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井尻 裕二*; 納多 勝*; 笹倉 剛*; 延藤 遵*; 松井 裕哉; 見掛 信一郎; 橋詰 茂
JAEA-Technology 2012-018, 288 Pages, 2012/07
超深地層研究所計画では、「研究坑道の設計・施工計画技術の開発」、「研究坑道の建設技術の開発」、「研究坑道の施工対策技術の開発」、「安全性を確保する技術の開発」を目的として、工学技術に関する研究を進めている。本研究では、これら4項目の工学技術研究として、深度300mまでの研究坑道の施工によって取得された計測データを用いて、設計の妥当性の検討や施工管理のための計測結果の分析と課題の抽出、地山安定化対策の有効性に関する評価などを行うとともに、研究坑道掘削工事で適用されている技術の抽出と有効性評価を実施し、今後の技術開発の方向性について検討を加えた。
笹倉 剛*; 升元 一彦*; 戸井田 克*; 藤田 朝雄; 杉田 裕
Proceedings of 9th International Conference on Geo-environmental Engineering (GEE 2010), p.47 - 56, 2010/05
高レベル放射性廃棄物の地層処分を行う地下施設は、廃棄物等の埋設後に埋め戻し、プラグ、グラウト注入などの閉鎖技術を用いて閉鎖される。閉鎖による処分場全体の安全性を向上させるためには、これらの閉鎖要素について有効性の確認を行う必要がある。本論文では、閉鎖技術の確立に向け、これら閉鎖要素のうちのプラグに着目してカナダにおいて実施した原位置での実規模閉鎖試験の概要を紹介した後、試験中のプラグ周辺挙動のうちの力学的挙動の整理結果を示すとともに、プラグ構築にあたって適用した既往技術の有効性を検討した結果を述べる。
戸井田 克*; 須山 泰宏*; 森 孝之*; 稲葉 武史*; 笹倉 剛*; 渥美 博行*; 升元 一彦*; 小林 一三*; 岩野 圭太*; 古市 光昭*; et al.
JAEA-Research 2007-065, 210 Pages, 2007/09
東濃地科学センターにおける地層科学研究では、地質環境特性を明らかにするために必要な調査・解析技術並びにその妥当性を評価する手法の開発を進めている。この研究では、岩盤の不均一性推定に伴う不確実性を定量的に把握するための手法を明らかにし、その不確実性を低減するための合理的な地質環境調査手法の確立を一つの大きな目標としている。本研究においては、これまでにファジー地球統計を基本とした不確実性解析手法を用い、調査の各段階で想定し得る(あるいは否定できない)モデルやパラメータの全体集合を考えることにより不確実性を定量化でき、調査結果に基づき蓋然性が低いと考えられる選択肢を絞り込むことによってその不確実性を低減できるという新たなアプローチを考案している。平成16年度は、平成17年度に行う研究成果の取りまとめに向け、これまで東濃地域で行われた調査結果に基づき、本手法の実用化に向けた評価・検討を行った。本研究成果を取りまとめると以下のようになる。(1)東濃地域の事例を対象とした統合化データフローを活用し、本手法を適用するための知識・情報を整理した。(2)これまでの課題であったパラメータの設定方法とスクリーニング方法を整備した。(3)適用事例を用いて評価・検討を行い、本手法の実用化の目処を得た。(4)本手法(確率的手法)とこれまでに適用されてきた決定論的手法との統合方法を整備した。
戸井田 克*; 笹倉 剛*; 横関 康祐*; 小林 一三*; 渡邉 賢三*; 芦澤 良一*
JNC TJ8400 2004-036, 310 Pages, 2005/03
本研究では、TRU廃棄物処分システムのニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に資するため、人工バリア材料の水理・力学特性の変遷に関して実験的に検討を行い、変遷挙動のモデル化検討を実施した。ベントナイト系材料に関しては、ベントナイト層間のイオン型、ケイ砂含有率および地下水イオン強度が、その力学的・水理的性能に及ぼす影響を把握することを目的として、同一ロットのベントナイトによる一連の室内試験を実施し、ベントナイトの圧密・膨潤特性、せん断特性、水理特性の変遷に関するデータを体系的に取得した。さらに、今後構築していくベントナイトの力学特性変遷評価モデルの妥当性を検証するために積層ベントナイト膨潤試験を実施した。セメント系材料に関しては、浸漬法によってセメント系材料の変質共試体を作製しその物理的・化学的特性を評価した。水セメント比が40%から105%までのセメントペースト試料をイオン交換水に浸漬し,拡散による物理特性(透水係数,圧縮強度)変化について実験的に検討した。
戸井田 克*; 笹倉 剛*; 渥美 博行*; 升元 一彦*; 田中 俊行*; 須山 泰宏*; 小林 一三*
JNC TJ8400 2004-023, 146 Pages, 2005/02
わが国の地質環境条件に適応し得るこれら閉鎖システムの確立に資するため,室内試験及び原位置試験を通じてこれらの性能に関連するデータの取得,および,これらのデータを活用し評価手法を確立することが必要である。サイクル機構とカナダAECLとの共同研究としてこれまで実施してきた,カナダAECLにおけるトンネルシーリング性能試験が最終段階に至り,シーリング性能に関する基礎データが取得された。本年度は,これまでに実施した試験の総合的なデータ整理・解釈,トレーサー試験結果に対する数値解析的検討・評価を実施した。また,堆積岩を対象としたトンネルシーリング性能の確認を行うための試験計画の概念設計を行った。
戸井田 克*; 笹倉 剛*; 渥美 博行*; 須山 泰宏*; 小林 一三*; 川端 淳一*; 伊藤 圭二郎*
JNC TJ8400 2003-088, 254 Pages, 2004/02
わが国の地質環境条件に適応し得るこれら閉鎖システムの確立に資するため,室内試験及び原位置試験を通じてこれらの性能に関連するデータの取得,および,これらのデータを活用し評価手法を確立することが必要である。サイクル機構とカナダAECLとの共同研究としてこれまで実施してきた,カナダAECLにおけるトンネルシーリング性能試験が最終段階に至り,シーリング性能に関する基礎データが取得された。本年度は,これまでに実施した試験の総合的なデータ整理・解釈,トレーサ試験結果に対する数値解析的検討・評価を実施した。また,シーリングシステム性能評価上重要となるプラグの解体サンプリングに関する具体的計画案について検討を実施した。
戸井田 克*; 須山 泰宏*; 稲葉 武史*; 笹倉 剛*; 渥美 博行*; 田中 俊行*; 小林 一三*; 岩野 圭太*; 古市 光昭*
JNC TJ7400 2004-017, 521 Pages, 2004/02
東濃地科学センター殿における地層科学研究では、地質環境特性を明らかにするために必要な調査・解析技術並びにその妥当性を評価する手法の開発を進めている。この研究では、岩盤の不均一性推定に伴う不確実性を定量的に把握するための手法を明らかにし、その不確実性を低減するための合理的な地質環境調査手法の確立を一つの大きな目標としている。本研究においては、これまでにファジー地球統計を基本とした不確実性解析手法を用い、調査の各段階で想定し得る(あるいは否定できない)モデルやパラメータの全体集合を考えることにより不確実性を定量化でき、調査結果に基づき蓋然性が低いと考えられる選択肢を絞り込むことによってその不確実性を低減できるという新たなアプローチを考案している。平成15年度は、これまで東濃地域で行われた調査結果に基づき、本手法を適用した地質構造モデルの構築と地下水流動解析を通して、不確実性解析手法としての適用性確認を行った。本研究成果を取りまとめると、以下のようになる。1.東濃地域の事例を用い、地質環境の不均一性推定に伴う不確実性を定量化することができた。2.感度解析を行うことにより、不確実性低減を目的とした調査計画への情報提供を行うことができた。3.適用事例を用いて不確実性解析手法としての方法論を構築できた。4.上記の結果により、本手法の適用性を確認すると共に、本手法の体系化としての課題を整理できた。
笹倉 剛*; 畔柳 幹雄*; 岡本 道孝*; 小林 一三*
JNC TJ8400 2003-048, 180 Pages, 2003/02
ベントナイトの変質(Ca型化)および体積変化(膨潤)が、その力学的・水理的性能に及ぼす影響を把握することを目的として、一連の室内試験を実施し、ベントナイトの力学的・水理的性質の変遷に関するデータを体系的に取得した。また、これらの挙動を解析的に考慮するためのモデルを試作した。
笹倉 剛*; 畔柳 幹雄*; 岡本 道孝*
JNC TJ8400 2002-025, 182 Pages, 2002/02
本研究では、TRU廃棄物処分システムのニアフィールド水理場の長期的変遷評価システム構築に資するため、ベントナイトの変質(Ca型化)および体積変化(膨潤)が、その力学的・水理的性能に及ぼす影響を把握することを目的として、同一ロットのベントナイトによる一連の室内試験を実施し、ベントナイトの力学的・水理的性質の変遷に関するデータを体系的に取得した。また、これらの挙動を解析的に考慮するためのモデルを試作した。以下に本年度の研究成果を示す。1)Na型ベントナイトおよびCa型化ベントナイトについて、成分分析、土粒子密度、粒度分布、含水比、締固め特性などの基本的性質に関するデータ取得した。また、膨潤履歴を受けたベントナイトの膨潤性能、水理性能、力学的挙動に関するデータを取得するために、あらかじめ所定の膨潤率を付与した供試体を用いて、供試体の膨潤率をパラメータとした試験を実施し、膨潤圧試験、膨潤量試験、透水試験からは、各々のベントナイトの一次元的な膨潤性能と水理性能に関するデータを、高圧三軸CU試験、高圧圧密試験からは、各々のベントナイトの圧縮・膨潤・せん断特性に関するデータを取得した。2)膨潤・水理性能に関しては、既往の研究に報告されているようにベントナイトは著しい膨潤挙動を示すこと、ならびに陽イオン交換によるベントナイトのCa型化によって、透水係数が増加することが確認された。また、既往の研究結果と併せて検討した結果、1.ベントナイトの膨潤限界を表す上限間隙比は膨潤開始直後の間隙比に依存しない、2.ベントナイトの膨潤圧間隙比関係、および透水係数間隙比関係は、おおむね一つの曲線として表現できること、などが確認された。3)土質材料の数値解析において、カムクレイモデルなど多くの既存の構成方程式では、体積変化に関する状態量として間隙比が用いられることから、ベントナイトの水理性能、膨潤性能、力学特性と間隙比との関係を、今回の試験および既往の研究で得られている範囲で定式化した。4)今後構築していくベントナイトの力学特性変遷評価モデルの妥当性を検証するための試験装置を設計・製作し、予備実験を実施してその適用性を実証した。
小林 保之; 杉田 裕; 泉 敦; 戸井田 克*; 笹倉 剛*
no journal, ,
地層処分におけるグラウト技術の高度化開発では、天然バリアとなる岩盤の変質を最小限とする低アルカリ性グラウト材料,深度1000m程度までの地下水圧環境を想定した注入技術,グラウト材料が地質環境に与える長期的な影響評価手法など一連の技術開発を体系的に実施している。これらの技術の原位置における適用性を確認する本試験は、開発した新材料の施工性や湧水抑制効果(改良効果)の確認と、グラウト影響評価で初期条件となる注入範囲を予測するグラウト浸透モデルの適用性を検証することを目的としている。計画立案に際しては、従来の土木分野において培われた知見や地層処分を対象とした海外の検討事例などを参考に、注入前の事前調査,注入試験,注入後の事後調査に分けた計画とした。