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延藤 遵*; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 西垣 誠*; Larry Pax, C.*
土木学会平成19年度全国大会第62回年次学術講演会講演論文集, p.269 - 270, 2007/09
懸濁型グラウト材料を微小亀裂に注入する場合には、亀裂入口や亀裂幅減小部においてグラウト材が堆積する結果、グラウト材の浸透を阻害する目詰まり現象が発生する。このため、グラウトによる止水改良効果を高めるうえでは、目詰まり現象の解明が大変重要となる。注入圧力を高めることによる目詰まり抑制効果を調べるために高圧目詰まり試験を実施した。その結果、亀裂幅に対して十分に粒径の小さいセメント材料を使用した場合は、低圧で目詰まりが生じても、注入圧力を高めることによりある程度注入可能であることが確認できた。
原 雅人; 久慈 雅栄; 南出 賢司; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 池田 幸喜
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所においては、立坑内への湧水抑制が課題となっている。この課題に対し、プレグラウチングを計画するとともに、立坑内でグラウチングを実施した。本報告では、プレグラウチングの実績について報告するものである。
佐藤 稔紀; 竹内 真司; 見掛 信一郎; 杉原 弘造
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所は、平成17年2月には本格的な立坑掘削を開始し、同年10月に主立坑172m,換気立坑191mに到達したところで、立坑排水中のふっ素とほう素が環境基準を超過するという問題が生じたため、立坑からの排水を停止し、掘削工事を一時休止した。排水処理設備を増強し、平成18年4月に掘削工事を再開し、両立坑からパイロットボーリング調査を実施した。今後は、湧水抑制対策を実施しながら、調査研究を行いつつ、掘削を進めていく計画である。本報告では、瑞浪超深地層研究所の建設と研究の現状と課題を示す。
澤田 淳; 坂本 和彦*
no journal, ,
亀裂の性状を示すパラメータと物質移行に寄与する亀裂開口幅との相関関係を整理することを目的に、不均質に亀裂開口部が分布する亀裂の数値モデルを用いた数値解析的な検討を試行した。亀裂の数値モデル作成において等方性を仮定、比較的小さなスケールを検討の対象としたことなど、幾つかの制約条件下での試行的な検討であるものの、亀裂のせん断挙動などの力学的研究で幅広く用いられているJoint Roughness Coefficientが物質移行に寄与する亀裂開口幅を求める指標の一つとして活用できる可能性があることを示した。
大山 卓也; 三枝 博光; 竹内 竜史; 尾上 博則; 下茂 道人*; 熊本 創*
no journal, ,
立坑沿いの花崗岩中での地質環境特性(地質・地質構造,岩盤水理,水質など)を適切に把握し、今後の瑞浪超深地層研究所における立坑掘削の施工計画に反映するため、主立坑と換気立坑の坑底からパイロットボーリング調査が実施された。本報告では、グラウト施工計画に資することを目的とし、地表からの調査予測研究段階から本調査までに取得された情報を用いて、立坑掘削に伴う湧水量の予測解析を実施した。段階的に、より現実的なモデルに基づく湧水量予測の確度を高めるため、概略的な評価をするための二次元軸対称モデルと、より現実的な評価をするために、断層などの複雑な水理地質構造の分布も考慮した三次元モデルを用い、グラウチングの効果を考慮した解析を行った。その結果、湧水が多量となることが予測される箇所と、グラウチングによる湧水抑制効果の有効性について把握することができた。立坑への湧水量は、低透水性の断層の分布に大きく影響されると考えられるため、今後も調査やモニタリングデータに基づいてモデルの更新や解析を実施しながら立坑の掘削を進めていくことが重要であるとの結論を得た。
竹内 真司; 鶴田 忠彦; 竹内 竜史; 中俣 公徳; 水野 崇
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所の研究坑道掘削において、放流先河川における排水中のふっ素及びほう素の濃度が環境基準値を超えたことから、坑道からの排水の適切な処理及び排水量の低減が必要となった。このため、以深の立坑沿いの地質環境特性(地質・地質構造,岩盤水理,水質など)を適切に把握し、その結果に基づいて今後の坑道掘削において必要となる、(1)排水処理設備の設計,(2)グラウト施工計画並びに(3)施設設計の見直し、の3つの課題に資する情報を取得するため、パイロットボーリング調査を実施した。本報告では、主な調査結果と得られた成果について紹介する。
久慈 雅栄; 原 雅人; 南出 賢司; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 池田 幸喜
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所は、結晶質岩を主な対象として深度約1,000mの2本の立坑と複数の水平坑道群の建設を進めている。研究所の掘削に伴って発生する湧水抑制対策としてポストグラウチングを検討し、その試験施工を実施した。その結果、注入前後,注入領域内外でのルジオン試験等により、注入効果としての透水性低下を示した。本報告では、さらに注入次数による注入量から見た注入効果の評価を行い、注入次数に伴う注入量の低減傾向が確認されたことより注入効果が確認できたと評価された。
藤田 朝雄; 須山 泰宏*; 戸井田 克*
no journal, ,
本報告では、第2次取りまとめ以降の地層処分場の閉鎖技術に関する課題に基づいて、地下実験施設における止水プラグの原位置適用性試験結果などを踏まえ、結晶質岩における閉鎖要素に対して期待すべき性能要件及び閉鎖システムの考え方を取りまとめた。具体的には、結晶質岩を対象に処分場で考えられる閉鎖にかかわる事象を抽出し、その事象が発生する部位,事象の発生を抑制するための要件及びその具体的な対策方法について整理するとともに、これらに対して止水プラグの原位置適用性試験結果から得られた知見を整理した。
名合 牧人*; 井尻 裕二*; 木ノ村 幸士*; 里 優*; 重廣 道子*; 國丸 貴紀
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分では、地下深部に数キロメートル四方にわたって処分用の坑道を掘削し、数十年間かけて建設・操業を行うため、広域を対象とした岩盤挙動の長期モニタリングは重要な課題の1つである。しかし、大深度のボーリング孔を用いたモニタリング手法では、広大な領域内に数多くの大深度ボーリング孔が必要となりコストが多大となる。そこで、地表付近で測定が可能な高精度傾斜計を用いた岩盤挙動のモニタリング手法を開発することを目指して、高精度傾斜計の適用試験の計測結果、及び弾性解析との比較結果について報告する。
上原 真一*; 嶋本 利彦*; 操上 広志; 新里 忠史; 舟木 泰智; 大西 有三*
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分など、地下空間利用においては、広域的な水理特性の分布を評価することが重要である。土質力学の知見を引用すると、堆積岩の水理特性は現在の応力状態だけでなく、過去に受けた応力の履歴に依存すると考えられる。すなわち、水理特性の応力依存性を室内実験等によって調べ、堆積盆の形成史に関する情報を組合せることで、その堆積盆の広域的な水理特性の分布を評価できる可能性がある。本研究では、北海道幌延地域の新第三紀及び第四紀堆積岩について、室内実験によって高拘束圧下におけるガス浸透率及び間隙率を測定し、その結果を用いて透水係数及び間隙率の深さ分布を推定した。推定した透水係数分布とボーリング孔で実施した水理試験から得られた透水係数を比較すると深さに伴う値の勾配は類似しているが、絶対値には違いが見られた。これは、室内試験では対象としていない大きなスケールの亀裂などの影響が一因と考えられる。
佐藤 久; 澤田 淳
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物地層処分の安全評価における核種移行評価に際しては、地下水の移行経路に当たる岩盤の間隙中での地下水流動挙動や、物質移行挙動の把握が重要となる。その一方で、実際の亀裂の表面形状は複雑で、それに伴い亀裂開口幅は一様ではなく不均質に分布しており、亀裂の水理物質移行特性に大きな影響を与えていると考えられる。本研究では、不均質に分布する亀裂開口幅が水理物質移行現象に与える影響を検討することを目的とした研究開発の一環として、既往の研究で用いられている光学的手法を用いて、岩石亀裂の透明レプリカ試料を対象に、亀裂開口幅分布の測定と、亀裂内のトレーサー濃度分布の経時変化の定量的な計測を行った。
鈴木 英明; 藤崎 淳; 藤田 朝雄; 内藤 守正; 油井 三和
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分における人工バリア定置後のニアフールドの挙動は、熱的,水理学的,力学的及び化学的プロセスが相互に影響を及ぼし合う連成挙動として扱うことが肝要である。「第2次取りまとめ」以降、オーバーパックの腐食や核種移行の環境条件の評価を行うため、地球化学変遷を考慮したニアフィールドの長期挙動のより現実的な理解と予測を目的とする熱-水-応力-化学連成モデル/コードの開発を進めている。熱-水-応力-化学連成モデル/コードの検証を目的として、人工バリア試験(COUPLE)を対象に熱-水-化学連成解析を実施し、モデルにより実験結果を再現できることを確認した。さらに、ニアフィールドの連成挙動に関する事例解析として過渡的な緩衝材再冠水段階の環境下におけるセメント材料支保工からの化学的な変遷挙動を把握した。
藤崎 淳; 鈴木 英明; 藤田 朝雄; 内藤 守正; 油井 三和
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物地層処分において人工バリア定置後の廃棄体周辺は、熱的,水理学的,力学的,化学的なプロセスが相互に影響を及ぼし合う、熱-水-応力-化学連成場が形成されることが予想される。これらの影響を定量的に把握し、人工バリア設計や性能評価の信頼性を向上させることを目的として、日本原子力研究開発機構では、熱-水-応力-化学連成モデル及び解析コードの開発を進めている。本報告では室内で実施した連成試験結果を用いて、処分場における廃棄体周辺の環境を想定した条件下での熱-水連成モデルの適用性評価を紹介する。本モデルを用いた解析結果と連成試験結果は良い一致を示しており、当該条件下での本モデルの妥当性が示された。
小川 豊和*; 青木 智幸*; 木ノ村 幸士*; 松井 裕哉
no journal, ,
幌延深地層研究計画では、深度500mに達する地下施設を現在建設中であり、その建設中及び施設を利用した高レベル放射性廃棄物処分に関する研究を今後実施する計画である。地下施設周辺に分布する堆積軟岩は拘束圧下でひずみ軟化挙動を示すため、地下施設の力学的安定性評価にはその特性を考慮することが重要と考えられる。本研究では、ひずみ軟化挙動を考慮した立坑の3次元掘削解析を実施し、現状の設計の妥当性について検討した。その結果、現状の設計はおおむね妥当と考えられるが、深度に対して岩盤強度が小さい場所では空洞の力学的安定性に問題が生じる可能性があることがわかった。
見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 山本 勝; 秋好 賢治*; 金田 勉*; 野田 正利*
no journal, ,
瑞浪超深地層研究所では、深度約1,000mの立坑2本と複数の水平坑道群から成る研究坑道の建設のうち、内径6.5mの主立坑をA工区(大林・大成・間JV)、内径4.5mの換気立坑をB工区(清水・鹿島・前田JV)が進めている。本報告では、超大深度立坑の急速施工を図るため大型設備を採用した主立坑一般部の施工計画と実績,坑壁崩落対策とその効果について報告する。
重野 喜政*; 高治 一彦*; 西村 繭果*; 棚井 憲治
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分におけるニアフィールドの力学的挙動評価手法においては、緩衝材挙動にオーバーパックの腐食膨張,自重沈下及び周辺岩盤のクリープ変形や埋め戻し材挙動を加えて力学的に連成させたニアフィールド連成解析手法の構築を行っている。本稿では、支保劣化による力学的影響を考慮するため、新たにコンクリート支保の劣化に対応する力学モデルを開発した。コンクリートの劣化モデルには、時間依存性弾塑性モデルであるFlow surface modelを用いた。降伏関数としてTrescaモデルを用いた処分坑道横置き方式の解析では、劣化に伴う軟化を表現できることが確認できた。
西村 繭果*; 重野 喜政*; 高治 一彦*; 棚井 憲治
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物処分におけるニアフィールドの力学的挙動評価手法においては、緩衝材挙動にオーバーパックの腐食膨張,自重沈下及び周辺岩盤のクリープ変形や埋め戻し材挙動を加えて力学的に連成させたニアフィールド連成解析手法の構築を行っている。本稿では、その1で構築したコンクリート支保の劣化モデルを用いて、処分孔竪置き方式における解析的検討を行った。その結果、支保の降伏後の挙動が岩盤や緩衝材,埋め戻し材の変形や応力状態に顕著な影響を及ぼすことが明らかとなった。このことより、ニアフィールドの力学的挙動評価においては、支保の劣化挙動を適切にモデル化することが重要であることが確認された。