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平本 正行; 小林 保之; 青柳 茂男*; 宮野前 俊一*
JAEA-Research 2008-013, 62 Pages, 2008/03
JAEA-Research-2008-013.pdf:9.17MB
本研究では、ニアフィールド岩盤の長期力学挙動予測評価手法の信頼性向上に関する検討として、緩衝材の膨潤圧とオーバーパックの腐食膨張圧がニアフィールド岩盤の長期安定性に与える影響について検討した。緩衝材の膨潤挙動を温度荷重で、オーバーパックの腐食膨張挙動を強制変位でモデル化し、ニアフィールド岩盤の長期力学挙動の予測解析を行った。その結果、緩衝材の膨潤圧やオーバーパックの腐食膨張圧が内圧としてニアフィールド岩盤に作用することで、ニアフィールド岩盤の長期安定性が向上し、緩衝材の膨潤圧やオーバーパックの腐食膨張圧を考慮していない従来の評価手法が保守側の結果を与えることを示した。ただし、例外として、緩衝材の剛性が高く、岩盤の初期応力が小さな場合においては、処分孔壁面近傍に引張破壊による緩み領域が発生する可能性が示された。そのような場合、緩衝材が岩盤中に発生した亀裂に流出することで、人工バリアの機能低下が起こる可能性が懸念される。
平本 正行; 小林 保之; 青柳 茂男*; 宮野前 俊一*; 森田 篤*
JAEA-Research 2007-003, 54 Pages, 2007/03
JAEA-Research-2007-003.pdf:3.67MB
ニアフィールド岩盤の長期力学挙動予測評価手法の信頼性向上に関する検討として、おもに以下の2つの内容について検討を行った。(1)では、既存の山岳トンネルの計測データをもとに、ニアフィールド岩盤の長期健全性評価を行う際の初期期間を対象としたコンプライアンス可変型構成方程式の適用性を検証した。その結果、岩盤や支保工の物性の一部について仮定した部分があるものの、内空変位や支保工軸力に関する計算値は、計測値とおおむね一致し、コンプライアンス可変型構成方程式を用いた解析手法は、ニアフィールド岩盤の長期安定性評価のみならず、トンネル掘削時の挙動を表現することにも適用可能であることがわかった。(2)では、地山の時間依存性挙動に配慮して最適な支保パターンや変形余裕量を定量的に評価した修正設計手法が現状では見あたらない中、コンプライアンス可変型構成方程式を用いた情報化施工方法を提案した。この方法は、実際の処分場建設の際にも利用することができ、初期の段階で地山の挙動に応じた支保工に修正することで、閉鎖以降の千年,万年といった長期評価の信頼性を向上させることに大きく繋がると考える。
松井 裕哉; 青柳 茂男; 宮野前 俊一*
第41回地盤工学研究発表会発表講演集, p.495 - 496, 2006/07
本試験は、日本原子力研究開発機構(旧核燃料サイクル開発機構)が北海道幌延町において実施中の地下施設建設を伴うプロジェクトの一環として実施した。幌延地域に分布する新第三紀珪質岩は工学的には軟岩に分類されるため、本試験では対象岩石の膨潤特性などを調べることを主眼とした。具体的には、膨潤性(短期的な影響)と空洞掘削後に発生する可能性のある乾燥の影響(長期的な影響)に着目しスレーキング試験,含水比測定,弾性波速度測定,簡易反発硬度試験などを実施した。その結果、幌延地域に分布する珪質岩には膨張性は見られないこと、数日の乾燥に伴い岩石物性の劣化が見られることなどの知見が得られた。
吉野 尚人; 宮野前 俊一*; 井上 博之*; 梨本 裕*
JNC TJ8400 2005-004, 166 Pages, 2005/02
JNC-TJ8400-2005-004.pdf:4.59MB
本委託業務では、以下の2つの項目に関する検討・評価を行った。(1)ニアフィールド環境が堆積軟岩の力学挙動に及ぼす影響に関する検討(2)幌延幌延を条件とした岩盤の長期力学挙評価/ニアフィールド環境が堆積軟岩の力学挙動に及ぼす影響に関する検討では、廃棄体からの熱の影響に着目し、幌延地域で採取した岩石試料を用いて、異なる温度下(80
Cと20C)で室内試験を実施した。その結果、コンプライアンス可変型モデルの時間依存性パラメータを取得し、試験環境が80Cと20Cにおけるクリープ特性について比較を行った。また、廃棄体周辺の熱、乾燥、再冠水などの環境条件が堆積軟岩の長期安定性に与える影響について既存の文献をもとに一般的な堆積岩における知見を整理した。その結果をもとに、原位置試験における検証方法についてまとめた。幌延を条件とした岩盤の長期力学的挙動評価では、これまでに幌延の試錘調査より得られている情報を用いて、試験孔の掘削時および長期の力学的安定性について解析的に検討した。掘削時の検討では、深度や研究坑道の配置方向の違いにより安定性に差が生じることを示した。長期安定性検討では条件により安定性に差が生じるものの、変形や緩み領域の発生が時間の経過とともに徐々に収束していく傾向は変わらないことを示した。また地山強度比により掘削時および長期の安定性の目安を得ることができることを述べた。
井上 博之*; 吉野 尚人; 宮野前 俊一*; 水谷 和彦*; 野田 兼司*
JNC TJ8400 2004-005, 161 Pages, 2004/02
JNC-TJ8400-2004-005.pdf:18.59MB
本委託業務では,大久保モデルによる岩盤の長期力学的変形挙動評価手法の信頼性向上に資することを目的として,北海道幌延地域で採取された堆積軟岩を対象とした室内試験を行った。また,2002年度までの幌延試錘調査より判明している情報を用いて,幌延原位置試験実施予定領域の環境を想定し,処分坑構築時の空洞安定性評価に関する検討を行った。その結果,熱や乾燥などの試験条件が異なる場合の大久保モデルの各パラメータを多数取得することに成功し,その結果をもとに算出したクリープ寿命と実測のクリープ寿命の比較検討を行うことができた。また,ピットの掘削時,および長期経過後の力学的安定性について解析的な検討を行い,変位や緩み域の進展は,初期の段階で顕著であり,徐々に収束傾向を示す結果を得た。
宮野前 俊一; 小川 豊和; 井上 博之*; 梨本 裕*
JNC TN8400 2002-015, 65 Pages, 2002/05
JNC-TN8400-2002-015.pdf:1.35MB
地層処分システムを考えるにあたり、ニアフィールド岩盤の長期力学的変形挙動を把握することが重要である。建設時、操業時、閉鎖後、それぞれの期間において、ニアフィールド岩盤が置かれる環境は異なり、それらを考慮したうえで、長期力学的変形挙動について検討することが必要である。本報告では、ニアフィールド岩盤の長期力学的変形挙動に影響を及ぼす因子として、建設時における乾湿繰り返し作用、および廃棄体定置による熱の作用を抽出し、検討を行った。人為的に乾湿繰り返し作用、および熱の作用を与え、一軸応力下における定歪速度試験を実施した結果、試験に供した泥岩においては、以下のようなことが分かった。・乾湿繰り返し作用により、強度の低下、および変形特性に変化が見られた。・熱の作用により、強度の低下、および変形特性に変化が見られたが、乾湿繰り返し作用による変化に比べ顕著ではなかった。また、試験結果を用いて、ニアフィールド岩盤の長期力学的変形挙動について、解析的検討を実施し、今後、これらが及ぼす影響について検討していく必要があることを述べた。