それらの情報を適切な形で反映させた割れ目モデルを構築する必要がある。本報告では、おもにボーリング調査により得られたデータを用いて、結晶質岩サイトにおける割れ目モデルの構築のための地質構造の評価を行った事例について報告する。