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報告書

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧及び水質観測; 2010年4月$$sim$$2011年3月

萩原 大樹; 新宮 信也; 栗田 和昭*; 江口 慶多*; 堀田 政國*; 水野 崇

JAEA-Data/Code 2012-005, 67 Pages, 2012/06

JAEA-Data-Code-2012-005.pdf:3.42MB
JAEA-Data-Code-2012-005-appendix(CD-ROM).zip:0.74MB

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道掘削による地下水水質への影響把握を目的とした調査研究を進めている。その一環として、研究所用地内において掘削した浅層ボーリング孔(MSB-2号孔及びMSB-4号孔)に多区間間隙水圧モニタリングシステム(MPシステム)を設置して、地下水採水・水質分析及び間隙水圧・水温測定を2003年度から月1回の頻度で実施している。これまでの観測結果から、研究坑道の掘削に伴い、両観測孔において間隙水圧低下と水質変化が生じていることを確認している。本報告書では、2010年度のMSB-2号孔及びMSB-4号孔における地下水採水・水質分析及び間隙水圧・水温測定結果を示した。また、合わせて、広域地下水流動研究においてDH-2号孔で実施している地下水採水・水質分析及び間隙水圧・水温測定の結果を付した。

報告書

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧及び水質観測; 2009年4月$$sim$$2010年3月

萩原 大樹; 齋 正貴*; 竹口 真人*; 堀田 政國*; 水野 崇

JAEA-Data/Code 2010-032, 35 Pages, 2011/03

JAEA-Data-Code-2010-032.pdf:1.8MB

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道の掘削が周辺の地下水水質に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本報告は、瑞浪超深地層研究所用地内に地上から掘削したボーリング孔であるMSB-2号孔及びMSB-4号孔に設置された多区間間隙水圧モニタリングシステム(Westbay社製MPシステム)を用いた、地下水水質分析及び間隙水圧測定の2009年度の結果を取りまとめたものである。地下水水質分析及び間隙水圧の測定は、ともに月1回の頻度で実施した。その結果、地下水水質と間隙水圧に関するデータを蓄積するとともに、2003年度から継続的に観測している地下水水質及び間隙水圧の研究坑道の掘削に伴う変動を、2009年度においても把握することができた。

報告書

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧及び水質観測; 2008年4月$$sim$$2009年3月

齋 正貴; 萩原 大樹; 石原 英治*; 堀田 政國*; 水野 崇

JAEA-Data/Code 2010-008, 158 Pages, 2010/06

JAEA-Data-Code-2010-008.pdf:2.47MB

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道の掘削が周辺の地下水に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本報告は、瑞浪超深地層研究所用地内に地上から掘削したボーリング孔であるMSB-2号孔及びMSB-4号孔において実施している地下水の採水,水質分析及び間隙水圧測定の2008年度の結果を取りまとめたものである。

報告書

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧及び水質観測; 2007年4月$$sim$$2008年3月

齋 正貴; 萩原 大樹; 竹口 真人*; 安江 基*; 堀田 政國*; 水野 崇

JAEA-Data/Code 2010-007, 191 Pages, 2010/06

JAEA-Data-Code-2010-007.pdf:2.79MB

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道の掘削が周辺の地下水に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本報告は、瑞浪超深地層研究所用地内に地上から掘削したボーリング孔であるMSB-2号孔及びMSB-4号孔において実施している地下水の採水,水質分析及び間隙水圧測定の2007年度の結果を取りまとめたものである。

報告書

MSB-2号孔・MSB-4号孔における地下水の間隙水圧及び水質観測; 2006年4月$$sim$$2007年3月

萩原 大樹; 水野 崇; 齋 正貴; 竹口 真人*; 安江 基*; 堀田 政國*; 濱 克宏

JAEA-Data/Code 2009-017, 200 Pages, 2010/01

JAEA-Data-Code-2009-017.pdf:10.43MB

日本原子力研究開発機構は、岐阜県瑞浪市に建設中の瑞浪超深地層研究所において、研究坑道の掘削が周辺の地下水へ与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本報告は、瑞浪超深地層研究所用地内に地上から掘削したボーリング孔であるMSB-2号孔及びMSB-4号孔において実施している地下水の採水,水質分析及び間隙水圧測定の2006年度の結果を取りまとめたものである。

報告書

クラックテンソル・仮想割れ目モデルによる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析

郷家 光男*; 堀田 政國*; 若林 成樹*; 中谷 篤史*

JNC TJ7400 2005-058, 167 Pages, 2005/03

JNC-TJ7400-2005-058.pdf:7.49MB

核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターでは、地質環境の調査・解析・評価技術の基盤整備と、深地層における工学技術の基盤整備を目的として、瑞浪市において超深地層研究所計画を進めている。本業務では、坑道の力学的安定性の評価や第2段階以降の調査・研究計画の策定に資するために、瑞浪超深地層研究所用地において取得された土岐花崗岩のデータに基づきクラックテンソルモデルによる応力解析を行い、その応力状態を用いて仮想割れ目モデルによる透水性変化解析を行った。検討の結果、以下のような知見を得た。1)立坑の基本ケースにおいて、GL-500mでは内空変位は9.03mm、GL-1000mでは21.78mmとなり、透水係数の最大増加率は両者とも約14倍となった。また、横坑の基本ケースにおいて、GL-500mではスプリングラインの内空変位は3.36mm、GL-1000mでは7.99mmとなり、透水係数の最大増加率は側壁で約19$$sim$$28倍、底盤で約15$$sim$$45倍となった。2)立坑および横坑において、同一深度でも岩盤等級が下がると、坑道の内空変位や覆工、吹付けコンクリートおよびロックボルトなどの支保工の応力は増加した。ただし、安全率や透水係数の増加領域の分布には変化がほとんど見られなかった。3)横坑において、同一深度でも坑道の展開方向を0$$^{circ}$$から90$$^{circ}$$Cまで変化させると、坑道の内空変位、吹付けコンクリートおよびロックボルトなどの支保工の応力は増加した。さらに、安全率分布や側壁の透水係数の増加領域も変化する傾向を示した。4)掘削損傷領域の存在を考慮すると、立坑および横坑とも、坑道の内空変位や覆工、吹付けコンクリートおよびロックボルトなどの支保工の応力は増加し、さらに、透水係数の最大増加率は大幅に増加した。例えば、横坑の底盤では、透水係数の最大増加率は240$$sim$$400倍となった。

報告書

HDB-4孔における地下水の採水

前田 敏弘*; 堀田 政國*; 穂刈 利之*; 室井 達巳*

JNC TJ5410 2004-008, 202 Pages, 2004/03

JNC-TJ5410-2004-008.pdf:57.98MB

本件は、HDB-4孔において地下施設建設前の地下水の水質分布を把握するために、MP システムによる地下水の採水を実施するものである。実施項目は、1)事前水圧計測、2)深度227-231m、285-289m、477-479m)からの連続採水と水質変化計測、3)当該3区間からの封圧採水、4)事後水圧計測である。

報告書

掘削損傷領域を考慮したクラックテンソル・仮想割れ目モデルによる坑道掘削影響解析

郷家 光男*; 堀田 政國*; 多田 浩幸*

JNC TJ7400 2004-007, 102 Pages, 2004/02

JNC-TJ7400-2004-007.pdf:4.85MB

核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターでは,地質環境の調査・解析・評価技術の基盤整備と,深地層における工学技術の基盤整備を目的として,瑞浪市において超深地層研究所計画を進めている。本業務では,掘削影響領域の予測解析手法の整備・高度化に資するために,掘削損傷領域のモデル化の考え方を示し,それに基づき掘削損傷領域を考慮したクラックテンソル・仮想割れ目モデルによる応力解析と透水性変化解析を行った。検討の結果,以下のような知見を得た。1) 掘削損傷領域を考慮したクラックテンソルモデルによる応力解析の結果,掘削損傷領域を考慮しない場合に比べ,立坑および横坑とも,壁面変位は増加し,主応力の最大値は減少する。ただし,安全率分布に変化はほとんど現れなかった。2) 掘削損傷領域を考慮した仮想割れ目モデルによる透水性変化解析の結果,掘削損傷領域を考慮しない場合に比べ,立坑および横坑とも,透水係数の最大増加率は大幅に増加する。3) 掘削損傷領域の剛性が低下すると,壁面最大変位は増加,主応力の最大値は減少,透水係数の最大増加率は大幅に増加する。さらに,透水性変化解析では,剛性の低下以外にも割れ目の方向分布が解析結果に影響を与えた。特に,壁面平行に割れ目が発生する場合には,5000倍以上の増加を示したケースもあった。4) 横坑の支保工については,掘削損傷領域を考慮しない場合に比べ,変位抑制効果や支保部材に発生する応力は増加する。これは,掘削損傷領域を考慮することによって地山の剛性が低下したことによるものである。

報告書

HDB-3、4孔における地下水の水圧・水質長期モニタリング装置の設置

前田 敏弘*; 堀田 政國*; 室井 達巳*

JNC TJ5410 2004-006, 119 Pages, 2003/12

JNC-TJ5410-2004-006.pdf:75.4MB

本業務では幌延深地層研究センターの試錐孔HDB-3孔(深度500m)およびHDB-4孔(深度500m)で地下水の水圧および水質の長期観測を実施するために、地下水水圧・水質観測装置を設置した。本装置設置後、HDB-3孔では各計測ポートにおける地下水水圧連続計測システムの設置を行った。また、HDB-4孔では対象区間においてバッチ式採水を実施し、本装置の性能確認を行った。

報告書

HDB-1孔におけるMOSDAXプローブの設置

堀田 政國*; 室井 達巳*

JNC TJ5410 2004-005, 27 Pages, 2003/08

JNC-TJ5410-2004-005.pdf:11.34MB

本件は、地下施設建設前の地下水の水圧分布および、地下施設建設にともなう水圧変動の連続観測を開始するために、HDB-1孔に地下水水圧観測プローブ(MOSDAXプローブ)の設置を行ったものである。今回の作業では4深度(448.85m、560.80m、597.15m、650.85m )の計測ポートを選んで、観測プローブの設置を行った。地表にはデータロガーを設置し、地下水圧データの連続収集を可能とした。

報告書

超深地層研究所計画における浅層試錐孔への地下水長期観測システムの購入・設置

穂刈 利之*; 澤口 廣*; 堀田 政國*

JNC TJ7440 2003-006, 720 Pages, 2003/03

JNC-TJ7440-2003-006.pdf:51.77MB

超深地層研究所計画における研究坑道掘削に先立ち、掘削前の地下水水圧や水質の確認をするとともに坑道掘削によるこれらへの変化を把握する目的で、敷地内に掘削される4本の浅層試錐孔に地下水水圧・水質観測装置を設置した。設置した試錐孔はMSB-1、MSB-2、MSB-3およびMSB-4号孔の4孔である。 本装置設置後、各水圧計測部における地下水水圧計測、地下水採水部における開閉試験および連続採水、装置全体のシール性能試験を実施し、装置の性能確認試験を行った。また、現位置での地下水水質計測プローブの作動確認を行った。

報告書

研究坑道掘削に伴う坑道周辺岩盤の透水性変化予測解析

郷家 光男*; 多田 浩幸*; 堀田 政國*; 若林 成樹*

JNC TJ7400 2003-003, 93 Pages, 2003/02

JNC-TJ7400-2003-003.pdf:5.87MB

核燃料サイクル開発機構東濃地科学センターでは、地質環境の調査・解析・評価技術の基盤整備と、深地層における工学技術の基盤整備を目的として、瑞浪市において超深地層研究所計画を進めている。本業務では、モデル化手法の評価に資するために、これまでに取得された土岐花崗岩のデータに基づき、クラックテンソルモデルによる応力解析を行い、その解析で得られた応力状態を用いて仮想割れ目モデルによる透水性変化予測に関する2次元解析を行った。検討の結果、以下のような知見を得た。(1)クラックテンソルモデルによる2次元応力解析の結果、立坑および横坑とも、岩盤が堅硬なケースでは、内空変位は微小であった。ただし、断層部では、大きな変位が発生した。(2)仮想割れ目モデルによる透水性変化予測解析の結果、立坑および横坑とも、岩盤が堅硬なケースでは、掘削壁面から約1mの範囲で10倍以上の透水係数の増加を示し、最大で100倍以上に増加した。ただし、断層部では、掘削壁面から約4mの範囲で10倍以上の増加を示した。(3)横坑において、同一深度でも坑道展開方向が変化すると、割れ目の方向や初期応力の影響により、透水係数の増加領域は変化した。例えば、GL-945mの横坑の壁面では、透水係数の最大増加率は110倍から670倍まで変化した。(4)横坑の支保については、周辺岩盤が堅硬であるため、明瞭な支保効果は見られなかった。

報告書

正馬様用地におけるMPシステムのテレメータ化

堀田 政國*; 室井 達巳*

JNC TJ7410 2003-001, 45 Pages, 2002/12

JNC-TJ7410-2003-001.pdf:7.47MB

東濃地科学センターでは、地層科学研究の一環として研究領域内に掘削された試錐孔を利用し、地下水水圧および水質の観測を目的としたモニタリング装置(以下、MPシステム)を設置している。現在、このMPシステムで測定されたデータは、各試錐孔の孔口付近に設置しているデータロガー内のメモリに一時的に保存されるようになっており、容量を超えない範囲で担当者が各試錐孔へ赴きデータの回収作業を行っている。しかし、測定点数が多いことに加え、測定時間の間隔が短いことから頻繁に回収作業を行っているのが現状である。 本業務は、MPシステムロガー内に一時的に保存されたデータを遠隔操作によって回収可能なシステムを構築し、また必要な機器類の購入および設置を行うものである。対象とする試錐孔は、正馬様用地内に掘削されたAN-1、AN-3、MIU-1、MIU-2、MIU-3、MIU-4号孔である。

報告書

地下構造物の耐震設計手法の整理

棚井 憲治; 堀田 政國*; 出羽 克之*; 郷家 光男*

JNC TN8410 2001-026, 116 Pages, 2002/03

JNC-TN8410-2001-026.pdf:9.19MB

地下構造物は、地上構造物に比較して耐震性が高く、耐震性を検討した事例は少なかったが、兵庫県南部地震で開削トンネルが被災したため、地中構造物の耐震設計法に関する研究が精力的に実施され多くの知見が得られてきている。しかし、ほとんどの研究は比較的浅い沖積地盤における地中構造物の地震時挙動を対象としたものであり、深部岩盤構造物の地震時挙動についての検討はあまり実施されていないのが実情であるため、深部岩盤構造物の明確な耐震性評価手法が確立しているとは言い難い。一方、高レベル放射性廃棄物の地層処分場は、地下深部に長大な坑道群が建設されることとなり、また、これらの坑道内にて操業が行われることとなる。さらに、建設開始から操業及び埋め戻しまでを含めた全体的な工程は、おおよそ60年程度とされている(核燃料サイクル開発機構、1999)。これらの期間中においては、施設の安全性の観点から、地下構造物としての耐震性についても考慮しておくことが必要である。そこで、地層処分場の耐震設計に関する国の安全基準・指針の策定のための基盤情報の整備の一つとして、既存の地下構造物に関する耐震設計事例、指針ならびに解析手法等の調査・整理を行うとともに、今後の課題を抽出した。また、これらの調査結果から、地下研究施設を一つのケーススタディーとして、地下構造物としての耐震性に関する検討を実施するための研究項目の抽出を行った。

報告書

地下水水圧・水質観測装置の購入・設置

堀田 政國*; 室井 達巳*

JNC TJ7440 2002-003, 584 Pages, 2001/12

JNC-TJ7440-2002-003.pdf:38.03MB

東濃地科学センターでは,高レベル放射性廃棄物を安全に処分するための地層処分技術に関する研究のうち,国の計画に示された深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として「地質環境の長期安定性に関する研究」を進めている。「地質環境の長期安定性に関する研究」では,地層処分システムに影響を及ぼす可能性が想定される地震・断層・火山活動,隆起・侵食,気候・海水準変動等の自然現象を対象に,現象の特徴(過去から現在までの活動履歴からの規則性や変動の規模等)を明らかにするとともに,それらが地質環境に及ぼす影響(地下水流道,水質,岩盤力学等への影響)を解明するための調査・研究を進めている。具体的には,「地層処分研究開発第2次取りまとめ」において示された「長期的に安定とみなせる地質環境が我が国においても存在する」という一般的な見通しをより具体的,実証的に評価するため,主に将来の自然現象を予測するための予測モデルの開発,現地におけるデータを取得するための体系化された調査技術のほか,安全評価に必要な科学的なデータの蓄積等を中心とした研究開発を進めている。本報告は,「地質環境の長期安定性に関する研究平成13年度計画書」(サイクル機構,2002)に基づき,平成13年度に実施した調査・研究の実施内容およびその成果を取りまとめたものである。

報告書

MIU-1、AN-3号孔における地下水水圧・水質観測装置の設置

堀田 政國*; 穂刈 利之*

JNC TJ7400 2000-009, 335 Pages, 2000/03

JNC-TJ7400-2000-009.pdf:27.1MB

本報告書は清水建設株式会社が核燃料サイクル開発機構との契約により実施した業務成果に関するものである。本業務では超深地層研究所計画の一環として、深度1,000mの試錐孔(MIU-1号孔)と深度400mの試錐孔(AN-3号孔)において、地下水の水圧および水質の長期観測を実施するために、地下水水圧・水質観測装置を設置した。本件の観測装置は以下の目的のために使用される。1)MIU-4号孔掘削による地下水水圧・水質への影響を把握する。2)将来用地内に予定されている立坑掘削による地下水水圧・水質への影響を把握するための初期値を取得する。3)立坑掘削中および掘削後の地下水水圧変化・水質への影響を把握する。本目的のため、試錐時に検出された透水性割れ目およびフローメータ検層により反応のあった区間ならびに流速変化点に着目し、水質・水圧観測区間を計画した。また、その他の試錐孔全長にわたり、深度別の水質・水圧計測が可能なように、全長に計測用ポートと採水用ポートを設置した。本装置設置後、各計測ポートにおける地下水水圧計測と水理地質構造対象区間においてバッチ式採水を実施し、本装置の性能確認を行った。

報告書

地層処分場のレイアウトに関する検討

棚井 憲治; 岩佐 健吾; 長谷川 宏; 郷家 光男*; 堀田 政國*; 納多 勝*

JNC TN8400 99-044, 140 Pages, 1999/11

JNC-TN8400-99-044.pdf:7.85MB

原子力委員会原子力バックエンド対策専門部会報告書「高レベル放射性廃棄物の地層処分研究開発等の今後の進め方について」では、人工バリアと処分施設の設計、製作・施工、建設などに関し、安全性を実現するための信頼性の高い人工バリア並びに処分施設についての設計要件を提示するとともに、これらが現実的な工学技術によって合理的に構築できることを示すこととされている。そのため、本報告書では、これらの目標に対して、地層処分場地下施設のレイアウト設計の考え方や設計要件を整理するとともに、それらに基づいてより現実的な設計を行うために我が国の幅広い地質環境を参考に仮想的な地質モデルを設定した。それに基づいて実際に硬岩系および軟岩岩盤を対象とした地下施設のレイアウト設計を試みた。また、建設、操業、埋め戻しそれぞれに必要となる地上施設および設備について、カナダEISレポートや建設、操業、埋め戻し技術の検討結果から、地上施設のレイアウト例を示した。さらに、国の基本方針等を前提条件とし、建設・操業・埋め戻しの各技術の検討結果に基づいた建設開始から閉鎖終了までの全体スケジュールの検討を行い、概念的なスケジュールの例示を行った。

報告書

多区間封圧採水・間隙水圧測定装置の設置(AN-1号孔)

堀田 政國*; 穂刈 利之*

JNC TJ7440 99-022, 378 Pages, 1999/06

JNC-TJ7440-99-022.pdf:14.69MB

本報告書は清水建設株式会社が核燃料サイクル開発機構との契約により実施した業務成果に関するものである。本業務は超深地層研究所における研究の一環として、深度1,000mの試錐孔(AN-1号孔)において、地下水の水圧および水質の長期観測を実施するために、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。指定された22区間にポンピングポート、メジャメントポートが位置して、これらのポートをダブルパッカー方式で閉鎖するように設計したケーシングログに基づいて多区間封圧採水・間隙水圧測定装置を設置した。設置後に、指定された20区間を対象に多連式水圧観測プローブを設置し作動確認試験を行い、多区間封圧採水・間隙水圧測定装置が正しく設置されていること、間隙水圧測定が正しく行えることを確認した。

報告書

釜石鉱山における堀削影響領域の評価に関する研究(平成9年度)

玉井 昭雄*; 畑 浩二*; 田中 達也*; 堀田 政國*; 木下 直人*

PNC TJ1449 98-005, 427 Pages, 1998/03

PNC-TJ1449-98-005.pdf:24.58MB

釜石原位置試験第2フェーズでは、釜石鉱山250mレベル坑道において、深部岩盤の掘削影響領域の評価に関する研究を実施している。この掘削影響試験では、250mレベル坑道において新規に坑道を掘削し、その坑道掘削に伴う掘削影響領域の特性や範囲、工法依存性等を把握するとともに掘削影響の発生メカニズムを理解するための研究を行っている。今年度は、昨年度実施した試験坑道掘削前・中・後の調査結果を基に、掘削影響領域と考えられる範囲内の力学的・水理学的な特性の変化を把握するための詳細調査を実施する。詳細調査は、(1)試験坑道周辺岩盤を対象とした調査、(2)調査用試錐孔における調査、(3)長期挙動調査に分類される。試験坑道周辺岩盤を対象とした調査では、弾性波屈折法調査、レーダー反射法調査を実施し、掘削損傷領域の特性について3次元的に把握した。計測坑道では床盤透水試験を実施し、掘削後の坑道周辺の水理特性について検討した。調査用試錐孔における調査として、試験坑道から掘削された新規の試錐孔を利用してP波検層、超音波パルス測定を実施した。また、新規試錐孔から得られる試験坑道周辺の岩石試料を用いて室内力学試験を実施した。長期挙動調査として、昨年度の試験坑道掘削中に計測を実施したAE計測、ジョイント変位計測、岩盤内変位計測、Pac-EX計による計測を実施し、試験坑道掘削後の岩盤の挙動を調査した。昨年度までに得られた試験結果を含めて、本試験サイトを対象とした不連続性岩盤の評価モデルの見直しを行い、不連続性岩盤のモデル化手法の適用性について検討した。最後に平成7年度から9年度までに実施したすべての調査・解析結果のとりまとめを実施するとともに、結晶質岩における掘削影響の発生メカニズム、その範囲と特性、工法依存性等の評価を行った。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成8年度)

堀田 政國*; 木下 直人*; 吉岡 尚也*; 土原 久哉*

JNC TJ7400 2005-014, 424 Pages, 1997/03

本研究では、試験坑道掘削の前・中・後に、試験坑道周辺岩盤の試験坑道掘削前後の特性変化や掘削中の周辺岩盤の挙動変化を把握するための計測を実施した。

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