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椹木 義一*
JNC TJ7400 2001-011, 401 Pages, 2002/02
平成13年度に実施された研究内容は以下に集約される。(1)第2次取りまとめに基づく地質環境の調査・解析技術に関する研究開発課題の提示 今後実用化に向け必要な研究課題の抽出、検討を処分技術、性能評価、地質環境の各観点から行った。処分技術の観点からは、1.処分施設の設計技術の体系化、2.深部地下水の流動評価と地下水環境の制御技術の開発、3.調査技術と設計技術の統合と体系化の3点が実用化に向けて早期に着手する課題として提示した。性能評価の観点からは、1.総合的安全評価における各シナリオ、モデル、データの不確実性の取扱いを定量化し具体的判断基準に用いられる形とすること。2.選定段階に応じた形での判断材料は、科学的信頼性と論理の首尾一貫性を明確にして非専門家にも理解できる形での提示が重要であることを課題として提示した。また個別課題として地下水の酸化還元電位につき論じた。地質環境の観点から、1.(活)断層運動の影響に関する調査・解析技術の開発、2.割れ目の寿命と自己シール性に関する調査・解析技術の開発、3.二アフィールド環境の地球化学プロセスに関する調査・解析技術の開発を課題として提示した。(2)調査・解析手法の高度化・体系化 深地層における硬岩系不連続性岩盤の透水性評価に関する研究では、具体的には、多点式地下水観測装置の温度データを用いた地下水流動推定技術の研究を行った。地下水温から1.鉛直及び水平方向の地下水流速、2.鉛直方向の温度プロファイルからの涵養域、流出域の判断、3.水平方向の温度分布から、低温となる涵養域、高温となる流出域の判断、4.計測対象地域の広域地下水流動系の状態について解析及び考察を実施した。岩盤浸透流の3次元特性の調査・解析では、割れ目系の規則性に着目した地下水流動解析手法の研究を行い、1.MIU地域の1000mボーリングに見られる割れ目から、主要割れ目を取り出す技術の提案、2.3次元ビジュアリゼーシヨン法を用いて主要割れ目の連続性評価の実施、3.岩盤内の物質移動解析を行う場合、主要割れ目内の移動と全体的な割れ目系内の移動に分けて解析することの重要性の提起、4.主要割れ目内の開口割れ目交線部付近の地下水流れと物質移動に関する解析プログラムの作成及び交線部分の物質ミキシングの検討を実施した。水理試験法および水理試験装置の開発研究では、1.原位置における
亀井 斗禮*
JNC TJ7400 2000-015, 203 Pages, 2000/08
JNC-TJ7400-2000-015.pdf:6.07MB
平成11年度に実施された研究内容は以下に集約される。「深地層における硬岩系不連続性岩盤の透水性評価に関する研究は」は「亀裂ネットワークモデル作成と透水性評価に関する研究」と「地盤内における地下水・熱流動現象に関する数値解析的研究」について実施した。前者では、亀裂ネットワークモデルの作成、ならびにパラメータを同定する手法、さらには経路のモデルと透水性評価について実施した。後者の研究では、地下水の流れを評価するために、温度をトレーサとして用いる手法の妥当性を評価した。論理解による局所的な地下水流速の評価手法を提案した後、数値解析である有限要素法を導入し、実地盤である北海道における2つの広域な地下水の流れ(美々川流域、十勝平野)に適用した。地下水温を用いた地下水流れの調査は今後適用例が増加すると考えられる。本研究では主に数値解析手法について述べたが、他手法との併用が非常に重要になるだろう。「岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析」では、「不飽和帯中の物質拡散係数推定技術の開発」と「環境モニタリング・システム構築のためのニューラル・ネットワークの適用性の詳細検討」について研究を実施した。前者では、蒸発を与えて不飽和浸透流を形成する方法、即ち土層内部に不飽和浸透流を形成するために土層内下部に一定水頭を与え、土層上面から蒸発を与える方法が拡散係数の同定のような長期実験でも有用であることが示された。後者では、東濃鉱山や正馬様洞をふくむ領域で河川流量解析結果の物理的意味を検討した結果、ニューラル・ネットワークの考え方が、まだ変換関数の設定など問題があるとはいえ、自然現象に適用しうることが明らかとなった。今後の重要な課題として(1)観測されている多くの自然現象をニューラル・ネットワークでつなげた地球環境モニタリングシステムの構築、(2)ニューラル・ネットワークの考えを基礎として、岩盤の地質特性と透水性との関係の研究がある。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」では、工学材料として用いられるベントナイト混合土に注目し、原位置で迅速に測定可能な透水試験法の確立を目的として研究を実施した。具体的には、既存の原位置透水試験法(Air-Entry Premeamater)を改良し、非常に浅い位置での湿潤面の到達時間を測定するために、複素誘電
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JNC TJ1400 99-036, 219 Pages, 1999/03
「地下水流動に関する調査・解析研究(その8)」として、平成10年度に実施された研究内容は以下に要約される。「深地層における硬岩系不連続性岩盤の透水性評価に関する研究」については、岩盤浸透流の挙動を把握するに際して、放射性廃棄物の地中処分との関連で考えると、ファーフィールドでは等価連続体、ニアフィールドでは離散型のネットワークモデルの適用が想定され、問題点の指摘と研究が進められている。本研究の目的は、亀裂ネットワークモデルの単純化について見直しを行い、従来の不連続性岩盤モデル化方法と比較しての評価や今後の亀裂ネットワークモデルのあり方について考察を加えるとともに、不連続性岩盤を材料定数が岩盤内で大きくばらつく不均質岩盤としてとらえ、地盤統計法を用いての透水性評価の方法も検討することである。「岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析」については、今年度はニューロ・ネットワークによる東濃流域の流出解析の基礎研究とEvaporation Logging Systemの改良の二つのテーマについて研究を進めた。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」については、汚染された土壌に対してFDR-V計測法を用いて、汚染土壌における複素誘電率の分布変化を測定し、そこで得られたデータから土壌構成物質を瞬時に予測することにより、経時的な汚染度を計測てきるような試験法の開発を目的とする。FDR-V計測法の測定理論および測定システムについての説明、地盤内の各条件に対する適用性の検討を行う。石油や有機塩素化合物などの水に溶けない物質であるNAPLと地下水、空気の混在した状態の土壌における各物質の地盤内浸透現象を計測する試験法としてのFDR-V計測法の妥当性を検討する。「深層水理の調査手法およびモデル化に関する研究」については、地下深部を含む広域陸水系の挙動解析における地下・地表流れ(河川流れ)のモデル化方法に関し、特に、河川のような、地下水流れに比し高速の流れを粗い離散化格子上で扱うための誤差抑制の方法、および、地下2相流と拡散波近似による地表流モデルの結合方法について研究する。「地下水の地球料学的調査に関する研究」については、数十万年スケールの比較的単純な地下水流動系をもつオーストラリアの大 井盆地の地下水を利用し、環境同位体(炭素14および塩素36、へリウム4)による年代決定と安定同位体を用い
椹木 義一*
PNC TJ1559 98-002, 260 Pages, 1998/03
「不連続性岩盤の浸透流解析と確率論的評価に関する研究」については、浸透流問題について数値解析手法を用いて予測手法を開発する。そして、浸透問題において最も重要なパラメーターであり、大きな影響を持つと考えられる浸透計数の不確定性を考慮しうる解析手法を開発する。｡岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析｢については、従来の研究成果と今回の研究課題、破砕帯構造の研究及び割れ目系形態の群としての把握について報告があった。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」については、バッファー材への浸透挙動及び岩盤内の不飽和浸透を定量的に評価するための計測方法として、FDR法の土中水分計測法としての適用性の検討とFDR法を用いた室内試験の一例として瞬時水分計測法を研究した。「深層水理の調査手法及びモデル化に関する研究」については、広域地下水流動を追跡することを目的として、地表地形の離散化手法流体・熱移動の取扱い手法、逆解析情報量に関する検討を行った。地層内物性分布を如何にして少数の観測孔のデータから逆解析するか、そのためにはどのような情報をとればより分解能があがるか、を検討した。実際には、いくつかの周期生産方式の場合に逆解析を実行し、逆解析特性(解の収束性、偽像)を検討し、広域を対象とした最適な井戸試験形態を考えて行きたい。「地下水の地球化学特性調査に関する研究」については、主として海底のコアに依存している古気候、古水文に関する情報を、陸水である地下水を利用して解析することを試みるため、数十万年スケールの比較的単純な地下水流動系をもつオーストラリアの大鑽井盆地の地下水を利用し、環境同位体(炭素14および塩素36、ヘリウム4)による年代決定と、安定同位体を用いた涵養時の温度、降水量関連の情報の解析を行った。「再冠水現象に関する検討」については、「神奈川県相模原市に建設された、地下空間利用実験施設ミニドーム」埋め戻しに伴う、地下空洞の再冠水過程の地下水挙動を利用して、地下空洞周辺地盤の地下水環境変化と埋め戻しに伴う熔存物質の移流・拡散の実体を把握し、地下空間利用に伴う地下水環境の保全に資することを目的として、試験実施機関であるエンジニアリング振興協会地下利用開発センター等と検討を行った。
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PNC TJ1559 98-001, 195 Pages, 1998/03
本研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一貫として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性や止水性の変化、岩盤内単一不連続面の基礎的特性に関する原位置(釜石原位置試験場)や、室内での試験に基づく基礎的・理論的な研究を行うものである。「岩盤内割れ目の地下水の流動と止水性に関する研究」については、岩盤内に存在する割れ目を流れる地下水の、一定範囲に限定した止水を目的に、グラウト材および関連事項の試験を実施し、その主要課題として材料に関するものと透水性の改善を図った。「荷重履歴を受けた花崗岩の強度・変形特性と内部き裂の観察に関する研究」については、動的および静的荷重下における岩石の変形・破壊特性を把握するとともに、その破壊機構を解明することを目的に、荻野凝灰岩、来待砂岩、秋吉大理石および栗橋花崗閃緑岩のクリープ特性と疲労特性を把握し、比較・検討するために、クリープ試験および疲労試験を数年間にわたり、計画的に行った。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」については、孔壁変形法による下向き地圧計測と坑壁のクリープひずみ速度の簡易計測の原位置計測が実施できるように必要な技術開発を進めた。また、計測法の実用性を検証するために、釜石鉱山・250mレベル坑道から分岐した試験坑道を原位置サイトに選定し、試験を実施した。「単一不連続面のShear-flow coupling特性」については、単一不連続面を用いてShear-flow coupling室内試験を行い、その力学的特性、透水特性、および幾何学的特性等に関するデータを収集した。「き裂の形状と透水性に関する研究」については、原位置ボーリングコアなどから得られるき裂面の形状と地圧の情報を基に地下深部に位置するき裂の透水性を予測することを最終目標として、水圧破砕き裂のフラクタル性に及ぼす岩石組織の影響に関する研究および水圧破砕き裂の表面形状測定データに基づくき裂の透水性に及ぼすせん断変位・垂直変位の影響に関するシミュレーションを実施した。
椹木 義一*
PNC TJ1559 97-001, 190 Pages, 1997/03
花崗岩における岩盤工学に関する調査試験研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性や止水性の変化、岩盤内単一不連続面の基本的特性に関する原位置(釜石原位置試験場)や、室内での試験に基ず基礎的・理論的な研究を行うものである。「岩盤内割れ目の止水性とグラウト材料の流動に関する研究」は、グラウト範囲を自由にコントロール可能な工法を目標に、これまで釜石鉱山550mLの坑道を利用した原位置試験により、グラウト注入試験を繰り返し、実技上の知見取得を試みてきた。本年度も、CGSを注入材料として原位置においてグラウトを実施し(1)CGSに拠るグラウトの再現性の確認、(2)ルジオンテストに拠る効果の判定、(3)流入観測に基ずく割れ目の連絡の判定などを行い、さらに室内実験を中心に、(4)注入材料の物性測定、(5)長期安定性の確認について実験を行い取り纏めて報告する。「花崗岩の動的および静的荷重による強度・変形特性への影響と内部亀裂の観察に関する研究」については、釜石鉱山から採取した花崗閃緑岩のクリープ特性と疲労特性を把握し、比較・検討するために、サーボコントロール剛性試験機(MTS社製)を用いてクリープ試験及び疲労試験を行った。さらに、一軸圧縮試験における変形・破壊挙動とクリープおよび疲労過程における変形・破壊挙動との関係を調べるため、クリープ試験および疲労試験の途中から一軸圧縮試験に移行する試験を行った。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」については、坑道周辺岩盤の力学的状況を精密に調査する手法として、地圧測定、高精度クリープ試験、孔内点載荷試験を取り上げた。そして、これらの計測技術の開発を進め、計画釜石鉱山の250mレベル坑道を利用して原位置計測を実施し、現場での適用化試験を進めるとともに、測定データの取得と解析を行った。
赤井 隆蔵*
JNC TJ7400 2005-067, 210 Pages, 1997/03
「地下水流動に関する調査・解析研究(その6)」として,平成8年度に実施された研究内容は以下に要約される。「不連続性岩盤の浸透流解析と確率論的評価に関する研究」については,不連続面を含む岩盤を等価連続体に置き換える手法の一つとして,実測データを用いるとともに,確率論的に岩盤を浸透場に置換し,データの不足分を補う手法としてさらにインディケータ クリギングという地盤統計法を適用する。また,岩盤不連続面の集まりが高度な透水性を有するには,不連続面が連結していなければならないという物理的な特性を推し量る方法を提示する
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PNC TJ1559 96-002, 239 Pages, 1996/03
「地下水流動に関する調査・解析研究(その5)」として、平成7年度に実施された研究内容は以下に要約される。不連続性岩盤の浸透流解析と確率論的評価に関する研究については、岩盤工学上かつ放射性廃棄物の地中処分を考える上で今問題となっており、さらに今後も問題となる不連続性の岩盤と浸透流岩盤と確率論の適用について研究した。これらのキーワードは、連携もしているが、独立した部分もあり、得られた成果は当初の目的を完全に達成していると言い難いが、相当の結果が得られた。岩盤浸透流の三次元特性の調査と解析については、地下水の三次元解析を行う上で必要不可欠な課題として、ボーリングデータからの割れ目系の水みちの推定法開発の基礎研究、原位置での地盤の不飽和透水特性把握法の実用性の検討および林地蒸発散量推定法の開発を行った。従来の技術を踏まえて、より実用性のある技術を開発するものである。水理試験法及び水理試験装置の開発研究については、岩盤内の浸透を対象とし、岩盤内と浸透特性を把握する方法を確立し、その浸透による物質移動を予測するための計測方法に関する研究を行った。深層水理の調査手法及びモデル化に関する研究については、平成7年釜石鉱山550mレベルのKD90坑道周辺での圧力伝播試験を例として、試験サイト周辺の岩盤状態を汎用の水理モデルにより3次元的にモデル化し、順解析の観点から試験結果と計算結果を比較することで、このような複雑なサイトのモデル化手法、および将来の逆解析手法の適用性を予備的に検討した。地下水の地球化学的特性調査に関する研究については、顕著な岩盤内地下水流動が想定される今市扇状地内2箇所に扇状地礫層を貫通して基盤岩まで到達するような深度200mのボーリング孔を2孔掘削し、比抵抗検層、自然電位測定、キャリパー検層を実施した。扇状地礫層地は、揚水試験により帯水層の透水性を把握し、岩盤部の透水性を測定した。渇水期に当たる95年2月及び豊水期に当たる95年8月の2つの異なる時期に、地下水ポテンシャル測定・区間別地下水採水を行い地下水流動の実態を把握するFlow system studyへの展開を試みた。
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PNC TJ1559 96-001, 129 Pages, 1996/03
本研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性や止水性の変化、岩盤内単一不連続面の基本的特性に関する原位置(釜石原位置試験場)や、室内での試験に基づく基礎的・理論的な研究を行うものである。岩盤内割れ目の透水性および止水に関する研究については、岩盤内に地下空間が構築された際、地下水の漏出防止を目的に行うグラウトの範囲を、地下空間を中心に一定範囲に止め、それ以外の部分は従来通り地下水を流動させる方法を実技として確立するため、ゲルタイムを有するグラウト材料を用いて現地実験を行った。止水についてはほぼ目的を達成し、グラウト材の強度については、初期および長期の強度発現に優れた性質を有する速硬型コロイドセメントと、今までに最も強度を示した微粒子セメント+カオリンの混合物を用いて実験し比較を行った。繰り返し裁荷における岩石の耐久性に関する研究については、釜石鉱山L-250mの栗橋花崗岩を岩石試料として疲労試験における岩石の力学的特性を把握すると共に、疲労裁荷後の試験片から顕微鏡観察用薄片を作成し、PCを用いて画像解析により内部構造の変化について検討した。坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査については、孔壁変形法を中心とした地圧測定と不連続面に関する情報取得に対する孔内裁荷試験の応用について、計測技術の開発を進めた。そして、実用化への見通しをつけるために、釜石鉱山250mレベルの花崗閃緑岩中の坑道において原位置計測を実施した。本報告書は、社団法人システム総合研究所が動力炉・核燃料開発事業団の委託により実施した研究委託内容である。
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PNC TJ1559 95-001, 218 Pages, 1995/03
本研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性や止水性の変化、岩盤内単一不連続面の基本的特性に関する原位置(釜石原位置試験場)や、室内での試験に基づく基本的・理論的な研究を行うものである。「岩盤内割れ目の透水性および止水に関する研究」では、釜石原位置試験場で二つの試験孔を使用し、二つの新材料を用いて試験を行った。その結果、材料については、MC+カオリンと試験的に用いたスーパーファスナー(SF)ともそれぞれ有効な材料であることが確認された。但し、強度に関しては、前年のシリカヒュームを添加した材料に遠く及ばず、セメントの強度に近づけるためシリカの添加を考慮した試験の継続が必要である。また、ルジオンテストの結果1オーダー以上のルジオン値の改善が確認され実用化への前進が図られたと判断出来る。「花崗岩の圧縮破壊過程におけるき裂の進展に関する研究」クリープ試験における岩石の力学的特性を詳細に把握し、さらに一軸圧縮載荷後およびクリープ載荷後の試験片について顕微鏡観察用薄片を作製し、岩石の内部構造(空隙、亀裂)の変化について画像解析を行って定量的に把握し、総合的に検討した。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」では、諸計器の開発、室内試験を経た上で、釜石原位置試験場250mレベルの花崗岩閃緑岩中の坑道において、諸計測を行った。地圧測定については、下向きの測定が可能な孔壁変形法を開発することにし、その現場試験を行い能率よく作業を進められる見通しを得た。岩盤の表面に現れた開口き裂の性状測定については、その深度を測るために開発した弾性波の初動極性の変化を利用する方法は有用であることが分かった。また、弾性波速度分布の測定から、き裂の密度に関する情報が得られる可能性が見られた。「岩盤内単一不連続面の基本的特性に関する研究」では、花崗岩中に作成した人工的不連続面を用い様々な条件下で先行履歴を与え、その試験体を用いて様々な条件下でShear-FlowCoupling実験を行った。先行履歴での垂直応力、せん断変位により不連続面での影響度を調べた。新しい方法で自然の不連続面を用いて、Shear-FlowCoupling実験、AE計測を行い、自然の不連続面の力学的特性と透水特性、およ
赤井 隆蔵*
JNC TJ7400 2005-066, 199 Pages, 1995/03
JNC-TJ7400-2005-066.PDF:17.35MB
「地下水流動に関する調査・解析研究(その4)」として,平成6年度に実施された研究内容は以下に要約される。「割れ目に着目した岩盤地下水解析研究及び表層水理の研究」では,地下深部に放射性廃棄物を地中処分する場合には,クリティカルカルパスとして重大な問題点となる岩盤内の割れ目の影響をどのように評価するかについて研究した。
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PNC TJ1559 94-001, 153 Pages, 1994/01
本研究は、岩盤物性と地殻応用に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性の変化に関する、原位置(釜石原位置試験場)や室内での試験に基づく基礎的・理論的研究を行うものである。「岩盤内割れ目の透水性及び止水に関する研究」では、従来の試験で、割れ目に地下水が充満している場合、あるいは流動している場合、注入材が注入されて水と遭遇すると設計比(水セメント比)が大きく変化し設計通りの固化が行われず、信頼性に欠ける点が指摘された。そこで、平成5年度は充填材(グラウト材)の選定・改質をはかる実験を行ない、新しい固化材の効果を確認した。「岩盤の疲労特性に関する実験的研究」では、繰り返し載荷試験、すなわち疲労試験における岩石の力学的特性の変動を把握するとともに、岩石が繰り返し載荷により受けるダメージを弾性波の伝播速度により定量化することを試みた。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」では、坑道周辺の岩盤内の地圧の分布や緩みの状態等を精密に把握する方法の確立を目的として、かぶりが600mある250mレベル坑道の日峰分岐付近において、坑道周辺の地圧分布とき裂深さに関する測定を実施した。「単一不連続面のShear-FlowCoupling特性試験」では、人工的不連続面にある一定の条件の下で履歴を与えたサンプルを試験体とみなし、Shear-FlowCoupling実験を行った。そして、その諸特性を調べることによって現場の岩盤不連続面の応力-変形の履歴、及び各要素の影響について基礎的に検討した。「ボーリングコアを用いた高信頼性三次元地圧計測法の開発」では、実験室におけるガラスモデルを用いた基礎的研究ならびに釜石鉱山250mレベルの石灰岩コアについて変位測定装置を用いた非弾性変位回復に基づく地圧計測を行い、高信頼性三次元地圧計測法の開発の研究を進めた。
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PNC TJ1559 93-002, 211 Pages, 1993/03
本研究は、岩盤物性と地殻応用に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性の変化に関する、原位置(釜石原位置試験場)や室内での試験に基づく基礎的・理論的研究を行うものである。「岩盤割れ目の透水性及び岩盤改良に関する研究」では、原位置に分配する割れ目に対しセメント系グラウトを実施し、目標値の半径50cm程度の止水を達成できた。しかし、湧水がある場合、設計通りのゲルタイム、硬化が達成できないことがあった。「岩盤の長期安定性ならびに主軸の決定に関する実験的研究」では、原位置から採取したサンプルを用いて室内岩石試験を行い、強度の寸法効果、弾性主軸方向の応力依存性およびクリープ特性のばらつきを明らかにした。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」では、原位置において坑道壁面から3m奥までの地圧計測を行い、周辺岩盤の地圧分布を明らかにした。また、弾性波を利用して割れ目長さの測定を行い、その測定手法の有効性を確認した。「単一不連続面のShear-Flow Coupling特性試験」では、原位置より単一不連続面を有する試験体を採取し、Shear-Flow Coupling試験およびそれに並行してAE計測を行い、自然の不連続面の力学特性と透水特性および両者の関係を明らかにした。また、人工的な不連続面を用いてせん断試験を行い、不連続面の粗さ度合いとせん断特性の関係を明らかにした。「ボーリングコアを用いた高信頼性三次元地圧計測法の開発」では、DRA法とAE法により封圧成分の応力評価におよぼす影響を把握したとともに、ひずみ回復法に基づく新たなDRA法を提案した。また、原位置から採取したコアについてDSCA法、DR法、AE法による三次元地圧の総合評価を行った。
赤井 隆蔵*
JNC TJ7400 2005-064, 212 Pages, 1993/02
JNC-TJ7400-2005-064.PDF:7.32MB
「地下水流動に関する調査・解析研究(その2)」として、平成4年度に実施された研究内容は以下に要約される。「地下水流動に関する調査解析研究のとりまとめ」では、本年度実施された研究成果の取りまとめを行う。「岩盤節理情報の統計処理とその浸透流解析への応用」では、亀裂の幾何学的情報及び水理学的試験結果を統計的に処理し、より合理的に亀裂性岩盤の透水性を評価する手法に関する研究を行う。「3次元地下水流動機構に関する研究」では、地表水と深層地下水との関連に関する研究、岩盤の地下水流れの新しい解析プログラムの開発に関する研究を行う。「水理試験法及び水理試験装置の研究開発」では、ウェルテスト・トモグラフィー技術の実用化に関する研究を行う。「地下水の地球化学的特性調査に関する研究」では、火山山麓地域の岩盤地下水流動に関する研究、深部花崗岩中の地下水流動特性に関する研究、洪積台地の地下水の涵養・流動特性に関する研究を行う。研究活動として、3回の地下水流動に関する調査研究専門委員会を開催し、わが国を対象とした地下水流動モデルについて意見交換を実施した。
関本 善則*; 山下 秀*; 石島 洋二*; 江崎 哲郎*; 松木 浩二*
PNC TJ1559 92-002, 112 Pages, 1992/03
本研究は、岩盤物性と地殻応力に関する研究の一環として、結晶質岩系の花崗岩についての岩盤工学の基礎的研究、すなわち岩盤応力、岩盤の長期安定性および岩盤割れ目の透水性の変化に関する、原位置(釜石原位置試験場)や室内での試験に基づく、基礎的・理論的研究を行うものである。初年度である本年度は、原位置および室内での諸試験に基づき、以下のような研究成果を得た。「岩盤割れ目の透水性の変化に関する研究」では、釜石原位置試験場に分布する割れ目に対してグラウト試験を行い、割れ目湧水の止水に有効なグラウト材を選定し、割れ目内水みちへのグラウト材の伝播様式を検討した。「岩盤の長期安定性に関する力学的物性試験」では、釜石原位置試験場から採取したサンプルを用いて岩石試験を行い、強度の寸法効果やクリープ特性のばらつきを明らかにした。「坑道周辺岩盤の力学的状況の精密調査」では、釜石原位置試験場の坑道周辺での地圧測定や弾性波速度測定を行い、坑道とその周辺岩盤内の地圧分布を明らかにするとともに割れ目の存在による弾性波速度の異方性の程度を明らかにした。「単一不連続面のShear-Flow Coupling特性試験」では、人工割れ目と釜石原位置試験場から採取した自然割れ目の、せん断変位と透水性の関係について、室内試験により明らかにした。最後に「ボーリングコアを用いた高信頼性三次元地圧計測法の開発」では、釜石原位置試験場から採取したボーリングコアを用いて、4つの方法による地圧計測を行い、それぞれの方法の理論的検討等を行った。
not registered
PNC TJ1559 92-001, 243 Pages, 1992/02
「地下水流動に関する調査・解析研究」として、平成3年度に実施された研究内容は以下に要約される。「地下水流動に関する調査解析研究の現状のとりまとめ」では、地下水流動に関する研究開発の現状及び本年度実施された研究の成果の取りまとめを行う。「H-3性能評価報告書の水理地質モデル及び解析結果の評価」では、H-3性能評価書に使用する水理地質モデルと解析結果に対して、専門家委員会での議論を報告する。「フラクチャーフローと水理地質モデル構築に関する研究」では、地下深部岩盤の割れ目分布を地球統計学的手法により分析し、フラクチャーフローモデルの構築手法の研究を行う。「3次元地下水流動機構に関する研究」では、3次元解析モデルを用いた地下水流動解析を原位置試験を対象として行う。「水理試験法及び水理試験装置の開発研究」では、異方性岩盤と不飽和岩盤の透水性計測技術の開発、及び岩盤掘削に伴う緩み領域の透水性変化を測定する技関の研究を行う。「深層水理の調査手法及びモデル化に関する研究」では、ウエル・トモグラフィー試験手法の適用研究とそのモデル化に関する研究を行う。「地下水の地球化学特性調査に関する研究」では、地下水の地球化学特性について原位置で得られたデータ等をもとに考察を行う。研究活動として、6回の地下水流動に関する調査研究専門委員会を開催し、H-3性能評価報告書に用いられた水理地質モデル及び解析結果を中心に意見交換を実施した。
棋木 義一*
PNC TJ1559 91-001, 229 Pages, 1991/03
「岩盤浸透流に関する調査、解析研究(その3)」として、平成2年度に実施した研究内容は以下に要約される。「地下水流動調査解析研究の現状のとりまとめ」として、国内外で広範囲に進められている研究開発の現状を紹介し、調査としては特に地球化学特性の評価手法の開発が必要であり、解析では亀裂状媒体のモデル化が重点課題であることを言及した。「フラクチャーフローと水理地質構造モデル構築に関する研究」では、原位置で得られたデータの空間的分布を地盤統計手法を用いて推定した結果、この手法が有効であることがわかった。「3次元地下水流動機構に関する研究」として、原位置試験結果を解析によってシミュレートした結果、亀裂性岩盤の水理特性が3次元解析によってある程度説明ができることが明かとなった。「水理試験法及び水理試験装置の研究」では、原位置で実施している土壌水分計の測定誤差の補正値を室内実験で求めると共に、不飽和透水係数の測定手法の有効性を予備実験で確認し、異方性透水係数測定装置の開発研究の現状を言及した。「深層水理の調査手法に関する研究」では、"ウエルテストトモグラフィー"による地下水流動特性評価を実施しその有効性を確認した。最後に、「地下水の地球化学的調査に関する研究」では、地下水の化学特性から地下水の流動特性を推定する手法を実際の地点に適用し、地域の水理特性を解明した。研究活動として、広域地下水流動に関する調査研究専門委員会を5回開催し、わが国を対象とした広域地下水流動モデル作成について意見交換を実施した。
椹木 義一*
PNC TJ4559 89-001, 121 Pages, 1989/07
(1)広域地下水流動系調査の考え方 広域地下水流動系調査に関する基本的な考え方を示し、調査・解析の項目及び手順を全体フロー図として取りまとめた。(2)結晶質岩岩盤浸透流(フラクチャーフロー)に関する研究 結晶質岩をモデル化し、その挙動予測を行うための方法論として地盤統計手法を応用した方法の検討を行った。一次元の例題として、花崗岩のRQD値の推定評価、二次元の例題として岩盤の露頭面の節理の本数、総長の評価を実施した。また、三次元問題への適用性についても検討した。(3)広域三次元地下水流動機構に関する研究 東濃鉱山周辺を例として、三次元有限要素法プログラム(コード名TAGSUC)を用いた広域地下水流動解析を実施した。その結果、ウラン鉱床の形成に係わる新第三紀層と周囲の花崗岩との関係を裏づける知見が得られた。(4)水理試験法及び水理試験装置の研究 動燃事業団が開発した低水圧制御水理試験機(動燃式JFT)の測定原理、機器構成、測定データなどを詳細に検討して、装置としての信頼性を評価した。その結果、動燃式JFTは難透水性地層に対して高い性能を有すると評価された。また、改良すべき問題点も抽出された。