ナビゲーションをスキップして本文へ

深度500mの地質環境への挑戦
超深地層研究所計画で得られた研究成果

  • 1 地上からの地質環境調査
    • リージョナルスケール
      • 1_1 既存情報の評価・解析
    • ローカルスケール
      • 1_2 既存情報の評価・解析
      • 1_3 物理探査
      • 1_4 表層水理調査
      • 1_5 ボーリング調査
      • 1_6 モデル化・解析
    • サイトスケール
      • 1_7 調査の進め方
      • 1_8 既存情報の評価・解析
      • 1_9 地表からの調査・解析
      • 1_10 ボーリング孔を利用した調査・解析
      • 1_11 地下施設建設前の地質環境モデルの構築と予測解析
    • 地上からの調査技術
      • 1_12 各技術の有効性および留意点
  • 2 地下施設の建設・維持管理時の地質環境調査
    • 2_1 地下施設の建設・維持管理時に必要な工学技術
    • 2_2 地下施設の建設・維持管理時の地質環境調査技術
    • 2_3 地質環境調査技術開発
  • 3 施設閉鎖時および閉鎖後に必要な技術
    • 3_1 施設閉鎖時および閉鎖後に必要な技術
    • 3_2 瑞浪超深地層研究所での埋め戻し事例
  • 4 その他
    • 4_1 研究に携わった人々
    • 4_2 共同研究・施設共用
    • 4_3 人材育成・技術継承
    • 4_4 国際連携・貢献
    • 4_5 理解醸成活動
    • 4_6 地域との対話
    • 4_7 広報事例
  • 5 各種データ
    • 5_1 地下水環境データベース
    • 5_2 地上からのボーリング調査データ
  • 6 成果リスト
    • 6_1 基本計画書
    • 6_2 段階計画書・報告書・中間取りまとめ
    • 6_3 年度計画書
    • 6_4 年度報告書
    • 6_5 地質・地質構造の調査研究
    • 6_6 地下水流動の調査研究
    • 6_7 地球化学の調査研究
    • 6_8 物質移動の調査研究
    • 6_9 岩盤力学の調査研究
    • 6_10 深地層の工学技術研究
    • 6_11 成果取りまとめ
    • 6_12 建設
  • 東濃地科学センター
  • 超深地層研究所計画で得られた研究成果
  • 1 地上からの地質環境調査
  • 現在のページ
  • リージョナルスケール
    • 1_1 既存情報の解析・評価
  • ローカルスケール
    • 1_2 既存情報の解析・評価
    • 1_3 物理探査
    • 1_4 表層水理調査
    • 1_5 ボーリング調査
    • 1_6 モデル化・解析
  • サイトスケール
    • 1_7 調査の進め方
    • 1_8 既存情報の解析・評価
    • 1_9 地表からの調査・解析
    • 1_10 ボーリング孔を利用した調査・解析
    • 1_11 地下施設建設前の地質環境モデルの構築と予測解析
  • 地上からの調査技術
    • 1_12 各技術の有効性および留意点

ここから本文です。

1 地上からの地質環境調査(サイトスケール)

1_11 地下施設建設前の地質環境モデルの構築と予測解析

サイトスケール領域における地上からの地質環境調査の結果に基づき,サイトスケールにおける地質構造モデル(1_11_1),水理地質構造モデル(1_11_2),地球化学モデル(1_11_3)ならびにブロックスケールの岩盤力学モデル(1_11_4)を段階的に更新しました(更新のステップは1_7を参照)。また,これらのモデルに基づき地下水流動解析や応力・掘削解析などを実施し,研究坑道の掘削に伴う地下水流動の変化(1_11_6),地下水の化学環境の変化(1_11_7)および岩盤変位(1_11_5)などを予測しました。

得られた主な知見1)

地下施設建設前の地上からの地質環境調査において,調査の進展に伴い段階的にモデルの構築・更新を繰り返し行い,調査の進展に伴う情報の種類・量と地質環境の理解度や調査の達成度との関係を順次評価することで,地質環境の不確実性とその低減過程を確認し,次のステップの調査における課題を明確にしてその調査計画に反映することができることを確認しました。このようなプロセスにより,時間や予算などの制約条件あるいは環境への影響を考慮し,調査の項目や手法の最適化および合理化を図った調査計画を策定することが重要であるとともに,データの品質を保証する品質保証体系と実施体制作りが不可欠であることも確認しました。

1_11_1 地質構造モデルの更新

地質構造モデルの更新

各ボーリング孔で取得されたボーリングコアを用いた地質調査や物理検層データのアノーマリーの抽出により数百m以上の規模を有する不連続構造を抽出するとともに,花崗岩の上部割れ目帯中で新たに確認された低角度傾斜を有する割れ目の集中帯などの情報を踏まえて,地質構造モデルを更新しました。

1_11_2 水理地質構造モデルの更新

水理地質構造モデルの更新

ローカルスケール領域の水理地質構造モデルからサイトスケール領域を切り出し,繰り返しアプローチに基づく段階的な調査ステップ(1_7)において,調査・解析・評価を繰り返し実施することによって,調査の進展に伴い岩盤中の透水性分布や動水勾配分布に関する理解度を向上させることができました。

1_11_3 地球化学モデルの構築(サイトスケール)

地球化学モデルの更新

ローカルスケール領域の地球化学モデルからサイトスケール領域を切り出し,サイトスケール領域におけるボーリング調査で新たに得られた地下水水質データ,鉱物分布データ,地下水年代データなどを加え,サイトスケール領域における地下施設建設前の地球化学モデルを構築しました。

1_11_4 岩盤力学モデルの構築


瑞浪超深地層研究所用地における岩盤力学モデル

ボーリングコアを用いた室内試験により,間隙率,一軸圧縮強度,弾性係数,引張強度,せん断強度,内部摩擦角などの物理・力学特性値を取得し,地質構造モデルと岩盤の応力場に関するデータセットを組み合わせることにより,岩盤力学モデルを構築しました。

1_11_5 坑道掘削に伴う岩盤変位の予測


深度1,000mにおける水平坑道を対象とした岩盤変位の解析結果の例

坑道の掘削によって,坑道などの空間周辺には掘削損傷領域が形成されます。岩盤の力学特性や割れ目の分布などの調査・試験データに基づいて,掘削損傷領域を考慮することにより,坑道を掘削した場合の岩盤変位などを事前に正確に予測します。

1_11_6 坑道掘削に伴う地下水湧水量の予測

坑道掘削に伴う地下水湧水量の予測

複数の手法を用いて坑道を掘削した際の坑道への地下水の湧水量を予測しました。湧水量の予測結果は,排水ポンプ・排水処理設備の設計やグラウチングなどの湧水抑制対策に反映させることができました。

1_11_7 坑道掘削に伴う化学環境の変化の予測

立坑掘削による化学環境の変化に関わる影響予測

主にボーリング孔で得られた地下水水質データ,鉱物分布データ,地下水年代データなどを集約し,サイトスケール領域の地球化学環境の概念を構築し,坑道掘削の影響について予察しました。

参考文献
  1. 三枝博光,瀬野康弘,中間茂雄,鶴田忠彦,岩月輝希,天野健治,竹内竜史,松岡稔幸,尾上博則,水野崇,大山卓也,濱克宏,佐藤稔紀,久慈雅栄,黒田英高,仙波毅,内田雅大,杉原弘造,坂巻昌工 (2007): 超深地層研究所計画における地表からの調査予測研究段階(第1段階)研究成果報告書,JAEA-Research 2007-043,pp.128-157.

前の項目

1_10 ボーリング孔を利用した調査・解析

次の項目

1_12 地上からの調査段階における各技術の有効性および留意点

PAGE TOP

©2022 東濃地科学センター