超深地層研究所計画(岩盤の水理に関する調査研究); 割れ目ネットワークモデルを用いた突発湧水に着目した地盤リスクマネジメントに関する研究

尾上 博則; 三枝 博光; 本島 貴之*; 井尻 裕二*; 大津 宏康*

JAEA-Research 2010-021, 73 Pages, 2010/10

JAEA-Research-2010-021.pdf:6.1MB

深部岩盤中に地下施設を建設するうえでは、事前調査によって突発湧水が建設コストや工程などに与える影響を評価することが重要である。本研究では、超深地層研究所計画で建設が進められている研究坑道を事例として、割れ目ネットワークモデルと金融工学理論を統合した突発湧水のリスク評価手法を構築した。構築したリスク評価手法を用いて、調査の進展に伴う突発湧水リスクの変化の定量的評価を行った。その結果、突発湧水リスクの特性の把握、並びに突発湧水リスクを効果的に低減させるために有効な調査方法を示すことができた。さらに、乖離量という概念を用いて、本リスク評価手法の建設プロジェクトの事後評価への適用可能性を示すことができた。

地下空洞変位計測用デジタル写真測量技術の開発

大西 有三*; 大津 宏康*; 西山 哲*; 小野 徹*; 松井 裕哉

JNC TY7400 2002-001, 87 Pages, 2002/03

JNC-TY7400-2002-001.pdf:28.68MB

地下深部での坑道の掘削など、半永久的な大規模地下構造物の建設を実施する場合,地下深部に建設した空洞自身の変形の計測やその掘削に伴う周辺岩盤の変形挙動をモニタリングすることは、空洞の短期・長期的な空洞安定性を評価するうえで重要な役割を担うと考えられる。このような背景のもと,写真画像を利用して地下空洞の変位を計測する手法に関する研究を実施した。近年,高精度なデジタルカメラが低価格で入手できるようになり,またコンピュータについても,大容量の画像ファイルを扱っても不自由を感じないほどに処理速度が速くなったきたため,デジタルカメラの画像を利用した写真測量によりリアルタイムに変位を解析できる計測システムの構築が可能になってきた。この他,デジタル画像を用いた計測法には,高精度に面的な計測が可能である,あるいは計測作業に熟練しないので計測にかかる時間的な経費も節約できるといった利点がある。本研究により,画像処理と写真測量を組み合わせたデジタル画像計測法によって,地下空洞の施工中あるいは施工後のトンネルの変形をモニタリングする計測システムの構築を実現したので,ここに報告する。

我が国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究; 亀裂モデルの信頼性評価手法の開発(先行基礎工学分野に関する共同研究 最終報告書)

大津 宏康*; 西山 哲*; 土山 冨宏*; 中井 亮太郎*; 澤田 淳; 山田 直之*; 坂本 和彦*

JNC TY8400 2001-004, 56 Pages, 2001/03

JNC-TY8400-2001-004.pdf:4.07MB

サイクル機構では、地層処分研究に係わる天然バリアの性能評価において、我が国の岩盤を亀裂ネットワークモデルによりモデル化するために、我が国の岩盤における亀裂特性について調査研究を進めてきた。しかし、これまでに得られた情報は、釜石鉱山をはじめとした花崗岩が主体で他地域や異岩種に関する情報が少なく、我が国の岩盤における亀裂特性を論ずる上で十分でない。そこで、本研究では、日本全国のトンネルや地下空洞で測定された亀裂データを利用して我が国の岩盤における亀裂特性を明らかにするとともに、亀裂ネットワークモデルの信頼性について検討することを目的とする。日本全国のトンネル、大規模地下空洞、ダム基礎などのサイトで観察された亀裂データについて亀裂データベースを作成し亀裂特性の評価を実施した。その結果、亀裂のトレース長に関しては、数m数100mのスケールにおいてはトレース長の累積頻度が岩種に拘わらず対数軸上でほぼ一直線上に分布することがわかった。得られた亀裂特性に基づいて亀裂ネットワークモデルを構築し、亀裂パラメータが亀裂性岩盤中の水理物質移行に及ぼす影響を感度解析的に把握することができた。また、この結果に基づいて、構築した亀裂ネットワークモデルの信頼性を評価する方法について検討した。

我が国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究-先行基礎工学分野に関する平成10年度報告書-

大津 宏康*; 田中 誠*; 井尻 裕二; 澤田 淳; 山田 直之*; 石黒 勝彦; 内田 雅大

JNC TY8400 2000-001, 39 Pages, 1999/10

JNC-TY8400-2000-001.pdf:1.53MB

サイクル機構では、地層処分研究に係わる天然バリアの性能評価において、我が国の岩盤を亀裂ネットワークによりモデル化するために、我が国の岩盤における亀裂特性について調査研究を進めてきた。しかし、これまでに得られた情報は、釜石鉱山をはじめとした花崗岩が主体で他地域や異岩種に関する情報が少なく、我が国の岩盤における亀裂特性を論ずる上で十分でない。そこで、本研究では、日本全国のトンネルや地下空洞で測定された亀裂データを利用して我が国の岩盤における亀裂特性を明らかにするとともに、亀裂ネットワークモデルの信頼性について検討することを目的とする。本年度は、日本全国のトンネル、大規模地下空洞、ダム基礎など10サイトで観察された亀裂データを収集し、そのうち3つのサイトの亀裂データベースを構築して亀裂特性の評価を実施した。その結果、亀裂の方向性に関しては、花崗岩以外の岩種(片麻岩地域)では亀裂に方向性が認められないものの、花崗岩地域では互いに直交する方向に亀裂が卓越することが確認された。また、亀裂のトレース長に関しては、数m数100mのスケールにおいてはトレース長の累積頻度が岩種に拘らず対数軸上でほぼ一直線上に分布することがわかった。すなわち、第2次取りまとめで採用した2つの仮定、・地下深部の花崗岩においては直交する鉛直2組の亀裂群が卓越する。・亀裂の大きさは、べき乗分布に従う。の妥当性を裏付ける結果が得られた。

突発湧水に対するリスク評価・管理手法の構築,1; 立坑掘削時における突発湧水リスクに対する断層の水理学的調査について

尾上 博則; 三枝 博光; 渡邊 正; 本島 貴之*; 井尻 裕二*; 大津 宏康*

no journal, , 

深部岩盤中に地下施設を建設するうえでは、事前の調査により岩盤が有する水理学的・岩盤力学的不均質性が地下施設建設に及ぼす影響を評価することが重要である。筆者らは、地下施設建設に影響を及ぼすさまざまな要因の中から結晶質岩地域で最も重要と考えられる突発湧水に着目し、地下施設建設コストに対する突発湧水の影響をリスクとして評価する手法を構築した。さらに構築した評価手法を用いて、岐阜県瑞浪市において日本原子力研究開発機構が進めている超深地層研究所計画での地質環境調査の進展に伴う情報量と立坑掘削時の突発湧水リスクの関係について検討を進めている。本研究では、新たな地質環境調査から得られた情報を加味した突発湧水のリスク評価を行うとともに、地質環境調査によってその構造が推定されている比較的規模の大きな断層(以下、決定論的断層)とそれ以外の割れ目(以下、確率論的割れ目)のそれぞれに起因する突発湧水リスクを分析し、リスク評価の観点から断層の水理学的調査について検討した。

A Study of risk assessment of rapid inrush of water into the underground facility at the Mizunami Underground Research Laboratory project, 2; Relationship between progress of investigations and cost variation related to water inrush

尾上 博則; 三枝 博光; 本島 貴之*; 井尻 裕二*; 大津 宏康*

no journal, , 

深部岩盤中に地下施設を建設するうえでは、事前の調査により岩盤が有する水理学的・岩盤力学的不均質性が地下施設建設に及ぼす影響を評価することが重要である。筆者らは、地下施設建設に影響を及ぼすさまざまな要因の中から結晶質岩地域で最も重要と考えられる突発湧水に着目し、地下施設建設コストに対する突発湧水の影響を突発湧水リスクとして評価する手法を構築した。本研究では、構築した突発湧水リスクの評価手法を用いて、岐阜県瑞浪市において日本原子力研究開発機構が進めている超深地層研究所計画における地質環境調査の進展に伴う情報量と立坑掘削時の突発湧水リスクの関係について評価した。さらに、最新の調査段階における調査結果に基づく湧水対策コストを最も信頼性の高い値と仮定したうえで、調査段階ごとに推定される湧水対策コストとの差(乖離量)の変動を評価し、リスクを管理指標としたプロジェクト管理手法の検討を行った。

地下工事における地盤リスクの定量評価

大川 淳之介*; 大津 宏康*; 三枝 博光; 太田 康貴*

no journal, , 

従来、地下構造物の建設プロジェクトにおいては、地盤状況を予測するための地質調査が実施され、この結果に基づき設計、及び施工が行われてきた。しかし、一般に地質調査に割り当てられる予算の制約のため、事前に地盤状況を十分に把握することは困難である。そのため、断層破砕帯等の不良地山の出現や突発湧水の発生等の予見できない地盤上の問題が発現した場合には、対策コストが発生する可能性があり、それを事前に推定する必要がある。本研究では、このような予見することが困難な事象にかかわる対策コスト変動リスクの定量評価の考え方を整備することを目的として、岐阜県瑞浪市において日本原子力研究開発機構が建設を進めている瑞浪超深地層研究所建設工事を事例として取り上げて検討を実施した。具体的には、原位置データに基づき不連続岩盤サイトを健岩部と亀裂・断層破砕部に分類することで便宜的に建設コストを求めた。