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中嶋 仁慶*; 小山 倫史*; 龍田 圭亮*; 片山 辰雄*; 青柳 和平
第14回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(インターネット), 6 Pages, 2017/01
本論文では、幌延深地層研究センターの深度250m以深の換気立坑掘削前に、透水性の高い断層部を対象として実施したグラウト施工を対象として、有限要素法により、非定常の浸透流解析および移流・分散解析を実施し、グラウト施工後の透水係数の分布を評価した。その結果に基づきグラウトによる透水性の改善効果について検討を行い、原位置におけるルジオン試験結果との比較により解析の妥当性について検討を行った。結果として、実際のグラウト施工により、透水性の高い断層部の透水係数の4オーダー程度の改善が見られ、その値は原位置のルジオン試験結果にも概ね整合することが示された。よって、グラウトによる透水性改善の検討について、本手法の適用可能性が示された。
小山 倫史*; 片山 辰雄*; 田中 達也*; 葛葉 有史; 大西 有三*
Proceedings of 7th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-7) (USB Flash Drive), p.712 - 720, 2012/10
本研究では、スイス・グリムゼル岩盤試験場で実施した原位置注入試験のフィードバック解析を実施し、グラウト浸透メカニズムの解明及びグラウト注入効果の検証を実施した。なお、本解析では等価多孔質媒体モデルは、原位置におけるボーリング調査より得られた不連続面幾何学情報をもとに作成した亀裂ネットワークモデルをもとに作成した。また、溶液型グラウトをニュートン流体と仮定し、浸透流解析と移流・分散解析を組合せることでグラウト注入過程の3次元シミュレーションを実施した。グラウト注入過程は、現地で計測した粘性試験の結果より、粘性の経時変化を時間及び濃度の関数として表現することで、透水係数低減関数を算出し、透水場を逐次更新することで表現する。注入圧は原位置注入試験で測定されたものを境界条件として用い、グラウト注入範囲の推定を行うとともに観測孔で観察されたブレークスルーカーブと比較した。解析結果は定性的によい一致が見られ、多孔質媒体モデルによるグラウト注入解析の妥当性が示された。
小山 倫史*; 大西 有三*; Bruines, P.*; 田中 達也*; 蓮井 昭則*; 片山 辰雄*; 岸 裕和; 葛葉 有史
Proceedings of 2012 ISRM International Symposium; Rock Engineering and Technology for Sustainable Underground Construction (EUROCK 2012) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2012/05
亀裂性岩盤における溶液型グラウトの注入・浸透過程のメカニズム解明及びグラウト注入効果の検証を目的として、スイス・グリムゼル岩盤試験場における溶液型グラウト注入試験の事前解析を実施した。本解析では、原位置より得られた不連続面幾何学情報をもとに作成した亀裂ネットワークモデルを等価多孔質媒体に置き換える。また、溶液型グラウトはニュートン流体であると仮定し、粘性試験の結果より算出した粘性の経時変化を時間と濃度の関数で表し、透水係数低減関数を算出する。この透水係数低減関数を用い、浸透流解析と移流・分散解析を組合せることでグラウト注入過程の3次元シミュレーションを実施した。
小山 倫史*; 片山 辰雄*; 蓮井 昭則*; 田中 達也*; 岸 裕和; 大西 有三*
第41回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.83 - 88, 2012/01
本研究では、亀裂性岩盤における溶液型グラウトの注入・浸透過程のメカニズム解明、及びグラウト注入効果の検証を目的として、スイス・グリムゼル岩盤試験場における溶液型グラウト注入試験の事前解析を実施した。本解析では、原位置より得られた不連続面幾何学情報をもとに作成した亀裂ネットワークモデルを等価多孔質媒体に置き換える。また、溶液型グラウトはニュートン流体であると仮定し、粘性試験の結果より算出した粘性の経時変化を時間と濃度の関数で表し、透水係数低減関数を算出する。この透水係数低減関数を用い、浸透流解析と移流・分散解析を組合せることでグラウト注入過程の3次元シミュレーションを実施した。
大橋 英紀*; 小山 倫史*; 蓮井 昭則*; 片山 辰雄*; 葛葉 有史
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.77 - 78, 2011/09
亀裂性岩盤へのグラウチングにおいて、浸透・充填・閉塞の過程は十分に解明されておらず、また、使用されるグラウト材は、その利用対象や目的,対象地盤の透水係数,亀裂の大きさなどにより異なる。本研究では、溶液型グラウト及び超微粒子球状シリカグラウトを対象として、グラウト注入解析モデル(等価多孔質媒体モデル)作成に必要なグラウトの流動・目詰まり特性の評価のため、溶液型グラウトと超微粒子球状シリカの異なる2種類の材料を用いて、粘性試験及びサンドカラム注入試験を実施した。サンドカラム注入試験の結果からグラウト浸透のメカニズムの相違が見られ、溶液型グラウトでは透水媒体の目詰まりは発生せず、供試体に均等に浸透し、ゲルタイム付近の急激な粘性の増大により透水係数が低減するのに対し、超微粒子球状シリカの場合、溶液型グラウトと比べて粘性が高いことに加えて透水係数の目詰まりの発生による透水係数の低減が大きく影響していることがわかった。この試験結果から、グラウト浸透特性の把握は、数値解析によるグラウト注入モデル作成において重要であることが判明した。
葛葉 有史; 岸 裕和; 蓮井 昭則*; 片山 辰雄*; 小山 倫史*
土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.79 - 80, 2011/09
地層処分施設におけるグラウト技術の高度化研究では、グラウト浸透モデルを用いた注入管理方法についての技術開発を行っている。この技術開発では、ネットワーク構造や破砕帯構造で適用可能な、等価多孔質媒体モデルによる注入管理の具体化に向けた検討を行ってきた。本研究では等価多孔質媒体モデルに対して解析理論や解析コードの改良を行い、スイス・Nagraの地下研究施設グリムゼル岩盤研究所(以下、GTS)での地質調査に基づき作成した割れ目モデルに対して、室内試験で得られたグラウト材料の特性を使用して、GTSで予定するグラウト注入試験の事前解析を実施した。事前解析結果では、グラウト注入孔の2m範囲で透水係数が改良されていることが判明した。したがって、今後実施予定のGTSでのグラウト注入現位置試験では、注入孔に対し2m離れた場所に観測孔を削孔したうえで、グラウト注入を行い事前解析結果と実測データを比較検討することで等価多孔質媒体モデルの適用性を評価する予定である。