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報告書

瑞浪層群の力学的異方性およびスケール効果に関する室内試験成果報告書

里 優*; 木下 直人*; 菅原 健太郎*

JNC TJ7430 2005-002, 81 Pages, 2000/03

JNC-TJ7430-2005-002.PDF:56.19MB

瑞浪層群を構成する岩石の強度異方性およびスケール効果を把握するために,ボアホールから得られたコア(細粒砂岩)から三方向の供試体および大きさの異なる供試体を用いて一軸圧縮試験を実施した。

報告書

飽和・不飽和条件下におけるき裂の透水試験

木下 直人*; 堀田 正國*

PNC TJ7060 98-002, 21 Pages, 1998/03

PNC-TJ7060-98-002.pdf:6.7MB

不連続性岩盤の透水特性は,主としてき裂の透水特性に支配されていると考えられる。このような不連続性岩盤内に坑道を掘削した際の透水特性の変化もまた,き裂の透水特性の変化に支配されていると考えられる。坑道掘削に伴うき裂の透水性の変化は,主としてき裂に作用する応力の変化によって引き起こされると考えられるが,それ以外に,坑道周辺の岩盤が部分的に不飽和状態になることによって,見かけ上き裂の透水性が変化することも考えられる。そこで,栗橋花崗閃緑岩中に特徴的にみられる2種類のき裂を対象として,き裂の飽和状態の違いがき裂の透水性に与える影響を定量的に検討するための試験を実施した。その結果,き裂の飽和度の変化に伴う透水性の変化もまた,き裂に作用する応力の変化に伴う透水性の変化と同様に,周辺岩盤の透水性の変化を引き起こす要因となり得ることが確認された。

報告書

釜石鉱山における堀削影響領域の評価に関する研究(平成9年度)

玉井 昭雄*; 畑 浩二*; 田中 達也*; 堀田 政國*; 木下 直人*

PNC TJ1449 98-005, 427 Pages, 1998/03

PNC-TJ1449-98-005.pdf:24.58MB

釜石原位置試験第2フェーズでは、釜石鉱山250mレベル坑道において、深部岩盤の掘削影響領域の評価に関する研究を実施している。この掘削影響試験では、250mレベル坑道において新規に坑道を掘削し、その坑道掘削に伴う掘削影響領域の特性や範囲、工法依存性等を把握するとともに掘削影響の発生メカニズムを理解するための研究を行っている。今年度は、昨年度実施した試験坑道掘削前・中・後の調査結果を基に、掘削影響領域と考えられる範囲内の力学的・水理学的な特性の変化を把握するための詳細調査を実施する。詳細調査は、(1)試験坑道周辺岩盤を対象とした調査、(2)調査用試錐孔における調査、(3)長期挙動調査に分類される。試験坑道周辺岩盤を対象とした調査では、弾性波屈折法調査、レーダー反射法調査を実施し、掘削損傷領域の特性について3次元的に把握した。計測坑道では床盤透水試験を実施し、掘削後の坑道周辺の水理特性について検討した。調査用試錐孔における調査として、試験坑道から掘削された新規の試錐孔を利用してP波検層、超音波パルス測定を実施した。また、新規試錐孔から得られる試験坑道周辺の岩石試料を用いて室内力学試験を実施した。長期挙動調査として、昨年度の試験坑道掘削中に計測を実施したAE計測、ジョイント変位計測、岩盤内変位計測、Pac-EX計による計測を実施し、試験坑道掘削後の岩盤の挙動を調査した。昨年度までに得られた試験結果を含めて、本試験サイトを対象とした不連続性岩盤の評価モデルの見直しを行い、不連続性岩盤のモデル化手法の適用性について検討した。最後に平成7年度から9年度までに実施したすべての調査・解析結果のとりまとめを実施するとともに、結晶質岩における掘削影響の発生メカニズム、その範囲と特性、工法依存性等の評価を行った。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成8年度)

堀田 政國*; 木下 直人*; 吉岡 尚也*; 土原 久哉*

JNC TJ7400 2005-014, 424 Pages, 1997/03

本研究では、試験坑道掘削の前・中・後に、試験坑道周辺岩盤の試験坑道掘削前後の特性変化や掘削中の周辺岩盤の挙動変化を把握するための計測を実施した。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成7年度)報告書概要版

吉岡 直也*; 土原 久哉*; 堀田 政国*; 木下 直人*

PNC TJ1449 96-008, 189 Pages, 1996/03

PNC-TJ1449-96-008.pdf:7.82MB

深部岩盤内に空洞などを構築するとき、空洞近傍の岩盤は力学的・水理学的な影響を受け、空洞内や岩盤内に様々な不安定現象をもたらすことがこれまでに経験されている。本研究の目的は釜石原位置試験第2フェーズとして、深部岩盤に位置する釜石鉱山250mレベル坑道(土破り730m)の掘削によって受ける影響領域について評価することである。対象とする岩盤は栗橋花崗閃緑岩を母岩とするき裂性岩盤である。平成7年度は試験坑道の掘削、および調査・試験のための準備として計測坑道と試錐孔の掘削を行い、予備計測(AE、Pac-EX、振動計測)弾性波探査、室内岩石試験、および予備解析を実施した。計測坑道は普通発破工法とスムースブラスティング工法によって掘削し、発破データの収集と掘削精度を検証した。AE計測は、掘削による岩盤内のき裂発生と進展に伴うAE波を収集し、AE信号の経時的変化とその平面分布特性を把握した。また、坑道掘削時のき裂の変位とそれにともなう間隙水圧の変化とき裂の透水性の変化を測定する計測装置Pac-Ex(パッカー付き裂変位計)測定が試行され、精度のよい計測ができた。坑道掘削時に発破振動計測が試行され、加速時計の選定と設置方法に関する基礎データを得ることができた。坑道掘削終了後に坑内弾性波探査屈折法とPS検層を行い、坑道周辺岩盤の弾性波速度分布を把握した。また、坑道内の地質・き裂調査と試錐孔のコア観察、孔壁観察を行い、対象領域の地質・き裂分布特性を調査した。さらに、試錐コアを用いて室内岩石物理・力学特性試験、およびき裂特性試験を行った。平成6年度に実施されたき裂・岩石物性データに基いた有限要素法と個別要素法による掘削解析から、坑道掘削前の対象領域における力学状態の予備的検討を行った。以上の結果から対象岩盤の発破特性の評価と試験坑道の発破パターンの設計、種々の計測・試験法の適用性評価、発破工法の違いによる弾性波速度分布の把握、岩石と単一き裂の応用・変形挙動の定量的評価を行い、さらに対象岩盤のき裂分布特性と坑道掘削後の岩盤内応用・変形状態の推定ができた。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成7年度)報告書

吉岡 尚也*; 土原 久哉*; 堀田 政国*; 木下 直人*

PNC TJ1449 96-007, 349 Pages, 1996/03

PNC-TJ1449-96-007.pdf:13.22MB

深部岩盤内に空洞などを構築するとき、空洞近傍の岩盤は力学的・水理学的な影響を受け、空洞内や岩盤内に様々な不安定現象をもたらすことがこれまでに経験されている。本研究の目的は釜石原位置試験第2フェーズとして、深部岩盤に位置する釜石鉱山250mレベル坑道(土被り730m)の掘削によって受ける影響領域について評価することである。対象とする岩盤は栗橋花崗閃緑岩を母岩とするき裂性岩盤である。平成7年度は試験坑道の掘削、および調査・試験のための準備として計測坑道と試錐孔の掘削を行い、予備計測(AE、Pac-Ex、振動計測)弾性波探査、室内岩石試験、および予備解析を実施した。計測坑道は普通発破工法とスムースブラスティング工法によって掘削し、発破データの収集と掘削精度を検証した。AE計測は、掘削による岩盤内のき裂発生と進展に伴うAE波を収集し、AE信号の経時的変化とその平面分布特性を把握した。また、坑道掘削時のき裂の変位とそれにともなう間隙水圧の変化とき裂の透水性の変化を測定する計測装置Pac-Ex(パッカー付き裂変位計)測定が試行され、精度のよい計測ができた。坑道掘削時に発破振動計測が試行され、加速度計の選定と設置方法に関する基礎データを得ることができた。坑道掘削終了後に坑内弾性波探査屈折法とPS検層を行い、坑道周辺岩盤の弾性波速度分布を把握した。また、坑道内の地質・き裂調査と試錐孔のコア観察、孔壁観察を行い、対象領域の地質・き裂分布特性を調査した。さらに、試錐コアを用いて室内岩石物理・力学特性試験、およびき裂特性試験を行った。平成6年度に実施されたき裂・岩石物性基いた有限要素法と個別要素法による掘削解析から、行動掘削前の対象領域における力学状況の予備的検討を行った。以上の結果から対象岩盤の発破特性の評価と試験坑道の発破パターンの設計、種々の計測・試験法の適用性評価、発破工法の違いによる弾性波速度分布の把握、岩石と単一き裂の応用・変形挙動の定量的評価を行い、さらに対象岩盤のき裂分布特性と坑道掘後の岩盤内応用・変形状態の推定ができた。

報告書

釜石鉱山における掘削影響領域の評価に関する研究(平成6年度)

堀田 政國*; 木下 直人*; 吉岡 尚也*; 永久 和正*

JNC TJ7400 2005-013, 445 Pages, 1995/03

JNC-TJ7400-2005-013.PDF:15.85MB

釜石鉱山250mレベル坑道において、坑道および試錐孔を利用した調査・試験を実施し、既存の調査手法の有効性を検討するとともに、既存坑道周辺の掘削影響領域の特性および広がりの把握を行った。

報告書

高レベル廃棄物地層処分システムの設計研究, IV; 概要報告書, 昭和58年度

荒 弘重*; 福光 健二*; 飯塚 友之助*; 石井 卓*; 泉谷 泰志*; 今津 雅紀*; 櫨田 吉造*; 長谷川 誠*; 前田 政也*; 矢部 幸男*; et al.

PNC TJ199 84-04VOL1, 20 Pages, 1984/03

PNC-TJ199-84-04VOL1.pdf:0.88MB

地層処分場の処分ピットの間隔は小さいことが経済性や施設規模の面から望ましいが,固化体は発熱体なので許容上限岩盤温度に見合う間隔を設けなければならない。冷却貯蔵期間・埋設密度・岩盤熱物性が異なる場合について軸対象熱伝導解析と3次元熱伝導解析を行なって,許容上限岩盤温度を100$$^{circ}C$$とした場合の処分ピット間隔を次のように得た。・固化後30年貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔8$$sim$$4m・固化後100年以上貯蔵した後に埋設する場合:ピット間隔2mさらに,施設のスケールファクター(1万本,2万本,4万本),岩盤の種類(硬岩,軟岩),冷却貯蔵期間(30年,100年,500年)を変えた中から6案の処分しせつ設計し,コストを概算した結果,固体化1本当りの処分コストは3600万本/本(貯蔵期間100年以上,硬岩の場合)から8000万円/本(貯蔵期間30年以上,軟岩の場合)と推定された。また,岩盤内空洞の地震時の被災例,観測例および安定性に対する解析的研究例について文献調査した結果,良好な岩盤に堀削した空洞の耐震性の高さが明らかとなった。なお,昭和55年$$sim$$58年度の研究開発成果について総括し,報告書は2分冊に分けて作成した。

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