地下岩盤構造物建設時の地下水挙動予測手法の開発に関する研究

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高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する天然バリアについて,シミュレーションにて岩盤の性能を検討するために,亀裂ネットワークによるモデル化技術の構築が重要となる.この技術の確立のためには,岩盤における亀裂特性について調査研究を行い,その結果および考察をモデル化技術に反映させることが必要となる.本研究では,これまで調査研究を行ってきた岩盤の亀裂特性の情報に加えて,節理や断層を含んだ不連続面の特性を幅広く精査することで亀裂特性を明らかにし,亀裂ネットワークモデルの信頼性を評価する手法を開発した.具体的には次の通り.・日本全国のトンネルや大規模地下空洞(地下発電所や地下備蓄基地)にて観察された亀裂データを収集・整理し,その中の3サイトでのデータについて亀裂解析を実施することにより,他地域における花崗岩の亀裂特性ならびに花崗岩以外の岩種における亀裂の方向性や大きさなどについて,その特性を明らかにした.・亀裂の方向性に関して,花崗岩以外の岩種では亀裂に方向性が認められないが,花崗岩地域では互いに直交する方向に亀裂が卓越することが確認された.・我が国の亀裂のトレース長に関しては,数m〜数100mのスケールにおいては,トレース長の累積頻度が岩種にかかわらず対数軸上でほぼ一直線に分布することが確認された.これより,亀裂の大きさはべき乗分布に従うことの妥当性が検証された.この結果より,核種移行の支配的な経路となる岩盤内の亀裂特性の把握および,それに基づく亀裂ネットワークモデルの構築技術を確立することが可能となった.