亀裂から出る高水圧の湧水を抑制する技術を開発

国立研究開発法人日本原子力研究開発機構（理事長 児玉敏雄）東濃地科学センター 施設建設課 見掛信一郎主任研究員、池田幸喜課長、研究計画調整グループ 松井裕哉グループリーダー及び清水建設株式会社土木技術本部バックエンド技術部 辻正邦主任らは、岐阜県瑞浪市にある瑞浪超深地層研究所において、研究坑道掘削時の湧水抑制のため、プレグラウチング及びポストグラウチングを実施しました（研究坑道掘削工事施工者：清水・鹿島・前田JV）。その際、湧水量の予測にグラウチング効果を考慮できる理論式を用いることにより、目標の湧水抑制を達成するために必要な岩盤の透水性の低下割合や注入範囲を設定しました。さらに、岩盤の透水性に合せてグラウチングに用いる材料の使い分けにより、高水圧下において湧水抑制の目標を達成できるグラウチング技術を開発しました。

深度500m水平坑道では、プレグラウチングを実施し坑道を掘削した後、比較的湧水量が多い区間（坑道延長約16m）において、さらなる湧水抑制技術の試行としてその外側にポストグラウチングを実施しました。その結果、同区間の湧水量は、グラウチングを実施しない場合の予測に対して約100分の1まで低減できました。さらに、同区間のうち湧水箇所が多い区間（坑道延長約4m）に追加実施したポストグラウチングにより、5箇所あった1L/分以上の湧水箇所すべてを1L/分未満にでき、スウェーデンで示されている地層処分場の処分坑道における湧水箇所に対する目安を満足できる技術（ポストグラウチングにより1箇所当りの湧水量を1L/分未満に低減）であることを確認しました。

この技術は、亀裂性岩盤に適用できる汎用的なものであり、地層処分場における維持コストの低減や人工バリアの施工精度の向上に寄与する重要な技術となるとともに、一般的な土木技術においても湧水抑制に対する要求品質が非常に高い場合に適用できる技術と考えられます。