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山崎 雅直; 森岡 宏之*; 羽出山 吉裕*; 津坂 仁和
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.305 - 310, 2008/09
現在、北海道幌延町において、日本原子力研究開発機構が建設中の地下研究施設は、最終的には深度約500mの3本の立坑とそれらを結ぶ水平坑道から構成される計画である。立坑掘削に先立ち、毎切羽を対象とした日常管理計測と後続施工箇所を対象としたステップ管理計測より得られたデータを設計や施工に反映する情報化施工プログラムを策定し、現在、運用中である。立坑の支保は、切羽進行に伴う掘削解放力を外力として挙動予測解析(FEM)を実施し、支保部材が空洞の安定を確保するように設計したが、深度121mの覆工応力の挙動計測データには、立坑掘削の余掘りによる覆工巻厚の違いと深度140m水平坑道の掘削に伴う影響が含まれていることが明らかとなった。
真田 祐幸; 松井 裕哉; 藤井 義明*
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.703 - 708, 2008/09
原子力機構が実施した複数の調査ボーリングで得られたコアを用いて各種室内試験を実施し、研究所設置地区に分布する珪質岩の力学特性を検討した。研究所設置地区の珪質岩は、稚内層の上部で急激に物理特性,強度特性が変化する。三軸圧縮特性は、声問層では有効封圧の増大に伴い、応力-ひずみの曲線形状がひずみ軟化型から弾完全塑性型に移行する。一方、稚内層では、本試験で設定した有効封圧の範囲では、いずれもひずみ軟化型の曲線形状を示す。非排水試験における間隙水圧の発生挙動並びに排水試験におけるダイレタンシー挙動は声問層と稚内層とで傾向が異なることがわかった。
中村 隆浩; 加藤 春實*; 真田 祐幸; 杉田 裕
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.297 - 303, 2008/09
日本原子力研究開発機構の幌延深地層研究計画では、堆積軟岩の深地層における初期地圧の測定を行っている。地下施設建設に先立つ地表調査では、深層ボーリング孔を利用した水圧破砕法による初期地圧の測定を実施している。今回、深地層(珪藻質泥岩)のより詳細な初期地圧の把握を目的として、現在、掘削中の換気・東立坑の2本の立坑のうち、換気立坑の深度140mから分岐した横坑において初期地圧を測定した。初期地圧の測定方法は、水圧破砕法を用い横坑の切羽より方向の異なる3本のボーリング孔を削孔し3次元の初期地圧を測定した。本論は、今回得られた情報から深度140m地点での初期地圧を推定し、地表調査から得られている初期地圧結果を含めた考察について報告するものである。
津坂 仁和; 山崎 雅直; 羽出山 吉裕*; 山本 卓也*
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.311 - 317, 2008/09
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分計画に関連した研究開発のために、北海道幌延町において地下施設の建設を進めている。その地下施設のうち、2008年3月末において、換気立坑が深度161m、東立坑が深度110mに到達した。これらの立坑の掘削においては、コンバージェンスや支保工の応力の計測結果を逐次評価し、より深部の施工における坑道周辺岩盤の変形と支保部材に生じる応力を予測し、適切な支保工を構築するための情報化施工が試みられている。本研究では、これまでに得られた岩盤性状の観察結果から岩盤実質部の強度と岩盤の割れ目頻度の深度分布を表すとともに、コンバージェンス計測結果から初期変形速度と断面変形量の関係を考察した。
竹内 真司; 原 雅人; 見掛 信一郎; 鶴田 忠彦; 池田 幸喜; 山本 勝
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.189 - 196, 2008/09
原子力機構が瑞浪超深地層研究所の研究坑道の掘削工事において、湧水抑制対策として実施したパイロットボーリング調査及び坑道のプレグラウチングで得られた技術的知見について論じる。パイロットボーリング調査は、主立坑の深度180m、換気立坑の深度191mの坑底から深度500mに達するボーリング孔を掘削し、地質・地質構造,岩盤水理,地下水水質に関する情報を取得した。またプレグラウチングは、深度200mの水平坑道を対象に実施した。一連の湧水抑制対策の結果、今後の施工計画に必要となる地質環境情報を取得するとともに、立坑道掘削地点におけるパイロットボーリング調査の重要性を確認した。さらに、適用したプレグラウチング工法の有効性が確認できた。
小川 豊和*; 木ノ村 幸士*; 青木 智幸*; 山本 卓也*; 真田 祐幸; 松井 裕哉
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.933 - 940, 2008/09
日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として地下研究施設の建設を伴う研究プロジェクトとして幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画の一環として実施されたボーリング調査において、地下研究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ことと岩盤の物性が深度依存性を示すことがわかった。本報告では坑道の力学的安定性と坑道周辺岩盤に生じる力学的な擾乱の範囲と程度を把握するために、ひずみ軟化挙動,岩盤物性の深度依存性並びに実際の施工手順を考慮して行った立坑の三次元逐次掘削解析の結果を報告する。
青木 智幸*; 真田 祐幸; 城 まゆみ*; 山本 卓也*; 松井 裕哉
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.709 - 716, 2008/09
地下深部の堆積軟岩中の坑道周辺岩盤及び支保の長期挙動について、応力-水連成現象の観点から数値解析的検討を行った。堆積軟岩は、透水係数が小さくかつ空隙率が大きいという特徴を有するものが多く、掘削により周辺岩盤に発生する過剰間隙水圧とその経時的消散による長期的な変形挙動を生じる可能性がある。本研究では、まず幌延深地層研究計画で実施した地表からのボーリング調査で得られたコア(声問層,稚内層)を使用し、三軸試験装置を用いて多孔質弾性パラメータを求めた。次に、これを用いて、円形坑道及び馬蹄形坑道について、堆積軟岩に適応する多孔質弾性論に基づく応力-水連成解析を実施した。その結果、クリープ現象とは異なる、応力-水連成現象に特有の岩盤の変形や支保応力の長期挙動が生じることがわかった。
Xu, Z.*; 松井 裕哉; 佐藤 稔紀*; 板倉 賢一*; 山地 宏志*
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.647 - 652, 2008/09
大規模地下開発の過程で発生する各種の調査・設計・計測データは、設計・施工のみならず、施設の維持管理にも資することのできる重要な情報である。しかしながら、施設の稼動期間までを含めた長期にわたり、これらの情報を管理し、適確に運用することは困難である。筆者らはこのような問題に対するひとつの回答として、仮想現実技術やRDBMSを援用した大規模地下開発支援システムを開発し、これを瑞浪超深地層研究所工事に試験的に適用した。本論文は、そのシステムの設計とシステム実装の実際を示し、提案する手法の妥当性を問うものである。
谷 卓也*; 下野 正人*; 岩野 政浩*; 山本 卓也*; 山崎 雅直; 真田 祐幸
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.319 - 324, 2008/09
日本原子力研究開発機構が進めている幌延深地層研究計画での立坑掘削において、地中変位計測により壁面から深度6mの地山が圧縮方向に変形するという挙動が観測された他、軸力計測では長さ3mのロックボルトにも圧縮力が生じていることがわかった。筆者らは、これらの現象が切羽近傍1から3mで打設される覆工コンクリートの支保効果による、ショートステップ工法特有の挙動である考えた。そこで、3次元的な掘削形状が考慮できる弾性軸対称モデルにより、計測結果の再現を試みた。ショートステップ工法による切羽近くの覆工コンクリートを考慮した場合の解析結果からは、半径方向(立坑軸直交方向)の掘削解放率の分布が、同じ切羽離れの断面でも、壁面からの距離(半径方向)に応じて大きく変化することを確認した。