[H-CG28] 原子力と地球惑星科学

[HCG28-08] 坑道掘削に伴う掘削影響領域に関する調査－幌延深地層研究施設における検討－

*窪田 健二¹、森藤 遥平¹、青柳 和平²、杉田 裕² (1.一般財団法人　電力中央研究所、2.国立研究開発法人　日本原子力研究開発機構)

キーワード：高レベル放射性廃棄物処分、掘削影響領域、堆積性軟岩、物理探査

高レベル放射性廃棄物を地下深部に処分する際、坑道等の掘削に伴い掘削影響領域が発生する。掘削影響領域では、地圧や岩盤の強度との関係による岩盤の損傷（掘削損傷領域）、間隙水圧の低下や脱ガスの影響などによる水飽和度の低下（不飽和領域）、坑道周辺の地圧分布の変化（応力再配分領域）など、岩盤に様々な変化が生じると考えられている。これは、放射性核種の移行挙動に影響する可能性があることから、掘削影響領域の範囲や経時変化を把握することは重要である。著者らは、堆積軟岩が分布する地層の坑道掘削に伴う岩盤の変化を捉えることを目的として、幌延深地層研究センターの深度140m及び250mの調査坑道において、弾性波トモグラフィ調査、比抵抗トモグラフィ調査、及び坑壁からの地質観察を実施した。
調査の結果、坑道掘削に伴い、坑壁周辺における割れ目や不飽和領域の形成が捉えられた。また、掘削影響の深度による違いも見られた。掘削損傷領域の範囲（坑壁からの距離）は、GL-140 mで最大約0.45 m、GL-250 mで最大約1 mと推察され、後者がより割れ目が進展していると推察された。一方、不飽和領域の範囲は、140 m坑道では坑壁から1 m以内、250 m坑道では不飽和領域はほとんど形成されていないと推察された。また、坑道掘削に伴い生じたこれらの変化は、掘削から約1年後までに生じており、掘削から約11年経過した現在まで、その進展はほとんど見られない傾向となっている。