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森 康二*; 根山 敦史*; 中川 浩一*
JNC TJ8400 2000-064, 175 Pages, 2000/03
JNC-TJ8400-2000-064.pdf:5.23MB
本研究は、高レベル放射性廃棄物の地層処分システムに於けるニアフィールドの耐震安定性の評価を目的として、以下の検討を実施したものである。(1)解析コードの妥当性の検証 本研究で開発してきた三次元有効応力解析コードは、とくに間隙水圧を考慮しない1相系解析機能に対しては、振動実験等による実測データとの比較を通じて検証を行ってきた。本年度は、サイクル機構で別途実施した緩衝材の液状化試験データを用い、間隙水圧の挙動に着目した有効応力解析機能の検証を行った。(2)2000年レポートに対する補足解析 2000年レポートでは代表的な処分場デザインのオプションを念頭に置いたニアフィールド地震応答解析および評価を行い、人工バリアシステムの耐震安定性を確保できる見通しを得ることができた。その一方で、オーバーパック-緩衝材間や緩衝材-岩盤間等の材料不連続面の応答を規定するモデルパラメータが、評価上重要な因子であるとの知見が得られた。今年度は、上記の2000年レポートに示した検討結果を支援するため補足解析を行い、耐震安定性に関する総合的評価を行った。(3)防災研との共同研究取りまとめに対する補足検討 平成4年度から進められてきた人工バリアシステムの耐震安定性評価に関する共同研究は、今年度を目処に成果を取りまとめることとなっている。本研究では、実測されたデータとの比較を通じて、解析コードの検証作業を段階的に進めてきた。本検討では、最新版の解析コードを用いた一連の実験データ解析を改めて行い、上記共同研究の取りまとめに資するデータ整備を行った。
松岡 永憲*; 田上 博彰*; 藤井 真*; 山本 泰司*
JNC TJ7440 2000-002, 74 Pages, 2000/02
核燃料サイクル開発機構が実施している東濃鉱山の堆積岩に掘削された坑道周辺の水理地質環境研究の一環として、平成5年、6年に開発された間隙水圧計測システムを補修・整備及び部品の一部追加製作を実施し、東濃鉱山北延NATM坑道(西側)から掘削された99SI-06孔及び99SI-07孔に設置した。このシステムは、任意の角度に掘削された孔径76mmの試錐孔を対象とし、最大設置深度は50mである。また、本装置は同一試錐孔内で最大5個のパッカーによって区切られた6区間の間隙水圧を同時に測定可能である。99SI-06孔及び99SI-07孔に見られた岩質は、軟質な細粒砂岩及び粗粒砂岩が主体であり、一部試錐孔内径が拡がっていたり、削孔により孔壁付近が軟弱化している可能性も懸念された。測定区間を区分するパッカーは、孔壁状態を考慮してその設置深度を決定し、所定の深度に設置した。このシステム設置直後及び約2ヶ月後の間隙水圧値は、99SI-06孔と99SI-07孔共に試錐孔口から孔底に向かって増加する傾向を示した。
長谷川 健
JNC TN7400 2000-004, 21 Pages, 1999/12
JNC-TN7400-2000-004.pdf:0.54MB
東濃地科学センターでは、地層処分研究開発の基盤である地層科学研究の一環として、広域地下水流動研究を平成4年度から実施している。広域地下水流動研究は、東濃鉱山を中心とした約10km
10kmの地域(図1参照)を対象に、地下水の流れを明らかにするための研究のみならず、地質・地質構造、地下水の地球化学などの分野の研究を包含した総合的な地質環境を把握するための調査研究である。この研究においては、地下深部のデータを直接取得できる試錐孔を用いた調査研究が非常に重要であり、地下深部の地質や地質構造に関する調査研究、地下水の流れに関する調査研究、地下水の水質に関する研究など1本の試錐孔を用いて多角的に実施されている。本報告書は、広域地下水流動研究のため試錐孔として4番目に掘削されたDH-4号孔で行われた試錐掘削ならびに各種調査研究の結果の概要をまとめたものである。DH-4号孔では泉町河合地内に掘削され、掘削深度は約550mである。詳細な位置については、図1を参照されたい。
平田 洋一*; 小川 賢*
PNC TJ7439 98-003, 171 Pages, 1998/08
本業務は、大深度の立坑(数百
千m程度)および坑道の掘削を伴う調査研究等において、その周辺に掘削した試錐孔内で大きな差圧が発生する場合でも長期間に亘り連続して最大20区間の間隙水圧の測定および採水作業を行うことができる深度1,000m対応の長期モニタリング装置を製作するものである。本装置は、大きくダウンホールユニット、インナープローブユニット、データ観測・制御装置で構成される。以下に、本装置の主な特徴を示す。・最大30kgf/c㎡の差圧環境下での間隙水圧測定および地下水の採水が可能・深度1,000m、孔径
86120mmまでの試錐孔に適用が可能・摂氏70
までの温度環境下での適用が可能・水圧観測用圧力計に水晶発振式の小型で高精度な絶対圧力計を採用・観測区間の圧力等を維持した状態で、地下水を地上に回収可能本装置の製作に伴い室内試験および孔内性能試験を実施した結果、ダウンホールユニット、インナープローブユニット、データ観測・制御装置の全機能について正常に作動することが確認された。
河辺 文雄*
PNC TJ7308 98-004, 53 Pages, 1998/03
本業務は、月吉断層とその周辺の水理学特性を把握するために、東濃鉱山NATM連絡坑道の水平試錐孔(TFA-1号孔)で低圧ルジオン水理試験を行い、月吉断層とその周辺岩盤の透水性の不均質性を定量的に把握することを目的としている。本業務では、低透水域を自然水頭に近い範囲での測定が可能な低圧ルジオン水理試験装置を用い、試錐孔内の5区間で間隙水圧測定、低圧ルジオン水理試験装置による透水試験を実施した。その結果、試験区間内での間隙水圧は0kgf/c㎡で、透水係数は110-5510-7cm/secの結果を得た。断層周辺では、断層破砕により比較的大きい値を示し、その影響範囲から離れるに従い、透水係数は小さくなる傾向を示した。
not registered
PNC TJ1439 98-001, 69 Pages, 1998/03
釜石鉱山250mレベル坑道において、深部岩盤の掘削影響試験の一環として試験坑道周辺の水理学的影響領域を定量的に把握することを目的として、水理学的緩み領域計測装置を用いた透水試験を実施した。その結果、以下に示す知見を得た。1)調査用試錐孔の掘削された2つの断面では、間隙水圧の分布状況が異なった傾向を示した。2)今回の試験では、水平および鉛直下向きの試錐孔で試験を実施したが、試錐孔の掘削方向により、透水係数の分布に違いがみられた。3)鉛直下向きの試錐孔では、坑道底盤に最も近い測定区間で高い透水係数が得られたが、水平孔における試験では、坑壁からの距離によらずほぼ同程度の透水係数であった。4)掘削工法の違いによる透水性への影響の違いは、水平孔では認められなかったが、鉛直下向き孔ではスムースブラスティング区間に掘削された試錐孔の坑壁付近の透水係数が、普通発破区間の試錐孔のそれよりも大きくなった。
not registered
PNC TN1000 97-003, 55 Pages, 1997/03
釜石原位置試験第2フェーズは、地下深部の地質環境特性の詳細な把握とそこで起きる現象の理解、ならびに調査試験技術の高度化と確立を目的に、平成5年度から実施されている。平成9年度は第2フェーズの最終年度であるとともに、昭和63年から開始された原位置試験全体についての最後の年でもある。今年度の主な実施内容は以下のとおりである。 1TASK1(深部岩盤の地質構造・力学特性・水理特性・地球化学特性の把握) 2TASK2-1(掘削影響試験) 3TASK2-2(坑道周辺のREDOX状態調査) 4TASK3-1(収着・マトリックス拡散に関する研究) 5TASK3-2(移流・分散に関する研究) 6TASK4(人工バリア試験) 7TASK5(地震の影響に関する研究)
古屋 和夫*; 伊東 守*; 児玉 敏雄*
PNC TJ7705 97-001, 154 Pages, 1997/03
本資料は、兵庫県南部地震(1995年1月17日)の発生直後、淡路島北西部で観測された野島断層近傍での地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行った結果をまとめたものである。兵庫県南部地震の発生直後、淡路島北西部では、湧水量の増加や断層近傍での湧水の発生、あるいは山間部での地下水位の低下が観測され、その後、湧水は次第に減少あるいは停止していることが確認されている。このような現象の原因として、断層活動による地殻応力の変化や地震動によって生じた、地盤の急激な体積変化による過剰間隙水圧の上昇・下降の可能性が考えられる。本解析では、このような考えに基づき、断層活動に伴う周辺地下水挙動の変化について、応力・浸透連成解析を行い、以下の結果を得た。1)全水頭分布の時間変化より、地震後、断層部付近において、過剰間隙水圧が急激に上昇し、時間とともに消散していく現象が数値的に再現された。全水頭のピークは断層部EL-300500m付近において発生し、その値は5563m程度であった。2)断層部からの湧水量のピークは、地震直後13日程度で出現する。また、流量は、降雨を考慮しない場合0.0140.037m3/dayとなり、降雨を考慮した場合0.0271.180m3/dayとなった。3)解析対象地域の地下水環境に対する降雨の影響は大きく、継続的な降雨により、地下水の全水頭分布が大きく変化する。降雨を考慮しない場合、湧水量の最大ピークが8.5日であるのに対して、降雨を考慮した場合、ピークが地震直後に発生する。4)断層幅を変更(粘土化帯幅10m、破砕帯幅10mから粘土化帯幅1m、破砕帯幅20mに変更)した場合の解析の結果、湧水量には若干の差異はみられるものの、全体的に大きな相違は認められない。5)断層の粘土化帯の透水係数を小さく設定した場合(1.010-9cm/sec)、断層を境に東西の全水頭分布は不連続となり、その差は40m70m程度となる。
松岡 永憲*
PNC TJ7439 97-002, 55 Pages, 1997/03
東濃鉱山北延NATM坑道では、機械掘削による坑道掘削影響試験が実施されている。この試験の一環として、坑道掘削により生じる掘削影響領域内の岩盤の水理学的特性の変化を把握するために、動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターで開発された水理学的緩み領域計測装置を用いて、透水試験を実施した。今回透水試験を行った試錐孔はMH-1、2、3号孔であり、平成5年度に坑道掘削前の調査として同じ試験区間で透水試験が実施されている。試験結果として、間隙水圧は-0.037kgf/cm20.039kgf/cm2であり、坑道掘削後に大きく低下した。透水係数は、泥岩部で2.29.110-11cm/s、礫岩部で2.810-92.410-7cm/sであり、泥岩部の値が計測器の下限値(1.010-9cm/s)を下回っており、礫岩部では大きな変化が認められなかった。礫岩部の透水係数及び泥岩部の参考値の透水係数も併せて評価すると、坑道掘削前後の透水係数に大きな変化はみられなかった。
橋井 智毅*
PNC TJ7308 97-003, 77 Pages, 1997/03
本業務は、地球化学的研究の一環として、地下水の地球化学的特性を把握するために東濃地域に開削された試錐孔DH-3孔において、MPシステムを使用して採水を行ったものである。地下水を採水後直ちに、物理化学パラメータ(PH、電気伝導度、水温)を測定した。採水量は一年間の合計で83.250●である。また、ベーラーで14776.000●を採水した。採水後は所定の容器に移し変え事業団に納入した。
松岡 永憲*
PNC TJ1439 97-001, 39 Pages, 1997/03
釜石鉱山250mレベル坑道において坑道掘削影響試験の一部として、掘削坑道周辺の間隙水圧測定が実施されている。坑道掘削作業がこの間隙水圧測定システムに影響を与える可能性があるため、掘削作業前、作業中、作業後の3回、システムのメンテナンスを実施した。同時に問題がある間隙水圧計7台を交換した。交換前の間隙水圧計7台には、継続して初期ひずみの増加がみられた。メンテナンス作業中には、坑道掘削がシステム全体に影響を与えるような異常は認められなかった。
not registered
PNC TJ1174 97-001, 586 Pages, 1997/02
本調査研究は、地下空間を利用した地震関連の総合研究である陸域地下構造フロンティア研究として行ったものであり、地下の調査坑道を利用して活断層周辺岩盤の地殻応力や地下水特性、破砕物質の特性などの調査により、内陸地震(活断層)の発生の場の地質条件を調査・解析するために以下の調査を実施した。1.地質構造の調査1)時間領域電磁探査2)微小地震観測2.活断層周辺の水理特性の調査1)既存孔の水理特性の調査2)調査孔掘削中の間隙水圧、流量測定3)調査孔の間隙水圧の長期観測3.活断層周辺の力学特性の調査1)ボーリング岩芯調査2)ボーリング孔調査(物理検層、ボアホールスキャナー観測)3)地殻応力測定(二面破砕法による応力測定、断層物性推定モデルの作成、応力測定基礎試験用岩石の切り出し)今回実施した上記の調査結果は、活断層発生の場の地質条件を調査・解消するための一資料となるが、今回の調査結果だけでは、場所、時間においてもスポット的な調査であるため、活断層発生の場の地質条件を完全に把握することは難しい。すなわち、活断層の発生の場の地質条件を把握するためには、今後茂住祐延断層近傍のボーリング孔において、より多く、より深い測点等で多様な調査を行い、それらの結果を総合的に解析する必要があると考えられる。
後藤 和幸*; 井原 哲夫*; 小川 賢*
PNC TJ7439 96-005, 83 Pages, 1996/12
本業務は、既存の動燃式低水圧制御水理試験装置(以下JFT500とする)に単孔式の揚水試験機能を付加するための改良と揚水試験装置部を新たに製作した。本試験装置の改良の主点は、メインバルブとパッカーバルブの強度の増加および揚水試験用のケーシング・エアーリフト・揚水ポンプ・揚水量自動計測装置等の付加である。以上の改良および装置を付加することにより、従来の非定常透水試験に加え定常法の透水試験である定圧揚水試験・定流量揚水試験ができる試験装置となった。
平田 洋一*; 後藤 和幸*; 小川 賢*
PNC TJ7439 96-003, 83 Pages, 1996/11
本業務は、既存の1,000m対応水理試験装置の設計を一部変更した試験装置を新たに製作した。本試験装置改良の主点は、圧力計測の測定精度を向上させるためにプローブの内部構造における電磁バルブ等の発熱源の温度変化による圧力変動を低減させることである。よって、以下の改良を行った。・圧力および電子基板を発熱源から遠ざける。・背圧ラインの圧力を試験装置外へ開放できるバルブの増設・電磁バルブの発熱を監視する温度センサーの増設。また、耐圧性とメンテナンス性を向上させるため配管の溶接部分及びPTネジをOリング付き継手に変更した。以上の改良を行った結果、基本性能を損なうことなく、既存の試験装置よりも測定安定性等に優れた試験装置となった。
尾方 伸久; 小出 馨; 前川 恵輔; 稲葉 秀雄
PNC TN7420 96-008, 14 Pages, 1996/08
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。
松岡 永憲*
PNC TJ7439 96-001, 25 Pages, 1996/03
東濃鉱山第2立坑第1計測坑道では、明世累層を対象とした掘削影響試験の予備調査が実施されている。この調査の一部分として、平成3年に動力炉・核燃料開発事業団東濃地科学センターで開発された水理学的緩み領域測定装置を用いてP1-2号孔で透水試験を実施した。試験結果から、上述の装置が明世累層に対する適用性を持つことが確認された。試験結果として、間隙水圧は坑道壁面からの深度が深くなるに従い上昇する傾向を示した。透水係数は、6.010-86.810-5cm/sの値を示し、孔口からの深度増加に対し減少傾向ではあるが、単調な減少は示していない。
杉原 弘造; 菊地 正; 安達 哲也; 佐藤 稔紀; 石島 文代
PNC TN7410 95-049, 47 Pages, 1995/10
岩盤中に空洞を掘削すると空洞周辺の岩盤の力学的・水理学的な性状(変形性、透水性や応力、間隙水圧)が変化すると考えられる。このような力学的・水理学的な性状が変化した空洞周辺の岩盤領域(以下、掘削影響領域という)は、地下施設の設計・建設や安全性の評価において、考慮すべき重要なもののひとつと考えられる。動燃事業団が地層科学研究の一環として、これまで東濃鉱山において実施してきた掘削影響研究の結果、掘削影響領域の大きさや掘削影響領域の発生に関係する要因などが明らかとなった。しかし、これらは発破により坑道を掘削した場合であるため、機械による掘削影響試験を行い、掘削影響領域の工法依存性を評価することとした。あわせてこれまでに掘削影響研究のために改良・開発した機器や、これまでの掘削影響研究で評価されていない機器・手法の掘削影響評価への適用性を評価することとした。この研究により、工法別の掘削影響領域に関する情報がそろい、地下施設の建設方法の選定や岩盤の力学的安全性など安全性の評価に必要な情報が取得できると考えられる。機械による掘削影響試験は、平成4年度に計測用の坑道の掘削から開始し、平成5、6年度に事前調査・解析を行った。平成7年度に機械(ロードヘッダ)による坑道掘削および掘削中の調査を行い、平成8年度以降、事後調査・解析を実施する計画である。平成6年度の事前調査・解析の目的は、平成5年度に引続き1)試験坑道周辺岩盤の掘削前の力学的特性・条件を把握すること、および、2)数値解析により坑道掘削に伴う岩盤の変位や応力変化を予測することである。平成6年度に実施した事前調査・解析は、1)コア観察および孔内壁面観察、2)孔内岩盤変位計の設置および計測、3)事前解析である。この報告書では、平成6年度に実施した事前調査・解析の内容と結果について報告する。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-005, 12 Pages, 1995/03
地層処分を初めとする地下空間利用に際しては、周辺岩盤における間隙水圧、透水係数等の水利学的パラメーターを深度方向別に、また、長期間にわたって定量的に把握する必要がある。このような目的に対して、平成6年度に差圧計測型多点式水圧観測装置を考案し、実証実験用の20m対応モデルを設計した。この時一部の試作を行ったが、その際、バルブポートの作動不良が指摘された。これはマグネットとねじを組み合わせた基本的作動原理そのものが疑問視されており、今後の課題として残された。今回の設計はこの課題、即ちバルブポートの作動不良を基本原理から改善し、確実な作動を行う装置を考案するとともに、インナープローブの深度設定機構を同時に再検討することを目的とする。本報では、新たに設計開発したマグネットを用いないで作動するバルブポート部分と、深度設定機構の基本原理と構造について述べる。
平田 洋一*
PNC TJ7439 95-004, 46 Pages, 1995/03
1,000m対応水理試験装置は、平成6年12月までに製作と性能試験を終了したが、さらに、同装置の適応性を確認することを目的として、瑞浪市平岩のDH-3号孔で本試験を行った。ただし、DH-3号孔は孔曲がりが発生していたために、本装置を孔内に挿入した際に中継ロッドの回転が不可能になり、また、BTVの画像が乱れる等の異常が発生し、装置の孔内残置等の危険が懸念された。そのため、試験はGL-340m以浅の計5区間で実施した。試験の結果、パルス法の試験では水の体積に起因する弾性変形量を最小とするSR法を初めて行い、低透水係数エリアでの有効性が確認された。また、段階揚水試験により低透水係数エリアで間隙水圧が早期に求められる可能性が示された。本報告では、1,000m対応水理試験装置を用いた適応試験の結果とその解釈、および新しい試験方法等について述べる。
500m区間)秋本 宏*; 金子 幸勝*
PNC TJ7439 95-002, 94 Pages, 1995/03
本報告書は、岐阜県土岐市泉町河合で掘削されたDH-4号孔において実施した、動燃式JFT試験および間隙水圧測定の結果をまとめたものである。試験を実施した地層は、花崗岩である。試験結果は以下に示すとおりである。(1)間隙水圧はGL-59.0mGL-64.7mの範囲にある。また測定深度毎にばらつきがみられる。(2)透水係数は、1.410-3cm/sec8.410-9cm/secの間にある。また、測定深度ごとにばらつきがみられる。