応力解放法による坑道周辺の岩盤二次応力測定

板本 昌治*; 田仲 正弘*; 丹野 剛男*

PNC TJ7592 98-001, 166 Pages, 1998/03

PNC-TJ7592-98-001.pdf:8.43MB

地下に空洞を施工した場合、空洞周辺の岩盤に種々の影響が生じることは良く知られており、中でも岩盤のひずみや応力場に与える影響は、空洞の設計・施工を行う上で重要かつ不可欠な問題である。動力炉・核燃料開発事業団では東濃鉱山北延NATM坑道において、坑道の機械掘削による影響評価試験の事前・事後調査の一環として、1994年に初期応力状態を、翌1995年1996年に掘削前・中・後の連続したひずみ挙動や応力変化および二次応力の測定・解析を応力解放法(電中研式8成分ひずみ計埋設法)により実施した。しかしながら、1996年の掘削直後のオーバーコアリング供試体において実施したひずみ感度試験で特異なひずみ挙動が確認され、その原因として掘削の衝撃によるマイクロクラックの発生等が考えられた。そこで今年度は掘削衝撃のない状態で坑道近傍における二次応力状態を応力解放法により測定・解析を行った。この報告書はその測定結果をまとめると共に、既往結果との比較により二次応力の値、解析方法の妥当性を検証し、軟岩地山における応力解析法の測定手法の適用性について評価したものである。測定の結果、二次応力は掘削坑道壁からの距離ごとに示すと、0.5m地点: X=-2.47, Y=-2.33, Z=-3.70, YZ=-0.18, ZX=0.26。1.0m地点: X=-2.32, Y=-2.15, Z=-3.28, YZ=-0.12, ZX=0.14。1.5m地点: X=-2.95, Y=-2.58, Z=-3.37, YZ=-0.06, ZX=0.33となった。また、測定条件により精度に差が生じるものの、軟岩地山における応力解放法による計測手法は充分適用できるものと判断された。

坑道掘削に伴う岩盤のひずみ測定および岩盤の応力測定

板本 昌治*; 本間 誠*; 田仲 正弘*

PNC TJ7592 96-001, 164 Pages, 1996/03

PNC-TJ7592-96-001.pdf:9.73MB

地下空洞を掘削する際に、周辺の岩盤に対して様々な影響が発生することは良く知られているが中でもひずみや応力場への影響を知ることは地下空洞の設計・施工の上で重要な事柄である。今回、東濃鉱山北延NATM坑道において埋設型8成分ひずみ計(以下ひずみ計と言う)を用い(財)電力中央研究所方式応力解放法(ひずみ計埋設法)により坑道掘削に伴って発生する、周辺岩盤のひずみ変化の計測を実施した。測定は、既設(1993年度実施)ボーリング孔底より小孔径(46mm)ボーリングを実施し、ひずみ計を孔内に埋設した後、坑道を掘削しそれに伴う岩盤ひずみ変化を測定し、三次元応力解析により、ひずみ値を応力値に換算した。ひずみ計は、掘削した坑道壁面からの距離50,100、150cmの3測点(壁面から近い順番に測定番号MS-1-2、MS-2-2、MS-3-2)で埋設し、掘削による応力再配分の現象の把握を試みた。この報告書はそれらの方法、結果について述べたものである。測定の結果、いずれの測点でも鉛直方向(掘削坑道円周方向)における圧縮応力が発生し、壁面に最も近い箇所で最大1.7MPaの圧縮応力の変化認められた。ボーリング軸方向(掘削坑道半径方向)では、壁面から50cmの箇所で0.4MPaの引張応力を測定したが、150cmの箇所では0.1MPa程の圧縮応力の変化を捉えた。坑道軸方向ではいずれの測点でも、圧縮応力の変化が認められ、その大きさは0.20.4MPaであった。

瑞浪超深地層研究所の深度500mにおける円錐孔底ひずみ法による初期応力測定結果について

桑原 和道; 高山 裕介; 真田 祐幸; 佐藤 稔紀; 丹野 剛男*; 板本 昌治*; 加藤 春實*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、超深地層研究所計画を進めている。本報告では、瑞浪超深地層研究所の深度500mの水平坑道において実施した初期応力測定の結果を紹介する。2本のボーリング孔を利用した円錐孔底ひずみ法による初期応力測定の結果、水平面内の最大主応力は15MPaで最大主応力の方位はほぼN-S方向であることがわかった。この初期応力は地表からの調査で実施した初期応力測定結果と整合的であった。

瑞浪超深地層研究所の深度500m冠水坑道における円錐孔底ひずみ法による初期応力測定結果について

桑原 和道; 佐藤 稔紀; 高山 裕介; 丹野 剛男*; 加藤 春實*; 板本 昌治*

no journal, , 

日本原子力研究開発機構では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発のうち、深地層の科学的研究の一環として、超深地層研究所計画を段階的に進めている。大規模な地下施設の設計・建設をするうえでは、岩盤の初期応力状態を把握することは大変重要である。そのため、岩盤力学に関する調査研究として、岩盤の初期応力状態の評価手法の開発に取り組んでいる。これまで、地表からは水圧破砕試験による初期応力測定を実施し、研究坑道掘削時には、深度100, 200, 300, 500mの研究坑道において円錐孔底ひずみ法による測定を実施してきた。本報告では、調査研究の一つである、再冠水試験(坑道閉鎖時の地質環境特性の回復過程を理解するための試験)を行う深度500m冠水坑道周辺の健岩部の初期応力状態および坑道壁面付近の応力状態把握のために実施した円錐孔底ひずみ法による応力測定結果について示す。初期応力状態は、最大主応力値はこれまでの同深度の測定結果と同程度であるが、最大主応力の方向については、水平面から約60と鉛直に近かった。さらに、空洞掘削による岩盤応力への影響範囲は壁面から3m程度であることが明らかになった。また、数値解析を行いコアディスキングの発生条件についても検討した。