地下空間の利用に関する地下水制御技術の開発

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前年度までは、実際の割れ目を含む岩石コアを利用した粘土懸濁液による目詰め実験を行ったが、今年度は、その目詰め過程が可視的に観察できる試験装置を製作し、いくつかのケ-スの実験結果の解析から目詰め過程のメカニズムを考察した。その概要は以下の通りである。(1)2枚のアクリル盤にメッシュを挟み込み、単一の岩盤割れ目内の流路を模した可視的岩盤割れ目モデルを製作した。この装置の一方から懸濁液を注入し、割れ目充填過程の撮影、流量変化、排出濃度変化、排出粒度分布、閉塞粒度分布を測定した。ケ-ス設定としては、自然界の割れ目系の存在状態(走行傾斜、開口幅)を考慮し、粘土粒径分布と装置傾斜を変えることで目詰め状態の変化を計測し、以下の結果を得た。・懸濁液中の粘土粒径が小さい場合には、装置内の目詰めは非常に緩慢となる。これは、粗い成分による一次的なフルイ効果が大きな要素であることを示している。・装置の傾斜は閉塞過程の後期で大きな影響を持つ。これは、水平と高傾斜の場合とでは、重力方向の沈降効果に明かな差異があることを示しており、水平の場合の方が閉塞の進行が早い。(2)既に、フルイ効果と濃集効果を組み込んだ数値シミュレ-タを作成しているが、さらに上記の結果を考慮し、重力による沈降効果を反映するようにプログラムの改修作業を行っている。まだ十分な結果は得られていないが、固液2相流の方向別の疑似関数の考慮により可能であろうと考えている。(3)フィ-ルドにおける粘土グラウト施工時のデ-タに関しては、実際の地下空洞地域のグラウト計画の中で入手し、利用可能なものについて解析を行う予定である。