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報告書

超深地層研究所計画における地下水の地球化学に関する調査研究; 瑞浪層群・土岐花崗岩の地下水の地球化学特性データ集(2017年度)

福田 健二; 渡辺 勇輔; 村上 裕晃; 天野 由記; 林田 一貴*; 青才 大介*; 熊本 義治*; 岩月 輝希

JAEA-Data/Code 2018-021, 76 Pages, 2019/03

JAEA-Data-Code-2018-021.pdf:3.78MB

日本原子力研究開発機構は岐阜県瑞浪市で進めている超深地層研究所計画において、研究坑道の掘削・維持管理が周辺の地下水の地球化学特性に与える影響の把握を目的とした調査研究を行っている。本データ集は、超深地層研究所計画において、2017年度に実施した地下水の採水調査によって得られた地球化学データ及び微生物データを取りまとめたものである。データの追跡性を確保するため、試料採取場所、試料採取時間、採取方法および分析方法などを示し、あわせてデータの品質管理方法について示した。

報告書

超深地層研究所計画における研究坑道での湧水量計測データ集; 2014$$sim$$2015年度

上野 哲朗; 竹内 竜史

JAEA-Data/Code 2017-003, 46 Pages, 2017/03

JAEA-Data-Code-2017-003.pdf:5.89MB
JAEA-Data-Code-2017-003-appendix(CD-ROM).zip:2.66MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、岐阜県瑞浪市において結晶質岩(花崗岩)を対象とした超深地層研究所計画を進めている。この計画は、「地表からの調査予測研究段階(第1段階)」、「研究坑道の掘削を伴う研究段階(第2段階)」、「研究坑道を利用した研究段階(第3段階)」の3段階からなる。研究所用地における第1段階の調査研究は、2002年度から2004年度まで実施され、2004年度からは第2段階の調査研究が、2010年度からは第3段階の調査研究が開始されている。研究坑道内に湧出する地下水については、超深地層研究所計画の「研究坑道の掘削を伴う研究段階(第2段階)」における岩盤の水理に関する調査研究の一環として計測体制が整備されて計測を開始し、2013年度に第2段階が一旦終了した後も、湧水量計測を継続している。本データ集は、2014-2015年度に実施した研究坑道内での湧水量計測で取得したデータを取りまとめたものである。

報告書

瑞浪超深地層研究所における工学技術に関する検討(平成27年度); 掘削影響の修復・軽減技術の開発(委託研究)

深谷 正明*; 竹田 宣典*; 三浦 律彦*; 石田 知子*; 畑 浩二*; 鵜山 雅夫*; 佐藤 伸*; 大熊 史子*; 早金 沙綾香*; 松井 裕哉; et al.

JAEA-Technology 2016-035, 153 Pages, 2017/02

JAEA-Technology-2016-035.pdf:37.6MB

超深地層研究所計画における平成27年度の工学技術に関する検討のうち、「掘削影響の修復・軽減技術の開発」の研究の一環として、現在実施中の再冠水試験に伴う止水壁や冠水坑道周辺岩盤の挙動に関する詳細検討を行った。その結果、特に止水壁の温度変化については、解析結果と止水壁内の計測結果がよく一致しており、設計時に検討したクーリング対策工により温度応力によるひび割れの発生は防止できたと考えられる。また、冠水に伴う止水壁と岩盤境界の挙動についても、水-応力連成解析結果と種々の計測結果との比較検討により、解析で設定したモデルは概ね適切との結論を得た。

論文

Post-grouting experiences for reducing groundwater inflow at 500 m depth of the Mizunami Underground Research Laboratory, Japan

辻 正邦*; 小林 伸司*; 見掛 信一郎; 佐藤 稔紀; 松井 裕哉

Procedia Engineering, 191, p.543 - 550, 2017/00

 被引用回数:4 パーセンタイル:4.21

本稿は、瑞浪超深地層研究所の深度500m水平坑道におけるポストグラウチングの施工結果について報告するものである。ポストグラウチングでは、グラウト材料、注入工法、注入範囲についての最適な仕様を確認した。その結果、溶液型材料の使用、複合動的注入工法の適用、プレグラウチングの外側の範囲に対するポストグラウチングの実施、という設定が有効であった。湧水抑制対策としては、プレグラウチングを実施し、その後ポストグラウチングを実施する組み合わせが効率的であり、その際、最適な設計(溶液型グラウト、複合動的注入、プレグラウトの外側範囲に適用)に基づき施工することで、更なる湧水抑制効果が期待できると考えられる。

報告書

超深地層研究所計画における研究坑道の掘削を伴う研究段階(第2段階)研究成果報告書

野原 壯; 三枝 博光*; 岩月 輝希; 濱 克宏; 松井 裕哉; 見掛 信一郎; 竹内 竜史; 尾上 博則; 笹尾 英嗣

JAEA-Research 2015-026, 98 Pages, 2016/03

JAEA-Research-2015-026.pdf:32.97MB

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、「地層処分技術に関する研究開発」のうち深地層の科学的研究(地層科学研究)の一環として、結晶質岩(花崗岩)を主な対象とした超深地層研究所計画を進めている。超深地層研究所計画は、「深部地質環境の調査・解析・評価技術の基盤の整備」及び「深地層における工学技術の基盤の整備」を全体目標として定め、「第1段階;地表からの調査予測研究段階」、「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」、「第3段階;研究坑道を利用した研究段階」の3段階に区分して調査研究を進めている。本稿では、深度500mの研究坑道掘削終了までの「第2段階;研究坑道の掘削を伴う研究段階」における調査研究の成果や、その後の解析評価を通じて得られた成果を取りまとめている。第2段階では、第1段階において実施した調査・解析・評価手法の妥当性を確認するとともに、第2段階において地質環境を段階的に調査・評価するための体系的な方法論を整備した。さらに、地下施設の設計・施工に関して、研究坑道の施工・維持・管理に関わる工学技術の有効性を確認した。

報告書

超深地層研究所地層科学研究基本計画

東濃地科学センター 地層科学研究部

JAEA-Review 2015-015, 39 Pages, 2015/09

JAEA-Review-2015-015.pdf:28.06MB

2014年、高速増殖原型炉「もんじゅ」における保守管理の不備などを契機に行われた原子力機構改革において、超深地層研究所計画について、これまでの研究開発成果を取りまとめ、残された必須の課題を提示した。今回の改訂では、原子力機構の改革計画により提示した必須の課題に基づき、研究坑道を利用した研究段階(第3段階)の研究計画を具体化した。

報告書

超深地層研究所計画(岩盤力学に関する調査研究)深度500mにおける岩盤力学調査

桑原 和道; 佐藤 稔紀; 真田 祐幸; 高山 裕介

JAEA-Research 2015-005, 378 Pages, 2015/07

JAEA-Research-2015-005.pdf:125.5MB
JAEA-Research-2015-005.zip:0.53MB

本報告は、岩盤力学に関する調査研究のうち応力場の把握および岩盤の物理・力学特製の把握を目的として、瑞浪超深地層研究所の深度500mの研究坑道で実施した、深度500mを対象とした室内物理・力学試験、深度500mにおける円錐孔底ひずみ法による初期応力測定、深度500mにおけるDSCA法による初期応力測定、岩盤力学モデルの構築の成果を取りまとめたものである。

論文

瑞浪超深地層研究所における再冠水試験計画;支保工や埋戻し材の地質環境への影響評価を目的とした力学・水理連成挙動の予察解析

高山 裕介; 佐藤 稔紀; 尾上 博則; 岩月 輝希; 三枝 博光; 大貫 賢二

第43回岩盤力学に関するシンポジウム講演集(CD-ROM), p.313 - 318, 2015/01

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、結晶質岩を主な対象とした深地層の科学的研究を実施している。その一環として、瑞浪超深地層研究所の深度500m研究アクセス北坑道において、坑道の冠水に伴う力学・水理・化学特性の長期変化を複合的に把握する技術の開発を目的として、坑道規模の複合試験(再冠水試験)を実施している。本研究では、坑道冠水に先立ち、坑道内で使用する支保工や埋戻し材(コンクリートや粘土(ベントナイト材料))が周辺岩盤へ与える影響を予察的に推定するための、力学・水理連成現象の解析を実施した。本解析結果は、連成現象を把握するための観測機器の配置や、坑道内で使用する坑道の埋戻し材料の仕様等を決定する際の参考にする。

口頭

瑞浪超深地層研究所主立坑断層およびその周辺の水理と地質の特徴

野原 壯; 酒井 利啓; 村上 裕晃; 石橋 正祐紀

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所の主立坑断層およびその周辺の水理と地質の特徴について、既存データの解析を行った。その結果、ボーリング調査で推定された主立坑断層の低透水性構造の連続性に対応して、主立坑壁面に連続的に観察される断層ガウジと変質部が確認された。主な高透水性構造のひとつは、シート状の方解石を伴う低角割れ目によって構成されると推定された。せん断性の低角割れ目は、比較的低い透水性を示した。花崗岩のボーリング調査では、これらの特徴から透水性構造を把握できる可能性がある。

口頭

Current status and next five-year plan of R and D activities of Mizunami Underground Research Laboratory

見掛 信一郎; 岩月 輝希; 松井 裕哉; 笹尾 英嗣

no journal, , 

超深地層研究所計画では、現在深度500m研究アクセス北坑道において再冠水試験を進めており、坑道周辺のモニタリングにより水理地質環境の回復能力を評価していく予定である。また、深度500m研究アクセス南坑道においては、プレグラウチングとポストグラウチングを組み合わせて実施しており、湧水抑制技術の実証を進めている。本報告は、これらの現状と計画の概要を紹介した内容である。

口頭

花崗岩中の透水構造の偏在を考慮した水理地質構造モデルの検討; 瑞浪超深地層研究所の壁面地質データからみた透水構造の特徴

野原 壯; 竹内 竜史; 酒井 利啓

no journal, , 

瑞浪超深地層研究所の断層や割れ目の特徴に着目して既存データ解析と地質学的調査を行い、サイトスケールにおける地下深部の花崗岩の地質学的および水理学的特徴を調べた。その結果、主な透水構造は、断層活動や熱水活動に伴い地質時代に形成された古い構造と関連することが明らかになった。また、地質構造の分布から、主な透水構造の分布を推定した。

口頭

超深地層研究所計画;地質環境特性の長期変遷解析技術に関する研究; 地質構造モデルの構築と主立坑断層近傍の割れ目の特徴

野原 壯; 酒井 利啓; 村上 裕晃; 石橋 正祐紀

no journal, , 

超深地層研究所計画において、花崗岩中の断層や割れ目の分布と地質環境への影響に関する調査研究を行った。深度500mステージの調査結果を加えて第2段階における地質構造モデルを構築するとともに、その結果を踏まえて、第1段階で構築した地質構造モデルの妥当性を確認した。また、岩盤の透水性と割れ目充填物との関係を調べた。その結果、卓越する充填物の種類によって、岩盤の透水性が異なることを確認した。

口頭

Development and validation of a fracture model for the granite rocks at Mizunami Underground Research Laboratory, Japan

Elena, K.*; Teklu, H.*; Wang, Y.*; 岩月 輝希; 尾崎 裕介

no journal, , 

本研究では、瑞浪超深地層研究所で取得された岩盤の割れ目の幾何学的特性及び水理学的特性データに基づき、深度500mの冠水坑道周辺の割れ目ネットワークモデルを構築した。モデルの構築にあたっては、岩盤の透水性への寄与が大きい湧水割れ目に着目し、それらの幾何学的特性及び水理学的特性に関する統計量を算出した。構築した割れ目ネットワークモデルを用いて坑道掘削に伴う湧水量を推定した結果、原位置での観測値と整合的であり、モデルの妥当性が示された。なお、本研究はDecovalex2019のTaskCで実施した内容の一部である。

口頭

Investigations of flow and transport in fractured crystalline rocks at the Mizunami Underground Research Laboratory

Teklu, H.*; Elena, K.*; Wang, Y.*; 岩月 輝希; 尾崎 裕介

no journal, , 

本研究では、瑞浪超深地層研究所で実施している再冠水試験の一環で、坑道掘削時の地下水圧及び塩化物イオン濃度の変化を数値計算により推定した。解析を実施するにあたっては、割れ目ネットワークモデルに均質化法を適用することで、割れ目の不均質性を考慮した等価不均質連続体モデルを構築した。予測結果と原位置での観測値との比較の結果、坑道掘削に伴う地下水圧の変化幅は概ね整合したものの、塩化物イオン濃度の変化については観測値との顕著な乖離が認められ、塩化物イオン濃度の変化の再現性の向上が今後の課題であることが示された。なお、本研究はDecovalex2019のTaskCで実施した内容の一部である。

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