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松岡 永憲*; 田上 博彰*; 藤井 真*; 山本 泰司*
JNC TJ7440 2000-002, 74 Pages, 2000/02
核燃料サイクル開発機構が実施している東濃鉱山の堆積岩に掘削された坑道周辺の水理地質環境研究の一環として、平成5年、6年に開発された間隙水圧計測システムを補修・整備及び部品の一部追加製作を実施し、東濃鉱山北延NATM坑道(西側)から掘削された99SI-06孔及び99SI-07孔に設置した。このシステムは、任意の角度に掘削された孔径76mmの試錐孔を対象とし、最大設置深度は50mである。また、本装置は同一試錐孔内で最大5個のパッカーによって区切られた6区間の間隙水圧を同時に測定可能である。99SI-06孔及び99SI-07孔に見られた岩質は、軟質な細粒砂岩及び粗粒砂岩が主体であり、一部試錐孔内径が拡がっていたり、削孔により孔壁付近が軟弱化している可能性も懸念された。測定区間を区分するパッカーは、孔壁状態を考慮してその設置深度を決定し、所定の深度に設置した。このシステム設置直後及び約2ヶ月後の間隙水圧値は、99SI-06孔と99SI-07孔共に試錐孔口から孔底に向かって増加する傾向を示した。
松岡 永憲*
PNC TJ7439 97-002, 55 Pages, 1997/03
東濃鉱山北延NATM坑道では、機械掘削による坑道掘削影響試験が実施されている。この試験の一環として、坑道掘削により生じる掘削影響領域内の岩盤の水理学的特性の変化を把握するために、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターで開発された水理学的緩み領域計測装置を用いて、透水試験を実施した。今回透水試験を行った試錐孔はMH-1、2、3号孔であり、平成5年度に坑道掘削前の調査として同じ試験区間で透水試験が実施されている。試験結果として、間隙水圧は-0.037kgf/cm2
0.039kgf/cm2であり、坑道掘削後に大きく低下した。透水係数は、泥岩部で2.29.1
10-11cm/s、礫岩部で2.810-92.410-7cm/sであり、泥岩部の値が計測器の下限値(1.010-9cm/s)を下回っており、礫岩部では大きな変化が認められなかった。礫岩部の透水係数及び泥岩部の参考値の透水係数も併せて評価すると、坑道掘削前後の透水係数に大きな変化はみられなかった。
橋井 智毅*
PNC TJ7308 97-003, 77 Pages, 1997/03
本業務は、地球化学的研究の一環として、地下水の地球化学的特性を把握するために東濃地域に開削された試錐孔DH-3孔において、MPシステムを使用して採水を行ったものである。地下水を採水後直ちに、物理化学パラメータ(PH、電気伝導度、水温)を測定した。採水量は一年間の合計で83.250●である。また、ベーラーで14776.000●を採水した。採水後は所定の容器に移し変え事業団に納入した。
松岡 永憲*
PNC TJ1439 97-001, 39 Pages, 1997/03
釜石鉱山250mレベル坑道において坑道掘削影響試験の一部として、掘削坑道周辺の間隙水圧測定が実施されている。坑道掘削作業がこの間隙水圧測定システムに影響を与える可能性があるため、掘削作業前、作業中、作業後の3回、システムのメンテナンスを実施した。同時に問題がある間隙水圧計7台を交換した。交換前の間隙水圧計7台には、継続して初期ひずみの増加がみられた。メンテナンス作業中には、坑道掘削がシステム全体に影響を与えるような異常は認められなかった。
平田 洋一*; 後藤 和幸*; 小川 賢*
PNC TJ7439 96-003, 83 Pages, 1996/11
本業務は、既存の1,000m対応水理試験装置の設計を一部変更した試験装置を新たに製作した。本試験装置改良の主点は、圧力計測の測定精度を向上させるためにプローブの内部構造における電磁バルブ等の発熱源の温度変化による圧力変動を低減させることである。よって、以下の改良を行った。・圧力および電子基板を発熱源から遠ざける。・背圧ラインの圧力を試験装置外へ開放できるバルブの増設・電磁バルブの発熱を監視する温度センサーの増設。また、耐圧性とメンテナンス性を向上させるため配管の溶接部分及びPTネジをOリング付き継手に変更した。以上の改良を行った結果、基本性能を損なうことなく、既存の試験装置よりも測定安定性等に優れた試験装置となった。
尾方 伸久; 小出 馨; 前川 恵輔; 稲葉 秀雄
PNC TN7420 96-008, 14 Pages, 1996/08
広域地下水流動研究は、地層科学研究の一環として実施されている。地下深部の岩盤の水理学的特性や地下水の地球化学的特性に関するデータは、これまで必要とされることがあまりなく、また、調査手法も整っていなかったことから、これまで充分に取得されておらず、これらの特性は未だに良く把握されていないのが現状である。このような背景から、広域地下水流動研究では、表層から地下深部までの岩盤の水理学的特性、および地下水の地球化学的特性を把握するために必要な調査・解析ならびに評価技術を確立し、地下深部の地質環境に関する信頼性の高いデータを取得することを目標としている。そのため、対象領域内に浅層から深層にわたる試錐孔を掘削し、1)表層から地下深部までの、岩盤の地質学的・水理学的特性および地下水の地球化学的特性を把握するとともに、2)地下深部の地質学的・水理学的・地球化学的特性を、合理的に調査・解析・評価する技術を確立するための調査・研究を実施している。本資料では昭和61年度より現在までに掘削された試錐孔計34本の位置と深度について報告する。なお、各試錐孔にて実施された調査の結果については、水理地質データベースとして別途報告予定である。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-004, 46 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は、平成6年12月までに製作と性能試験を終了したが、さらに、同装置の適応性を確認することを目的として、瑞浪市平岩のDH-3号孔で本試験を行った。ただし、DH-3号孔は孔曲がりが発生していたために、本装置を孔内に挿入した際に中継ロッドの回転が不可能になり、また、BTVの画像が乱れる等の異常が発生し、装置の孔内残置等の危険が懸念された。そのため、試験はGL-340m以浅の計5区間で実施した。試験の結果、パルス法の試験では水の体積に起因する弾性変形量を最小とするSR法を初めて行い、低透水係数エリアでの有効性が確認された。また、段階揚水試験により低透水係数エリアで間隙水圧が早期に求められる可能性が示された。本報告では、1,000m対応水理試験装置を用いた適応試験の結果とその解釈、および新しい試験方法等について述べる。
500m区間)秋本 宏*; 金子 幸勝*
PNC TJ7439 95-002, 94 Pages, 1995/03
本報告書は、岐阜県土岐市泉町河合で掘削されたDH-4号孔において実施した、動燃式JFT試験および間隙水圧測定の結果をまとめたものである。試験を実施した地層は、花崗岩である。試験結果は以下に示すとおりである。(1)間隙水圧はGL-59.0mGL-64.7mの範囲にある。また測定深度毎にばらつきがみられる。(2)透水係数は、1.410-3cm/sec8.410-9cm/secの間にある。また、測定深度ごとにばらつきがみられる。
横井 浩一*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*
PNC TJ1380 95-004, 235 Pages, 1995/03
釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、2)深部岩盤における掘削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して7つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).割れ目特性調査:250mL坑道において、割れ目の切った切られたの関係や割れ目充填物の組織から、原位置試験場の割れ目の形成順序を推定した。(2).孔内載荷試験:深度、載荷方向の違いは認められず、変形係数と弾性係数の比で判定される岩盤分類では「締まっている」状態に該当した。(3).初期応力測定;550mL坑道において実施された水圧破砕法、円錐孔底ひずみ法、AE法、DRA法より算出された最大主応力の方向はNSN30°W、520°Nと概ね一致し、水圧破砕法、AE法およびDRA法で推定された鉛直応力は付近の推定被り圧7.0MPaに一致した。(4).MOSAX地下水サンプラーを用いた採水:KG-1孔において予定した5つの区間の内、3つの区間で本採水を実施した。(5).間隙水圧測定:KG-1孔における水圧分布は、全体的な傾向として、大きく分けて4つの帯水層と3つの難透水層に分けられ、間隙水圧の経時変化は原位置試験場周辺の降雨量と調和的な推移を示した。(6).地下水の地球化学特性調査:人工バリア坑道およびアクセス坑道の掘削等のイベントが湧水の物理化学パラメータおよび化学成分に変動を与えることが明らかとなった。(7).既存坑道周辺の応力測定:岩芯鑑定、水平面内および鉛直断面内の応力分布から、水平孔で壁面から0.51.0m、45
上向きで2.0m程度まで坑道の影響が顕著であった。
平田 洋一*
PNC TJ7439 94-006, 300 Pages, 1994/12
地下深部岩盤の水理学的特性をより正確に把握するために、試錐孔を利用した深度1,000m対応水理試験装置を製作した。本装置は、現有の適応深度500mの動燃式低水圧制御水理試験装置の開発で得た知識や新たな調査技術をもとに、大深度における耐圧性や試験効率性、および取得データの信頼性向上を主な課題として、平成3年度より開発に着手し、平成6年度に製作を終了した。本装置は、試験深度の決定に有効なボアホールテレビ機能と、孔径
75100mmの試錐孔内で試験区間の変更が効率よく行えるマルチパッカー機能を持つ。また、水理試験は間隙水圧測定と定常、非定常の2つの透水試験が行え、測定できる透水係数の範囲は10-410-9cm/secオーダーである。
not registered
PNC TJ7439 93-003, 81 Pages, 1993/03
坑道掘削時に発生する、坑道周辺岩盤の緩み領域を定量的に把握することは、地下施設の耐久性を評価する上で必要不可欠である。このため、平成3年度に緩み領域を透水係数の測定によって評価する装置を開発し、動力炉・核燃料開発事業団、中部事業所、東濃鉱山において適用性を確認した。本業務では、上述した開発過程において得られた情報や知見に基づいて、取得データの信頼性および作業の効率性を向上させるために既往装置を改良した。その内容は同一試錐孔内で深度方向に測定区間を5区間設定できる構造にしたことと、透水試験に影響を与える試験水中の溶存気体を事前に脱気できる構造にしたことである。改良した試験装置は間隙水圧を5区間同時に測定でき、さらに1区間毎の透水試験中に他の4区間の間隙水圧を同時に測定できる。本装置を用いて、上述した東濃鉱山において適用試験を実施し、パッカーの遮水性や間隙水圧の5区間同時測定および透水試験と他の4区間の間隙水圧の同時測定等、当初設定した性能を有することを確認した。
橋井 智毅*
PNC TJ7308 93-002, 49 Pages, 1993/03
SN-6号孔において先第三紀の花崗岩から土岐夾炭層、明世累層までの12区間で低圧ルジオン水理試験機を用いて透水試験および間隙水圧測定を実施した。測定結果は透水性が低いこともあって注入量が安定せず、試験室レベルのダルシー理論に則った解が得られたのは、k
7810-7cm/secの値を示す5区間のみであり、それ以下の区間については本試験機の測定限界以下の透水性を有する区間であると判断される。
青山 成夫*; 石井 卓*; 堀田 政國*; 安達 健男*; 堀江 芳博*; 穂刈 利之*
PNC TJ1060 92-001, 240 Pages, 1992/03
国内で開発された装置(HGP-Perm-10)を用いて、東濃鉱山正馬様洞AN-1号孔において、深部地下水の採水、水質計測、成分分析及び水理特性を測定し、地下深部の水理特性・地化学特性データの蓄積を図った。採水、水質計測は深度540.5560.5mの1区間で行い、総採水量は最終的に944lに達した採水期間は10日間に及び、得られた原位置センサーによる水質計測結果は、水温28.3
、pH6.3、ORP-430mV、電気伝導度1890
S/cmであった。フローセルセンサーによる地上での水質計測結果は、pH6.4、ORP-280mV、溶存酸素濃度0.25mg/l(換算値)であり、電気伝導度は不具合が発生し、正しく計測できなかった。また成分分析結果からは、Caと重炭酸イオンが多く、浅層地下水によく見られる水質を呈していた。また、
D,18Oの分析値は当該地域の地表水と地下水との中間的な値であった。水理特性試験は(1)947951m(2)948952m(3)946950m(4)540.5544.5m(5)277.5281.5mで実施された。水理特性試験の内容は初期間隙水圧測定、定常注入試験、非定常試験であった。初期間隙水圧測定は水晶式圧力センサを用いて実施され、91.9226.29kgf/cm2の範囲の測定結果が得られ、深度に応じてほぼ静水圧分布していることがわかった。定常注入試験では、有効注入圧力と流量データの良好なリニアリティが得られ、410-8710-6cm/secの3オーダー弱の範囲の透水性を評価することができた。また非定常試験では、定流量ポンプにより111cc/minの範囲で一定流量制御がなされ、0.0130.28md( 110-8310-7cm/sec)の範囲の浸透性を評価することができた。
杉原 弘造*; 二宮 康郎*
PNC TN7410 90-009, 45 Pages, 1990/02
地層処分の性能評価において、掘削による岩盤への影響を正確に把握することは非常に重要である。本研究の目的は、既存の掘削技術、評価技術および計測技術を用いて、空洞掘削時の周辺岩盤挙動の計測・評価を行い、それらの精度や有効性を探り、処分場建設・閉鎖時におけるこれらの技術の適用可能性と、今後の技術開発項目の検討を行うことにある。このような目的のもとに、堆積岩盤中に長さ30mの坑道(2.5x2.5m)をNATM工法により掘削し、岩盤の変形、ロックボルト軸力、透水係数および間隙水圧の計測を実施した。この坑道を計測坑道とし、これに平行して3.0x3.0mの試験坑道を支保工としてロックボルトのみを用いて掘削した。そして初期値を採ることに力点を置いて、岩盤変位、弾性波速度、透水係数、初期応力について原位置計測を実施した。これらの試験・計測結果は事前に行った予測結果と比較し、地質観察データに基づき評価し、トンネル掘削時の坑道周辺岩盤の挙動と緩みの関係について考察した。この結果坑道周囲に弾性波の低速度域が発生し、この部分で透水性が変化していること、この部分の変化が大きいことがわかった。解析においては、室内試験結果に基づく数値解析により、概略の挙動予測ができ、これに初期地圧計測結果と坑道周囲の変化領域を考慮することにより、かなり正確に試験結果が説明できた。しかし、坑壁近傍の力学的、水理学的特性の測定方法や、力学的特性変化と水理学的特性変化の関係、緩み領域発生に係わる現象の解明等が今後の課題として残っている。
