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報告書

再冠水試験におけるボーリングピットの埋め戻し試験

高安 健太郎; 大貫 賢二*; 川本 康司*; 高山 裕介; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 尾上 博則; 竹内 竜史

JAEA-Technology 2017-011, 61 Pages, 2017/06

JAEA-Technology-2017-011.pdf:9.15MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、超深地層研究所計画に基づき、結晶質岩(花崗岩)を対象として三つの必須の課題(地下坑道における工学的対策技術の開発、物質移動モデル化技術の開発、坑道埋め戻し技術の開発)の調査研究を進めている。これらの研究開発課題のうち、坑道埋め戻し技術の開発の一環として再冠水試験を実施している。この試験は、坑道掘削による周辺岩盤や地下水に及ぼす影響が、坑道の冠水によって回復する過程を把握することを目的として、深度500mの水平坑道の北端部切羽より約40m手前に止水壁を施工して冠水坑道とし、再冠水して実施するものである。本報告書は、再冠水試験の一環として2014年度に実施した冠水坑道のピットにベントナイト混合土を用いた埋め戻し試験と埋め戻し施工の結果、及び引き続き2014年9月から2016年3月までのピットでの観測結果を報告するものである。

報告書

超深地層研究所計画,年度報告書; 2014年度

濱 克宏; 見掛 信一郎; 石橋 正祐紀; 笹尾 英嗣; 桑原 和道; 上野 哲朗; 大貫 賢二*; 別府 伸治; 尾上 博則; 竹内 竜史; et al.

JAEA-Review 2015-024, 122 Pages, 2015/11

JAEA-Review-2015-024.pdf:80.64MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2014年度は、2014年2月における深度500mステージの研究坑道の掘削工事の完了に伴い、超深地層研究所計画における深度500mまでの第2段階の調査研究を一旦終了し、これまで実施してきた各種モニタリングを含め、物質移動試験や再冠水試験等の第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2014年度に実施した調査研究、施設建設、共同研究等の成果を取りまとめたものである。

報告書

観測装置の地上移設に関わる概念設計

戸谷 成寿*; 小川 賢*; 岩月 輝希; 大貫 賢二

JAEA-Technology 2015-023, 35 Pages, 2015/09

JAEA-Technology-2015-023.pdf:9.44MB

MIU計画においては、今後の研究開発課題の1つとして研究坑道閉鎖(埋戻し)時・後の地質環境特性の回復や定常化に至るプロセスに関する知見の蓄積を挙げており、研究坑道閉鎖時・後における観測体系の構築が必要となる。本報告書では、現在、研究坑道に設置して使用している観測装置の地上移設に関する詳細設計に資することを目的とし、各観測装置の地上移設に関わる制約や坑道閉鎖時・後の観測に要求される要件等を整理し、概念設計を行った。

報告書

深度500m研究アクセス北坑道におけるボーリング調査報告書(13MI38号孔$$sim$$13MI44号孔)

長谷川 隆; 川本 康司; 山田 信人; 大貫 賢二; 大森 一秋; 竹内 竜史; 岩月 輝希; 佐藤 稔紀

JAEA-Technology 2015-011, 135 Pages, 2015/07

JAEA-Technology-2015-011.pdf:28.63MB
JAEA-Technology-2015-011-appendix(CD-ROM).zip:566.32MB

本報告書は、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス北坑道におけるボーリング(13MI38号孔: 掘削長102.10mabh、13MI39号孔: 掘削長16.40mabh、13MI40号孔: 掘削長16.60mabh、13MI41号孔: 掘削長16.60mabh、13MI42号孔: 掘削長11.55mabh、13MI43号孔: 掘削長11.60mabh、13MI44号孔: 掘削長11.67mabh)の調査により得られた地質学的、水理学的、地球化学的データ(岩盤等級、湧水箇所、湧水量、湧水圧、透水係数等)と、各ボーリング孔に設置した観測装置(岩盤変位計、地下水の水圧・水質モニタリング装置)の概要を取りまとめたものである。

論文

瑞浪超深地層研究所における再冠水試験計画;支保工や埋戻し材の地質環境への影響評価を目的とした力学・水理連成挙動の予察解析

高山 裕介; 佐藤 稔紀; 尾上 博則; 岩月 輝希; 三枝 博光; 大貫 賢二

第43回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.313 - 318, 2015/01

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、結晶質岩を主な対象とした深地層の科学的研究を実施している。その一環として、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス北坑道において、坑道の冠水に伴う力学・水理・化学特性の長期変化を複合的に把握する技術の開発を目的として、坑道規模の複合試験(再冠水試験)を実施している。本研究では、坑道冠水に先立ち、坑道内で使用する支保工や埋戻し材(コンクリートや粘土(ベントナイト材料))が周辺岩盤へ与える影響を予察的に推定するための、力学・水理連成現象の解析を実施した。本解析結果は、連成現象を把握するための観測機器の配置や、坑道内で使用する坑道の埋戻し材料の仕様等を決定する際の参考にする。

報告書

超深地層研究所計画,年度報告書; 2013年度

濱 克宏; 見掛 信一郎; 西尾 和久; 川本 康司; 山田 信人; 石橋 正祐紀; 村上 裕晃; 松岡 稔幸; 笹尾 英嗣; 真田 祐幸; et al.

JAEA-Review 2014-038, 137 Pages, 2014/12

JAEA-Review-2014-038.pdf:162.61MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。本計画は、「第1段階; 地表からの調査予測研究段階」、「第2段階; 研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階; 研究坑道を利用した研究段階」の3段階からなり、2013年度は、第2段階および第3段階の調査研究を進めた。本報告書は、2010年度に改定した「超深地層研究所地層科学研究基本計画」に基づいた、超深地層研究所計画の第2段階および第3段階の調査研究のうち2013年度に実施した(1)調査研究、(2)施設建設、(3)共同研究等の成果を取りまとめたものである。

論文

Groundwater recovery experiment using an underground gallery in fractured crystalline rock

尾上 博則; 岩月 輝希; 三枝 博光; 大貫 賢二; 竹内 竜史; 真田 祐幸; 石橋 正祐紀; 佐藤 稔紀

Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2014/10

高レベル放射性廃棄物の地層処分のサイト選定にあたっては、処分場周辺の地質環境特性を適切に評価する必要がある。処分場などの大規模な地下施設の建設や長期的な施設運用に伴い、地質環境特性が変化する可能性があり、地層処分の安全評価の観点からは、地下施設閉鎖に伴う地質環境特性の回復過程の評価が重要となる。そこで、原子力機構では結晶質岩における地下水圧や地下水水質の回復過程の評価を目的として、岐阜県瑞浪市に建設している瑞浪超深地層研究所の深度500mにある研究坑道において再冠水試験を計画した。本稿では、再冠水試験の概要および調査の進展状況について示す。

報告書

深度500m研究アクセス南坑道における先行ボーリング調査報告書(12MI32号孔)

川本 康司; 黒岩 弘; 山田 信人; 大貫 賢二; 大森 一秋; 竹内 竜史; 尾方 伸久; 大森 将樹; 渡辺 和彦

JAEA-Technology 2014-011, 92 Pages, 2014/07

JAEA-Technology-2014-011.pdf:24.65MB
JAEA-Technology-2014-011-appendix(DVD).zip:331.54MB

本報告書は、深度500m研究アクセス南坑道における先行ボーリング(12MI32号孔)の調査結果を取りまとめたものである。調査では、地質学的,水理学的,地球化学的データを取得するとともに、地下水水圧の初期状態および坑道掘削時の変化の把握を目的に水圧モニタリング装置を設置した。調査の結果、中粒から粗粒の等粒状組織を示す黒雲母花崗岩が分布し、岩級はCM$$sim$$B級である。断層角礫を伴う小規模断層が48.90mabh付近に認められたが、当初モデルで推定していたS200_13断層およびIF_SB3_13_3断層は認められなかった。割れ目密度は、40.00$$sim$$80.00mabh区間で大きい。孔内湧水は78.83mabhで最大600L/minであった。透水係数は、湧水の少ない区間で2.0E-9$$sim$$1.5E-08m/sec、割れ目が集中し湧水量が多い区間で1.1E-05$$sim$$1.6E-05m/secの範囲であった。地下水の水質は、Na, Clに富む水質であった。

報告書

深度500m研究アクセス北坑道における先行ボーリング調査報告書(12MI27号孔, 12MI33号孔)

露口 耕治; 黒岩 弘; 川本 康司; 山田 信人; 大貫 賢二; 岩月 輝希; 竹内 竜史; 尾方 伸久; 須藤 正大; 見掛 信一郎

JAEA-Technology 2013-044, 89 Pages, 2014/02

JAEA-Technology-2013-044.pdf:11.09MB
JAEA-Technology-2013-044-appendix(CD-ROM).zip:316.8MB

本報告書は、深度500m研究アクセス北坑道における先行ボーリング(12MI27号孔, 12MI33号孔)の調査結果を取りまとめたものである。調査では、地質学的,水理学的,地球化学的データを取得するとともに、12MI33号孔では第3段階の再冠水試験のための地下水の水圧・水質モニタリング装置を設置した。調査の結果、割れ目の少ない中粒から粗粒の等粒状組織を示す黒雲母花崗岩が分布し、岩級はCH$$sim$$B級である。また、12MI33号孔では当初モデルで推定していなかった断層ガウジを伴う小規模断層が認められた。主立坑断層に近い12MI27号孔での割れ目密度は、12MI33号孔に比べ大きくなる傾向がある。孔内湧水は両孔ともに少ない。透水係数は、非変質帯で湧水量が少ない区間で4.8E-10$$sim$$6.1E-09m/sec、非変質帯で湧水量が多い区間で1.1E-07$$sim$$2.7E-07m/secの範囲であった。地下水の水質は、Na, Clに富む水質であった。

口頭

MIU計画第2段階調査研究,2; 地下水流動解析による水理地質構造概念の妥当性の確認

尾上 博則; 大丸 修二*; 大貫 賢二; 狩野 智之; 竹内 竜史

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究の一環として、岐阜県瑞浪市において超深地層研究所計画を実施している。既往の調査研究によって、研究所用地周辺の水理地質構造概念が構築されている。そこで、研究坑道から掘削したボーリング孔で実施した揚水試験結果を用いた地下水流動解析によって、その水理地質構造概念の妥当性の確認を行った。その結果、研究所周辺には低透水性の断層によってコンパートメント領域が形成されていることを解析的に確認することができた。

口頭

MIU計画第2段階調査研究,1; 断層の水理特性の評価

大貫 賢二; 大丸 修二*; 尾上 博則; 竹内 竜史

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究の一環として、岐阜県瑞浪市において超深地層研究所計画を実施している。既往の調査研究によって、研究所用地内に低透水性を有する断層の存在が確認されており、研究所用地周辺の地下水流動に影響を及ぼす重要な水理地質構造と推定されている。そこで、主立坑断層を対象とした水理学的調査に基づき同断層の水理特性を評価した。その結果、主立坑断層に伴う低透水性領域の平面方向における連続性や規模、その透水性を定量的に評価することができた。

口頭

超深地層研究所計画; 地下水流動に関する調査研究(第2段階における地下水の水圧長期モニタリングの現状)

狩野 智之; 露口 耕治; 尾上 博則; 佐藤 成二; 大貫 賢二; 竹内 竜史

no journal, , 

本研究では、超深地層研究所計画の第2段階で研究坑道の掘削に伴う地下水の水圧変化を把握するための水圧長期モニタリングを実施しており、観測結果から研究坑道掘削及び地震動に起因する水圧変化が断層等の地質構造で区画される領域ごとに異なることが明らかになった。

口頭

超深地層研究所計画; 深度500mにおける再冠水試験計画

岩月 輝希; 佐藤 稔紀; 竹内 竜史; 尾上 博則; 大貫 賢二; 三枝 博光; 長谷川 隆; 黒岩 弘; 露口 耕治; 池田 幸喜; et al.

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所において、坑道の閉鎖(埋戻し)後までの地質環境特性を理解するための調査解析技術の構築を目的として、研究坑道の再冠水試験を計画した。計画では、深度500m研究アクセス北坑道の一部に地下水湧水による冠水が可能な冠水坑道および周辺の観測用ボーリング孔を設け、地下水の水圧回復およびそれに伴う水質変化、埋戻し材、セメント材料と地下水の反応による水質変化、坑道周辺岩盤の応力再配分や損傷領域の変化を把握する予定である。また、予測解析により、坑道再冠水時の周辺の水圧応答、水質変化を推測しており、今後、再冠水試験で得られる知見に基づき解析手法の妥当性の確認、改良を行っていく。

口頭

地下水流動に関する調査研究; 研究坑道の掘削に伴う研究段階(第2段階)における地下水の水圧長期モニタリングの現状

別府 伸治; 尾上 博則; 佐藤 成二; 大貫 賢二; 竹内 竜史; 尾方 伸久

no journal, , 

本研究では、超深地層研究所計画の第2段階で研究坑道の掘削に伴う地下水の水圧変化を把握するための水圧長期モニタリングを実施しており、観測結果から研究所用地内及びその周辺の地下水流動特性を評価する上で重要となる水理地質構造を推定することができた。

口頭

地下水流動に関する調査研究; 東北地方太平洋沖地震前後の水圧変化について

露口 耕治*; 竹内 竜史; 尾上 博則; 佐藤 成二; 大貫 賢二; 別府 伸治; 尾方 伸久

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、地層処分研究開発の基盤となる深地層の科学的研究の一環として、岐阜県の東濃地域において超深地層研究所計画及び広域地下水流動研究を進めている。これらの研究では、各々瑞浪超深地層研究所における研究坑道の掘削に伴う周辺の地下水流動場の変化の把握および土岐花崗岩における水理学的・地球化学的な基礎情報および地下水流動解析結果の妥当性確認のためのデータ取得を主な目的として、地上及び研究坑道から掘削されたボーリング孔を利用して、地下水圧の長期モニタリングを実施している。本研究では、2011年3月11日に発生した三陸沖を震源域とする東北地方太平洋沖地震に伴う水圧変化について整理した。

口頭

超深地層研究所計画; 第2段階の地下水流動に関する調査研究

尾上 博則; 別府 伸治; 大貫 賢二; 小橋 昭夫; 竹内 竜史; 三枝 博光

no journal, , 

第2段階の地下水流動に関する調査研究は、研究坑道の掘削による地下水流動特性の変化の把握、研究坑道の掘削に伴う地下水流動特性の変化に関するデータに基づく水理地質構造モデルの更新、および第3段階の調査研究計画の策定を主な目的としている。そのため、不均質な水理地質構造に起因した研究坑道の掘削に伴う地下水圧変化の空間的な不均質性を把握するための地下水圧モニタリングや、第2段階で取得した調査データに基づくサイトスケール(2km四方)の水理地質構造モデルの更新を行っている。その結果、研究坑道掘削に伴う地下水流動特性の変化を合理的かつ精度よく把握するためのモニタリング手法や調査・解析・評価技術を構築することができた。今後は、研究坑道閉鎖に伴う地下水流動特性の変化を予測するための調査技術やモデル化・解析技術の構築を行っていく。

口頭

坑道埋戻し材の密度管理への誘電水分センサーの適用予備試験

榊 利博*; 真田 祐幸; 大貫 賢二; 竹内 竜史

no journal, , 

日本原子力研究開発機構の瑞浪超深地層研究所では、坑道閉鎖に伴う地質環境の回復能力等の評価や地質環境に応じた埋め戻し技術の構築などを目指し、再冠水試験などにより、坑道の閉鎖(埋戻し)に伴う地質環境の長期変化を複合的に把握するためのモニタリング・解析手法などの研究を実施している。坑道埋戻し時の埋戻し材の密度管理は、その品質が所定の条件を満たしていることを判断する重要な要素である。本論では、埋戻し終了以降に再冠水挙動をモニタリングするための水分センサーを、埋戻し時の密度管理用のツールとして利用するための適用予備試験の結果について述べるとともに、その適用可能性を示した。

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