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古市 光昭*; 戸井田 克*; 升元 一彦*
JNC TJ8400 2000-021, 196 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-021.pdf:23.23MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために建設した地下構造物を埋め戻し材、プラグ材、グラウト材により閉鎖し、人工バリアの健全性を保つとともに廃棄体の隔離性能を長期にわたり確保する必要がある。そこで、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、室内試験および原位置試験を通じてこれらの性能を定量的に評価していくことが必要である。本年度は、カナダAECLにおいて開始したトンネルシーリング性能試験におけるトレーサー試験のデータ解析、数値解析に関わる技術的検討及びそれに伴うプラグ周囲のシーリングシステムとしての評価を行うと共に、第2次とりまとめの閉鎖技術に関わる有識者のコメントに対する検討を実施した。以下にその概要を示す。1)AECL地下研究施設において実施しているトンネルシーリング性能試験に係わる、1、トレーサー試験のデータ解決及び数値解析、2、蒸発散量測定のデータ解決、3、ワークショップに関わる資料作成、の項目についての検討を行った。2)第2次とりまとめのドラフトに対して指摘のあった横締固めの機械及び手順についての説明とコンクリートプラグ部の岩盤耐力の検討を行った。
戸井田 克*; 升元 一彦*; 中村 充利*; 奥津 一夫*; 三浦 和彦*
JNC TJ8400 2000-020, 68 Pages, 2000/02
JNC-TJ8400-2000-020.pdf:9.45MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、廃棄体の定置後、処分のために建設した地下構造物を埋め戻し材、プラグ材、グラウト材により閉鎖し、人工バリアの健全性を保つとともに廃棄体の隔離性能を長期にわたり確保する必要がある。そこで、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、室内試験および原位置試験を通じてこれらの性能を定量的に評価していくことが必要である。本年度は、カナダAECLにおいて開始したトンネルシーリング性能試験におけるトレーサー試験のデータ解析、数値解析に関わる技術的検討及びそれに伴うプラグ周囲のシーリングシステムとしての評価を行うと共に、第2次とりまとめの閉鎖技術に関わる有識者のコメントに対する検討を実施した。以下にその概要を示す。1)AECL地下研究施設において実施しているトンネルシーリング性能試験に係わる、1、トレーサー試験のデータ解決及び数値解析、2、蒸発散量測定のデータ解決、3、ワークショップに関わる資料作成、の項目についての検討を行った。2)第2次とりまとめのドラフトに対して指摘のあった横締固めの機械及び手順についての説明とコンクリートプラグ部の岩盤耐力の検討を行った。
石島 洋二*
PNC TJ1600 96-001, 62 Pages, 1996/03
地層処分に限らず、岩盤あるいは岩盤内に設けられた構造物を効果的にシーリングする上で、岩盤中に含まれている不連続面のシーリングが最大の問題になる。ところが、天然の不連続面の力学的ならびに水理学的性質に関する研究は、室内試験の段階に留まっている。地下岩盤には、様々な規模と性質を持ち、しかも様々な環境に置かれた無数の不連続面が存在しており、原位置での簡易な計測によって、特性が把握する技術の開発が望まれる。本研究はこの要請に答えようとするもので、原位置試験として孔内点載荷試験を取り上げ、本試験法により、不連続面の力学的性質に関して、どのような情報を得ることができるかを検討することにした。今回は、不連続面を含む岩盤に関して、常に均一な供試体を使用できるように、不連続面を持つ岩盤模型を開発した。これを用いて、不連続面の力学的性質を評価するための3つの室内試験法を実施し、試験方法の違いが結果に及ぼす影響について検討した。次いで、孔内点載荷試験に関して、3次元有限要素法による解析と岩盤模型試験を実施した。充填型不連続面を持つ岩盤模型として、岩盤のインタクト部をモルタル、不連続面を厚さ1mmのセメントミルクで作る方法を開発した。これを供試体として、不連続面の力学的性質を明らかにするための室内試験を行った。
not registered
PNC TJ1600 95-001, 43 Pages, 1995/03
本研究の目的は、幾つかあるシーリング技術の内で、高い遮蔽性能を持つ耐圧プラグを取り上げ、プラグに期待される次の2つの機能について、それらの具体的な評価方法の指針を得ることにある。1)プラグの奥の坑道で発生する圧力に対し、破損することなく耐える。2)プラグの奥の坑道に閉じこめられている水やガスが手前の坑道に湧出する量を低減する。プラグはそれ自体だけで上記の機能を発揮するのではない。プラグの打節されている坑道を取り巻く岩盤、ならびに、岩盤とプラグ間の接合面の3つの要素から構成された構造物(これをプラグ構造体と名付ける)がプラグの機能を規定する。とりわけ、接合面は上記2つの性能に決定的に影響する。そこで、接合面の特性の把握に研究の力点を置くことにした。まず、プラグ構造体模型の接合面微視的構造をレプリカ法によって観察し、この面の透水係数が大きく、強度・剛性が小さいことを示唆する結果を得た(2章)。接合面の力学特性については、昨年に実施した強度特性の調査に続いて、本年度は、剛性の測定方法について研究を進めた。CCDカメラを応用した測定方法を開発し、これを用いて、接合面の応力-相対変位線図を得ることに成功した(3章)。円柱形プラグを対象に接合面の強度特性を考慮した応力解析を行い、次のような結果を得た。プラグの一端に作用する圧力の増加に伴い、これに接する接合面から引張破壊が生じる。一端、破壊が発生すると、引張破壊が接合面を他端まで不安定に進行する(4章)。プラグ構造体の浸透性を明らかにするために、トランジェントパルス法をプラグ構造体の模型に応用した。理論的には、この方法で、接合面の透水係数を測定することができる。しかし、供試体の寸法が大きいと、完全に含水飽和させることが極めて難しく、トランジェントパルス法を適用できないことがわかった。そして、この問題を克服する方法を提案した(5章)。
佐々木 憲明; 原 啓二; 秋好 賢治
PNC TN1070 94-001, 82 Pages, 1994/11
高レベル放射性廃棄物の地層処分においては、処分場の建設に伴い発生する立坑や坑道等の空洞は、廃棄体と人間の生活圏とを繋げる経路となり得る。地層処分における多重バリアシステムの機能を担保するためには、長期的な安全確保観点から、空洞に沿った地下水の流れと核種の移行を抑制することが必要である。そこで、埋戻し、プラグ、グラウト等を組み合わせたシーリングシステムの研究開発が必要不可欠である。本書は、1994年6月に締結された「PNC/AECLの放射性廃棄物分野における協力取決め」に基づく共同研究として、双方に関心のある「シャフトシーリング性能試験」に係る試験の位置付け、試験内容等について検討したものである。シーリングシステム研究開発を効率的に進めるうえで、まず「シーリング概念とシーリングシステムに要求される性能」を明らかにし、2000年頃の第二次とりまとめを見据えた「シーリング研究開発基本計画」を示している。さらに、原位置試験を通じて、シーリングシステムの性能評価手法の開発検証、およびシーリングの要素技術の適用性評価を目的とした「PNC/AECL共同試験研究計画」についてまとめたものである。
五月女 敦; 原 啓二
PNC TN8410 92-332, 69 Pages, 1992/10
処分場立坑は、廃棄体の定置後、埋戻し材、プラグ、グラウト等によって地層が本来有している性能に影響を及ぼさないようにシーリングしなければならない。本報告書は、プラグ長、プラグ個数、グラウト長等をパラメータとして有限要素法を用いた立坑周辺の地下水流動解析と核種移行解析を実施し、シーリングシステムに関する検討を行ったものである。検討の結果、主に以下のようなことが分かった。1.立坑を理戻し材のみによりシーリングする場合、周辺岩盤の緩み域の特性によっては立坑周辺が核種の移行経路となる可能性があるため、緩み域に対する止水性を確保するためプラグ等を併用する必要がある。2.地下水流動解析の結果、プラグ長による止水性の効果はあまり期待できない。3.立坑内に数個のプラグを設置することにより緩み領域、埋戻し部の地下水流速を低減することができる。4.シーリングシステムとしてプラグ、グラウト、埋戻し材を適切に組み合わせることにより 核種移行の遅延効果、低減効果が期待できる。
棚井 憲治
PNC TN1410 91-050, 98 Pages, 1991/07
地層処分場の建設という行為は、地下への連絡経路が不可避であり、その結果空洞という地上と直結した経路が廃棄物定置後残されることになる。これらの開削された空洞はもとより、掘削に伴う影響領域(緩み領域、ニ次的亀裂の生成等)、及び地層が本来有する亀裂等に対しては、地下水を媒体とする接種の移行プロセスに有意な影響を与えないよう適切な措置を施す必要がある。そこで、空洞や亀裂等を適切に閉塞、充填する技術の開発と材料の選定、設計その性能の評価を行うことが、地層処分研究開発の課題の一つとなる。この課題に対し、埋め戻し、プラグ、グラウト(以下、総称してシーリングという)に係わる研究開発として、動燃事業団では昭和55年度より材料特性試験、野外試験、解析的検討等を実施するとともに、国際共同研究を通じて知見の蓄積を図ってきた。本報告書は、今までの研究開発成果を基にシーリングに要求される機能の整理、シーリング材料の材料特性、設計、基本仕様、施工に関する現状の知見を取りまとめるとともに、シーリングの技術的見通しを示したものである。