EDZ の水理・力学特性

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図 4.5 H2 -1 孔 sec tion -5 に お け る 圧 力 と 流 量 の 経 時 変 化

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図 4 .6 BTV 調 査 お よ び コ ア 観 察 に 基 づ く 割 れ 目 の 分 布 と 破 壊 様 式（H2 -1孔 の 例 ）．

(a )は 壁 面 か ら 0.6 mま で の BTV 画 像 を 示 す ．(a)の 上 部 は ，壁 面 か ら 0.25 m ま で の 拡 大 画 像 で あ る ．(b )は 岩 石 コ ア の 写 真 を 示 す ．(c )と(d )は 壁 面 か ら 0.15 m お よ び 0 .5 m で 確 認 さ れ た 割 れ 目 面 を 示 す ．

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図 4.7 割 れ 目 の 累 積 数 と 坑 道 壁 面 か ら の 距 離 ．グ ラ フ 中 の 文 字 は 図 4.3 に 示 し た ボ ー リ ン グ 孔 名 を 示 す ．

4.3.2 坑 道 周 辺 岩 盤 の 透 水 性

試 験 坑 道 3 掘 削 直 後 の 2 013 年 9 月 に 実 施 し た H2 -1 孔 お よ び H3 -1 孔 で 実 施 し た 透 水 試 験 の 結 果 を ， 図 4.8 に 示 す ． 図 4 .8(b)中 の グ ラ フ は ， 試 験 坑 道 3 の 壁 面 か ら の 距 離 と ，透 水 係 数 の 関 係 を 示 し て い る ．グ ラ フ 中 の 赤 色 の 直 線 は ，H2 -1 孔 の 各 区 間 で 取 得 さ れ た 透 水 係 数 を ，青 色 の 丸 印 は ，H3 -1 孔 に お い て 取 得 さ れ た 透 水 係 数 を 示 す ．さ ら に ，グ ラ フ 上 部（ 図 4. 8(a)）に は ，H2 -1 孔 に お け る BTV 観 察 に よ り 孔 壁 展 開 画 像 上 に サ イ ン カ ー ブ で ト レ ー ス す る こ と が で き た 開 口 割 れ 目 の 分 布 を 示 す ．

図 4.8 よ り ，H2 -1孔 で は ， 坑 道 周 辺 に 割 れ 目 が 連 続 的 に 発 達 し た 領 域 の 外 側 で あ る ， 壁 面 か ら 0.6 m 以 上 離 れ た 区 間 （ 図 4 .4 の S ec tion -1~4） で は ， 定 圧 注 水 試 験 に よ り 算 出 さ れ た 透 水 係 数 が 3.3× 10^{– 1 1}~ 6.2×10^{– 1 0}m/s で 分 布 し て い る ．図 中 の 網 掛 け 部 は ， 室 内 透 水 試 験 に よ り 得 ら れ た 珪 質 泥 岩 の イ ン タ ク ト 部 の 透 水 係 数 2.0×10^{– 1 2}~2.0× 10^{– 1 1}m/s^{1 3 )}の 値 の 範 囲 を 示 す ．壁 面 か ら 0 .6 m 以 降 に お い て は ，こ の 値 よ り 1~2 オ ー ダ ー 高 い 透 水 係 数 が 得 ら れ た こ と が わ か る ．

0 5 10 15

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

坑道壁面からの距離 (m)

H2-1

ST2-3 H4-3

D4-1 D2-1

ST2-2 P ST2-1

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一 方 ， 開 口 割 れ 目 の 発 達 が 顕 著 で あ っ た ， 壁 面 か ら 0. 3 m ま で の H2 -1 孔 の Sec tion -5で は ，定 流 量 注 水 試 験 に よ り 算 出 さ れ た 透 水 係 数 が 3. 5 ×10^{– 6}m/sで あ り ， 割 れ 目 の 発 達 し た 領 域 の 外 側 に 存 在 す る H 2 -1孔 の S ec tion -1~4 と 比 較 し て 4~5 オ ー ダ ー 高 い 値 で あ っ た ． ま た ， 壁 面 か ら 約 0.4 m の 位 置 に 掘 削 さ れ た H3 -1 孔 の 試 験 結 果 に 着 目 す る と ， 定 流 量 注 水 試 験 に よ り 算 出 さ れ た 透 水 係 数 が 5.6×10^{– 7}~1. 6×10^{– 6}m/s で 分 布 し て お り ，H2 -1孔 の Se ction -1~4 と 比 較 し て 3~4 オ ー ダ ー 高 い 値 で あ っ た ．

過 去 に ， 珪 質 泥 岩 を 対 象 と し て ， イ ン タ ク ト な 供 試 体 と 人 工 割 れ 目 を 造 成 し た 供 試 体 を 用 い て 室 内 三 軸 透 水 試 験 を 行 っ た 事 例 が あ る 1 4 ) 1 5 )．そ れ に よ る と ，拘 束 圧 が 1MP a 程 度 の 状 態 に お い て ， イ ン タ ク ト な 部 分 の 透 水 係 数 は 10^{- 1 1}m/s 程 度 で あ っ た の に 対 し ， 人 工 き 裂 を 造 成 し た 供 試 体 の 透 水 係 数 は 10^{- 6} m/s 程 度 で あ り ， 両 者 で 5 オ ー ダ ー 程 度 の 差 が 生 じ る 結 果 で あ っ た ． 上 記 に 示 す よ う に ， 試 験 坑 道 3の 坑 道 壁 面 か ら 0 .3 mの 範 囲 で 見 ら れ た 割 れ 目 の 発 生 に 伴 う 透 水 係 数 の 増 大 の 傾 向 は ， こ の 室 内 試 験 結 果 の 傾 向 に も 整 合 す る も の で あ る ．

透 水 試 験 で は ， 坑 道 壁 面 に 近 い H2 -1 孔 の Sec tio n -5 お よ び H 3 -1 孔 に お け る 透 水 試 験 の 注 水 時 に は ，数 m の 範 囲 に わ た る 試 験 区 間 付 近 の 吹 付 け コ ン ク リ ー ト 面 や 坑 道 底 盤 か ら の 水 の 染 み 出 し や ， ロ ッ ク ボ ル ト か ら の 逸 水 が 確 認 さ れ た ． さ ら に ，H3 -1孔 の Sec tio n -1 へ の 注 水 時 に は 同 一 孔 の Sec tion2 で ，H3 -1 孔 の Sec tion -3 へ の 注 水 時 に は 同 一 孔 の Se c tion -1 で ， 区 間 内 の 水 圧 の 変 動 が 確 認 さ れ た ．

次 に ， 試 験 坑 道 3 の 掘 削 が 終 了 し た 2 01 3 年 8 月 4 日 の 約 1 ヶ 月 後 の 2013 年 9 月 か ら 約 2 年 間 に わ た っ て 4回 定 期 的 に 実 施 し た H2 -1孔 お よ び H3 -1 孔 の 試 験 区 間 の 透 水 係 数 の 変 化 を 図 4.9 に 示 す ． 図 よ り ， 坑 道 掘 削 後 約 2 年 間 は 壁 面 周 辺 の 割 れ 目 の 発 達 し た 領 域 お よ び そ の 周 辺 岩 盤 に は 有 意 な 透 水 係 数 の 変 化 は 認 め ら れ な か っ た ．

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図 4.8 H2 -1 孔 お よ び H3 -1 孔 に お け る 透 水 試 験 結 果 ．(a )は H2 -1 孔 に お い て 取 得 さ れ た 割 れ 目 分 布 を ，(b)は H2 -1孔 お よ び H3 -1孔 の 透 水 試 験 結 果 を 示 す ．

図 4.9 H2 -1 孔 お よ び H3 -1 孔 で 取 得 さ れ た 透 水 係 数 の 2 年 間 の 推 移

75 4.4 EDZ 発 生 に 関 す る 数 値 解 析 的 検 討