地層科学研究において掘削された試錐孔の位置と掘削長

尾方 伸久; 小出 馨; 前川 恵輔; 稲葉 秀雄

PNC TN7420 96-008, 14 Pages, 1996/08

PNC-TN7420-96-008.pdf:0.67MB

広域地下水流動研究は、地層科学研究の一環として実施されている。地下深部の岩盤の水理学的特性や地下水の地球化学的特性に関するデータは、これまで必要とされることがあまりなく、また、調査手法も整っていなかったことから、これまで充分に取得されておらず、これらの特性は未だに良く把握されていないのが現状である。このような背景から、広域地下水流動研究では、表層から地下深部までの岩盤の水理学的特性、および地下水の地球化学的特性を把握するために必要な調査・解析ならびに評価技術を確立し、地下深部の地質環境に関する信頼性の高いデータを取得することを目標としている。そのため、対象領域内に浅層から深層にわたる試錐孔を掘削し、1)表層から地下深部までの、岩盤の地質学的・水理学的特性および地下水の地球化学的特性を把握するとともに、2)地下深部の地質学的・水理学的・地球化学的特性を、合理的に調査・解析・評価する技術を確立するための調査・研究を実施している。本資料では昭和61年度より現在までに掘削された試錐孔計34本の位置と深度について報告する。なお、各試錐孔にて実施された調査の結果については、水理地質データベースとして別途報告予定である。

ニアフィールドの応力評価手法の開発(V)

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PNC TJ1205 96-001, 109 Pages, 1996/02

PNC-TJ1205-96-001.pdf:2.97MB

本研究は、人工バリアシステムの仕様と性能評価のためのニアフィールト条件を明らかにする研究の一環として実施したものである。この中で、特に重要な課題であるニアフィールドの応力評価手法の開発を目的として、本年度は昨年度に引き続き、掘削初期の空洞変形挙動評価、人工バリア及び周辺岩盤の長期挙動評価研究を実施した。掘削初期の空洞変形挙動評価に関しては、平成3年度に実施した空洞安定解析の結果、深部地下空洞の設計手法の開発検討、および空洞変形挙動評価モデルの開発検討の2つが課題となった。深部地下空洞の設計手法の開発については、今年度は昨年度に引き続き、岩盤の物性値や計測データの得られている既存の空洞を対象に、地下空洞の設計手法としての適用性、適用範囲、適用条件についてまとめ、解析に必要な物性値及びその取得方法についても示した。空洞変形挙動評価モデルの開発検討については、昨年度に引き続き、釜石鉱山を想定した弾塑性不連続体解析を実施した。最後に、掘削初期の空洞変形挙動評価に関する今後の課題を抽出し、整理した。人工バリア及び周辺岩盤の長期挙動評価については、岩盤クリープ変形による人工バリアの変形挙動研究として、データの取得計画および、解析モデルの調査を実施した。また、既存坑道の不安定現象に関する調査を実施し、処分場建設時以降長期的に考えられる人工バリア周辺の崩壊現象について整理した。

釜石鉱山における非収着性トレーサー試験のための水理地質構造の調査研究(報告書概要)

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PNC TJ1205 95-003, 90 Pages, 1995/05

PNC-TJ1205-95-003.pdf:4.92MB

本研究の目的は、結晶質岩中における水理地質構造モデルを構築することであり、このための物質移行経路となる透水性割れ目の分布および連結性を試錘孔掘削時の水理応答観測、ボアホールテレビ検層、コア観察等の調査により把握するとともに、水理試験、非収着性トレーサー試験を行い、水理・物質移行パラメータを取得することである。平成6年度は、試験の準備段階として、1)試験対象エリアの水理地質学的構造を把握するためにKH-20孔(孔長100m)を掘削した。その際、KH-19孔に圧力トランスデューサーを設置し、KH-20孔掘削中のKH-19孔への圧力応答を連続観測した。2)KH-20孔においてボアホールテレビ検層、コア観察、流量検層を実施し、透水性割れ目の位置および水理特性を推定した。また、KH-19孔においても流量検層を実施した。3)KD-90坑道北側に新たに掘削されたアクセス坑道から、KH-19KH-20孔に水理試験・トレーサー試験用のパッカー装置を設置した。その結果、KH-20孔掘削中に、KH-19孔内で5箇所の水圧応答が観測された。また、ボアホールテレビおよびコア観察結果との比較により、透水性亀裂の位置をある程度絞り込むことができた。

釜石鉱山における深部地質環境特性調査(平成6年度)概要

横井 浩一*; 野口 義文*; 森田 誠也*; 中村 直昭*; 高原 弘幸*; 守屋 俊文*

PNC TJ1380 95-004, 235 Pages, 1995/03

PNC-TJ1380-95-004.pdf:8.44MB

釜石鉱山における原位置試験の第2フェーズ(H5H9年度)では、次の5つの領域が研究対象とされている。すなわち、1)深部地質環境特性の把握(TASK-1)、2)深部岩盤における掘削影響領域の評価(TASK-2)、3)結晶質岩中の水理・物質移行特性の把握(TASK-3)、4)人工バリアに関する研究(TASK-4)、5)地震に関する研究(TASK-5)である。本報告書は、主に1)の深部地質環境特性の把握を目的として実施された調査・試験結果をまとめたものであり、同時にこれは他の研究のための基礎的な資料を提供するものである。本年度は大別して7つの調査項目からなり、以下のような成果を得た。(1).割れ目特性調査:250mL坑道において、割れ目の切った切られたの関係や割れ目充填物の組織から、原位置試験場の割れ目の形成順序を推定した。(2).孔内載荷試験:深度、載荷方向の違いは認められず、変形係数と弾性係数の比で判定される岩盤分類では「締まっている」状態に該当した。(3).初期応力測定;550mL坑道において実施された水圧破砕法、円錐孔底ひずみ法、AE法、DRA法より算出された最大主応力の方向はNSN30°W、520°Nと概ね一致し、水圧破砕法、AE法およびDRA法で推定された鉛直応力は付近の推定被り圧7.0MPaに一致した。(4).MOSAX地下水サンプラーを用いた採水:KG-1孔において予定した5つの区間の内、3つの区間で本採水を実施した。(5).間隙水圧測定:KG-1孔における水圧分布は、全体的な傾向として、大きく分けて4つの帯水層と3つの難透水層に分けられ、間隙水圧の経時変化は原位置試験場周辺の降雨量と調和的な推移を示した。(6).地下水の地球化学特性調査:人工バリア坑道およびアクセス坑道の掘削等のイベントが湧水の物理化学パラメータおよび化学成分に変動を与えることが明らかとなった。(7).既存坑道周辺の応力測定:岩芯鑑定、水平面内および鉛直断面内の応力分布から、水平孔で壁面から0.51.0m、45上向きで2.0m程度まで坑道の影響が顕著であった。

TRU廃棄物処分システムにおける人工バリアの長期力学的挙動の研究

阿部 裕*; 深沢 栄造*; 平 和男*; 田中 俊行*; 清水 保明*; 奥津 一夫*; 塩崎 信久*; 古市 光昭*

PNC TJ1100 95-004, 114 Pages, 1995/03

PNC-TJ1100-95-004.pdf:3.51MB

TRU廃棄物は、高レベル放射性廃棄物と比較して発生量が多いが、発熱性があるものが少ないため、深地層中に大空洞を掘削して処分することが合理的である。本研究では処分システムが施工性の観点から成立するかを諸外国の例や既存の構造物等を調査し検討する。また人工バリアにどのような力学的挙動を生じるかを検討し、基本力学定数の取得を行う。本年度の研究成果を以下に示す。1)諸外国のTRU廃棄物処分システムの例や既存の地下構造物等を調査して、施工性の観点からの処分システムの成立性を検討した。2)人工バリア材に長期力学的な観点からどのような挙動が生じるかを検討し、それらの挙動を評価するための既存モデル及びそのモデルに対する力学的定数の調査を行った。3)Ca化されたNaベントナイトの基礎的な物性(膨潤圧、三軸圧縮強度)を取得し、既存の知見とともに、Ca化されたベントナイトの諸物性を検討した。4)今後の力学的挙動の研究の進め方及び既存の評価モデルに追加すべき機能について検討した。

ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデリングに関する基礎研究(成果概要)

佐々木 憲明; 原 啓二; 秋好 賢治

PNC TJ1211 94-003, 63 Pages, 1994/03

PNC-TJ1211-94-003.pdf:1.64MB

本研究は、ニアフィールド岩盤中の物質移行経路のモデル化の基礎となるデータを、実際の岩盤性状を把握することにより収集し、ニアフィールド性能の定量化に資することを目的として実施するものである。今年度は生野鉱山、下川鉱山、明延鉱山、尾去沢鉱山、細倉鉱山、高取鉱山の坑内を主体に、それぞれに分布する流紋岩質溶結凝灰岩・花崗閃緑岩、輝緑岩、斑れい岩・粘板岩、頁岩、凝灰岩、砂岩を対象に、1m10mの規模の岩盤壁面のスケッチを肉眼観察で実施し、割れ目を主体とした情報を収集した。その結果を1/10のスケールで整理するとともに、割れ目の走向・傾斜、割れ目の連続性、空隙充填物質、岩盤分類等の観点でとりまとめた。その結果、異なる方向性を有する数種類の割れ目群がそれぞれのスケッチ箇所で把握されるとともに、湧水を伴う割れ目の観察結果から、主要割れ目が規則的に発達し、それらを連結する小規模な割れ目が発達するところに湧水が多いことがわかった。さらに、配列の規則性、特徴的な構造や規模、存在物質等の観点で、岩盤の物質移行に係る幾何学的特性のパターン化に向けた検討を行うとともに、岩石の種類を考慮した上での物質移行特性に係る地質構造のモデル化を、湧水割れ目及び連結性を有する割れ目について予備的に行い、それら割れ目の簡略化した分布パターンを図示した。

環境放射線の変動要因に関する研究

原子力安全技術センター*

PNC TJ1545 91-001, 260 Pages, 1991/03

PNC-TJ1545-91-001.pdf:7.6MB

本報告書は、バックグラウンド放射線レベルとその分布を把握する上で、地域的変動の大きな要因となっている地質、岩質に着目し、地質と放射線レベルの関連性について調査したものである。本報告書は、当研究遂行の初年度でもあり、バックグラウンド放射線レベル、および地質と放射線との関係について、測定された文献をサーベイすることに主眼を置いた。さらに、環境放射線による被ばく線量を推定するため、計数率と照射線量率との関係に必要なデータの分析、および地図上に放射線レベルを色別、図示する作業の緒に付いた。

Palagonization of deep sea dredge sample glasses

M.J.Jercinovic*; 村上 隆; R.C.Fwing*

Water-Rock Interaction, p.337 - 340, 1989/00

この論文は岩石-水相互反応についての第6回国際会議のProceedingsのために書かれた。近年、ガラス固化体の長期浸出評価のため、或いは、海水、大洋地殻の地球化学的理解のため玄武岩質ガラスの変質は重要となってきた。母ガラスの成分が同じであるにもかかわらず、鉱物学的、化学的に異なる変質を経たと考えられる変質層の走査形及び透過形電子顕微鏡による解析結果をまとめた。1つは層全体が非晶質でFeO9~26wt%、SiO 23~55wt%の変質層であった。もう一方は2~100mmの粘土鉱物を多く含むFeO27~33wt%、SiO 10~23wt%の変質層であった。深海底、同様な変質年代という条件にもかかわらず異なる変質層ができたのに後者が大洋海嶺付近の熱水が循環する地域で変質し、Siのガラスからの溶脱のみでなく溶液からFe、Tiの供給を受けたためと思われる。比較的な高温と豊富なFeのためFe-richな粘土鉱物が生成したと考えられる。