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JAEA
-Research
JAEA-Research
2012-002
March 2012
Japan Atomic Energy Agency 日本原子力研究開発機構
丹野 剛男 佐藤 稔紀 真田 祐幸 引間 亮一松井 裕哉 多田 浩幸 郷家 光男 熊坂 博夫石井 卓
Takeo TANNO Toshinori SATO Hiroyuki SANADA Ryoichi HIKIMAHiroya MATSUI Hiroyuki TADA Mitsuo GOHKE Hiroo KUMASAKAand Takashi ISHII
結晶質岩を対象としたクラックテンソルによる等価連続体モデル化手法に関する研究
Study on Equivalent Continuum Modeling with Crack Tensor on Crystalline Rock
Tono Geoscientific Research UnitGeological Isolation Research and Development Directorate
地層処分研究開発部門東濃地科学研究ユニット
i
JAEA-Research 2012-002
結晶質岩を対象としたクラックテンソルによる等価連続体モデル化手法に関する研究
日本原子力研究開発機構 地層処分研究開発部門 東濃地科学研究ユニット 丹野 剛男佐藤 稔紀真田 祐幸引間 亮一松井 裕哉多田 浩幸
郷家 光男熊坂 博夫石井 卓
(2012 年 1 月 6 日受理)
日本原子力研究開発機構では超深地層研究所計画(以下MIU 計画)の岩盤力学研究の一環
として結晶質岩を対象とし坑道の掘削に伴って周辺岩盤中に生じる掘削影響の評価を地上か
らの調査段階で実施する方法の構築を課題の一つとして設定しているこの課題を達成するため
に岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所において割れ目の力学特性やその幾何学的分布が岩盤
の変形に支配的な影響を及ぼす結晶質岩についてクラックテンソルモデル(等価連続体モデル
の一つ)による研究を進めているあわせてクラックテンソルによる相対誤差に基づいた REV
(Representative Elementary Volume代表要素体積寸法効果を定量的に表現する指標であり
不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈する際の最小体積の意味)の検討を実施し第 3
段階における試験計画の策定やモデル化の際の要素の大きさの設定に REV の検討結果を適用す
ることを試みている 2010年度はクラックテンソルモデルに基づきREVの検討を実施したREVの検討は今後
MIU計画の第3段階において実施される施工対策影響試験に関して調査位置範囲試験のサ
ンプル数を決定する際の情報やモデル化における要素の大きさを決定する際の情報として利用
されるまたクラックテンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係を調査し設計時に設
定した岩盤等級に基づく物性分布評価の妥当性を検討した
2010 年度の研究では以下のような成果が得られた
①水平坑道では岩盤等級とクラックテンソルのトレースに負の相関が認められたこれは
岩盤等級とクラックテンソル理論に基づき算出された岩盤の等価剛性とが関連付けられる
可能性を示唆し岩盤等級に基づく物性分布評価の理論的な根拠となり得ることを示すこと
ができた
②REV の検討の結果瑞浪超深地層研究所では換気立坑よりも割れ目の密度が大きい水平
坑道の方が基準領域の値への収束が速かった小田らの数値実験1)では収束の速さは割れ目
の密度に依存すると結論付けておりこの結果は小田らの数値実験 1)を支持していると考え
られる
③曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案した
本研究で提案した算出方法に基づき割れ目のトレース長を算出することにより原位置のデ
ータを直接解析に反映することが可能となり従来の研究よりも精度の高いクラックテンソ
ルモデルに基づく岩盤の等価剛性の評価が可能になると考えられる
東濃地科学センター(駐在)509-6132 岐阜県瑞浪市明世町山野内 1-64 技術開発協力員 清水建設株式会社
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JAEA-Research 2012-002
Study on Equivalent Continuum Modeling with Crack Tensor on Crystalline Rock
Takeo TANNO Toshinori SATO Hiroyuki SANADA
Ryoichi HIKIMA Hiroya MATSUI Hiroyuki TADA Mitsuo GOHKE Hiroo KUMASAKA and Takashi ISHII
Tono Geoscientific Research Unit
Geological Isolation Research and Development Directorate Japan Atomic Energy Agency
Akiyo-cho Mizunami-shi Gifu-ken
(Received January 6 2012)
The Crack tensor model which is a kind of equivalent continuum model has been studied in rock mechanical investigation in the MIU The fractured rock mass is modeled as the elastic continuum model with the crack tensor
In this study crack tensor based on the geological observation in the MIU project was calculated and REV (Representative Elementary Volume) in the shafts and research galleries was studied based on the relative error of the crack tensor The correlation between the crack density the trace length of crack and the trace of crack tensor and the rock mass classification was also studied
The results are as follows 1) The correlation between the trace of the crack tensor and the rock mass classification
was negative at the research gallery 2) Some observance zones were set in the ventilation shaft and the research gallery and
the convergence of the relative error in the each observance zone was studied based on the crack tensor The convergence of the relative error was faster in the research gallery than in the ventilation shaft
3) The method of calculation of the trace length of the crack on curved wall was proposed The further studies based on the crack tensor model will be more accurate than the past studies by the proposed method
Keywords Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project Crack Tensor Model
Equivalent Continuum Model Rock Mass Classification
Collaborating Engineer SHIMIZU Corporation
JAEA-Research 2012-002
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目 次
1 はじめに 1
2 実施内容 4
3 クラックテンソルの概要 5 31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味 5
32 クラックテンソルの算出方法 6
321 割れ目の形状が明瞭な場合 6
322 割れ目の形状が不明瞭な場合 7
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要 9 41 割れ目のトレース長の概要 9
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法 9
421 接平面への割れ目の投影 9
422 割れ目のトレース長の算出方法 10
423 割れ目の単位法線ベクトル 10
43 クラックテンソルの算出手順 11
5 算出対象領域の概要 13 51 算出対象領域 13
52 壁面観察図 13
521 換気立坑 13
522 水平坑道 17
6 クラックテンソルの算出結果 23 61 割れ目の方向分布 23
62 クラックテンソルの算出 24
621 換気立坑 24
622 水平坑道 41
63 算出結果のまとめ 57
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果 57
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果 59
64 考察 61
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察 61
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察 61
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討 62 71 REV の概要 62
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差 63
73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法 64
74 算出対象および区間長の設定 64
75 算出結果 66
76 モデル化のための条件設定の検討 75
761 相対誤差に基づく検討 75
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討 79
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討 83
8 本研究のまとめ 84 参考文献 86
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CONTENTS
1 Introduction 1
2 Outline of studies 4
3 Overview of crack tensor 5 31 Stress-Strain relation based on crack tensor model 5
32 Calculation method of crack tensor 6
321 In case that shape of crack is sharply-defined 6
322 In case that shape of crack is not sharply-defined 7
4 Calculation method of crack tensor in this sudy 9 41 Overview of trace length of crack 9
42 Calculation method of trace length of crack on curved wall 9
421 Projection of crack to tangent plane 9
422 Calculation method of trace length of crack 10
423 A normal unit vector of crack 10
43 Calculation method of crack tensor 11
5 Overview of observance area 13 51 Observance area 13
52 Geological investigation results 13
521 Ventilation shaft 13
522 Research gallery 17
6 Results of calculation for crack tensor 23 61 Direction distribution of cracks 23
62 Calculation for crack tensor 24
621 Ventilation shaft 24
622 Research gallery 41
63 Summary of calculation of crack tensor 57
631 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 57
632 Calculation results every rock mass classification value 59
64 Consideration 61
641 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 61
642 Calculation results every rock mass classification value 61
7 Study to set modeling conditions at MIU 62 71 Overview of REV 62
72 Error tensoru and relative error of crack tensor 63
73 Calculation method of equivalent stiffness of rock mass 64
74 Observation area and interval length 64
75 Result of calculation 66
76 Study to set modeling conditions 75
761 Study on relative error of crack tensor 75
762 Study on equivalent stiffness of rock mass 79
763 Study on modeling conditions based on REV 83
8 Summary 84
Reference 86
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図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
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表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
JAEA-Research 2012-002
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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- 7 -
ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
JAEA-Research 2012-002
- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
JAEA-Research 2012-002
- 27 -
FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
04
95
01
18
00
26
00
64
00
07
00
70
03
40
00
45
00
30
-00
05
00
20
02
97
00
14
00
64
00
33
~2502
C
H
5
18
98
05
86
00
80
06
64
-00
02
01
14
06
21
01
04
03
41
-00
92
-00
11
08
90
00
49
00
34
01
20
CH
-C
M
364
22
26
07
08
01
93
0827
00
67
03
07
17
61
02
60
04
34
-00
74
00
78
26
46
00
91
01
74
02
44
2502
B
-C
H
52
15
58
05
06
01
77
03
08
-00
94
00
87
23
02
01
91
02
74
-03
49
-00
43
24
93
00
32
00
04
-00
17
~3002
B
-C
H-C
M359
09
93
02
42
00
59
01
74
00
09
01
27
08
01
0057
01
31
-00
33
00
35
0733
00
10
-00
25
00
30
CH
-C
M
89
39
94
10
64
02
31
04
43
-00
96
04
59
18
58
01
90
00
73
-02
52
02
17
19
22
-00
39
00
94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
48
14
78
02
53
02
08
-01
96
02
69
18
24
01
66
-04
55
-02
80
02
18
15
83
-00
68
-00
34
01
41
~3502
C
H-C
M
206
85
74
26
15
04
63
04
63
-04
29
08
33
54
42
05
01
-05
68
-09
04
05
28
25
61
-01
58
-02
73
01
44
3502
B
-C
H
13
57
16
21
99
04
62
-14
10
-04
59
-00
14
50
85
06
50
-17
38
-10
47
04
23
11
71
-02
70
-00
04
-01
58
~4002
B
-C
H-C
M123
48
28
24
75
06
03
-13
70
-07
24
05
89
58
47
07
81
-21
11
-14
71
07
23
15
67
-03
40
-01
71
01
25
CH
89
28
98
16
24
03
48
-14
39
-05
02
05
05
18
12
03
42
-1
266
-05
13
03
97
07
29
-02
26
-02
02
01
17
CH
-C
M
158
88
61
47
55
11
20
-36
87
-15
11
09
12
86
11
12
05
-44
08
-23
31
12
47
14
83
-05
23
-05
04
-00
47
4002
B
-C
H-C
M52
47
61
25
49
05
03
-19
16
-05
64
09
22
29
18
04
27
-12
51
-05
79
05
64
0849
-02
59
-00
16
01
74
~4598
C
H
232
65
49
18
29
05
01
-14
84
-04
68
08
55
25
60
03
47
-04
51
-03
07
02
66
06
88
-01
15
-00
82
02
21
CH
-C
M
312
56
89
17
33
05
65
-14
09
-04
70
07
96
24
60
04
76
-05
42
-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
08
47
02
02
00
45
01
10
00
13
01
20
05
84
00
81
00
51
-00
06
00
33
05
60
00
22
01
16
00
54
~2502
C
H
5
22
18
06
87
01
10
07
77
00
03
01
36
07
38
01
55
0
404
-00
81
-00
03
14
15
00
79
01
80
02
07
CH
-C
M
364
27
36
08
81
02
72
1003
00
90
03
90
21
61
03
36
05
19
-00
75
00
97
34
91
01
14
02
96
03
77
2502
B
-C
H
52
10
35
03
29
01
29
01
89
-00
57
00
70
15
61
01
33
01
75
-02
35
-00
25
17
47
00
26
00
25
00
29
~3002
B
-C
H-C
M359
22
95
05
68
01
39
03
83
00
20
02
91
18
62
0135
02
78
-00
73
00
83
1758
00
19
-00
54
00
81
CH
-C
M
89
13
21
03
45
00
70
01
42
-00
33
01
48
05
86
00
55
00
23
-00
79
00
69
05
25
-00
17
00
20
00
44
3002
B
-C
H-C
M294
40
61
11
32
02
06
01
25
-01
55
02
21
14
02
01
41
-03
93
-02
11
01
74
14
93
-00
51
-00
05
01
30
~3502
C
H-C
M
206
35
70
11
03
02
02
01
66
-01
89
03
45
22
54
02
17
-02
82
-03
79
02
35
11
18
-00
73
-01
06
00
68
3502
B
-C
H
13
56
76
22
56
04
65
-16
02
-04
66
00
07
50
18
06
54
-19
65
-10
43
04
79
11
81
-03
00
-00
01
-01
45
~4002
B
-C
H-C
M123
09
24
04
80
01
15
-02
65
-01
41
01
09
11
51
01
52
-04
16
-02
90
01
42
02
79
-00
63
-00
34
00
23
CH
89
09
90
05
61
01
25
-05
21
-01
78
01
75
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30
01
22
-0
453
-01
81
01
38
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65
-00
77
-00
75
00
37
CH
-C
M
158
17
26
09
29
02
21
-07
45
-02
98
01
69
16
91
02
45
-08
96
-04
59
02
45
03
28
-01
00
-00
98
-00
16
4002
B
-C
H-C
M52
44
49
24
92
04
48
-19
54
-05
63
08
88
29
18
0384
-13
58
-05
75
05
66
0399
-02
11
-01
49
03
11
~4598
C
H
232
16
50
04
60
01
27
-03
78
-01
18
02
15
06
45
00
87
-01
18
-00
76
00
67
01
67
-00
30
-00
19
00
56
CH
-C
M
312
17
31
05
26
01
76
-04
33
-01
42
02
43
07
48
01
46
-01
65
-01
26
00
73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
21
00
05
11
01
21
02
95
00
36
03
06
14
37
02
11
01
44
-00
24
00
85
14
76
00
66
02
33
01
49
~2502
C
H
5
27
41
08
74
01
39
09
88
-00
15
01
42
09
17
01
71
05
23
-01
30
-00
28
15
83
00
87
01
99
01
41
CH
-C
M
364
19
36
06
23
01
81
0726
00
61
02
79
14
93
02
33
03
87
-00
63
00
71
23
22
00
84
01
48
02
07
2502
B
-C
H
52
00
89
00
28
00
10
00
16
-00
05
00
06
01
35
00
12
00
15
-00
20
-00
02
01
32
00
02
00
02
00
01
~3002
B
-C
H-C
M359
09
70
02
35
0060
01
69
00
09
01
24
07
84
0062
01
26
-00
33
00
35
0779
00
11
-00
25
00
26
CH
-C
M
89
34
65
09
15
02
01
03
82
-00
94
03
81
15
51
01
55
00
64
-02
13
01
76
17
72
-00
35
00
28
00
92
3002
B
-C
H-C
M294
24
73
07
00
01
27
00
67
-00
91
01
40
08
57
00
87
-02
37
-01
31
01
09
09
23
-00
26
-00
11
00
83
~3502
C
H-C
M
206
32
83
10
08
01
90
01
95
-01
61
03
25
20
54
01
89
-02
12
-03
33
02
05
10
26
-00
58
-00
95
00
68
3502
B
-C
H
13
33
88
13
12
02
74
-08
76
-02
75
-00
13
30
00
03
85
-10
91
-06
21
02
64
07
04
-01
68
00
03
-00
92
~4002
B
-C
H-C
M123
21
92
11
33
0294
-06
29
-03
23
02
70
27
07
03
80
-09
76
-06
74
03
38
10
58
-01
48
-00
32
00
67
CH
89
23
69
13
49
03
04
-12
09
-04
14
04
23
15
16
02
93
-1
051
-04
28
03
26
08
12
-01
96
-01
75
01
09
CH
-C
M
158
36
57
19
81
04
80
-15
41
-06
24
03
60
35
88
05
16
-18
71
-09
75
05
17
08
54
-02
20
-02
18
-00
10
4002
B
-C
H-C
M52
132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
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00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
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44
-01
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29
-00
78
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62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
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16
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23
0393
-06
57
-00
55
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-00
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43
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17
CM
-C
L
75
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64
00
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01
04
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53
-02
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29
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58
10
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-09
01
00
02
08
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17
-00
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-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
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09
72
10
41
01
28
16
74
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16
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24
10
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04
15
03
43
-00
24
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97
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53
CL-D
27
5m
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37
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55
13
17
-00
20
08
05
128
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38
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29
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91
01
01
03
00
01
28
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12
01
87
深度
300m
B
108
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03
10
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01
29
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02
-03
08
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16
01
32
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15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
78
12
64
03
34
01
57
00
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01
57
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0
605
-01
99
02
84
02
87
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21
00
48
01
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00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
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0335
-01
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06
50
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-03
59
-00
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-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
276
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05
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00
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-01
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01
01
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04
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03
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-02
98
-00
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12
44
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65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
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92
14
59
-00
60
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96
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02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
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14
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09
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14
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-07
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18
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87
04
50
-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
16
91
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28
00
61
09
92
00
24
00
66
18
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00
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07
10
-01
30
-00
13
12
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00
32
01
02
01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
09
04
02
30
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00
13
01
00
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27
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-00
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-00
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08
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00
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CH
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5m
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-01
82
-01
37
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32
07
14
10
46
-00
22
-02
25
12
50
02
00
01
10
-00
32
CH
-C
L
14
0m
45
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25
16
95
-00
90
-04
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00
64
08
47
-02
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00
11
40
34
00
40
-00
56
00
99
300m
予備
C
H
39
0m
35
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66
11
96
-00
13
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23
26
02
66
05
00
-00
12
01
79
21
66
00
23
01
88
00
46
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
78
42
24
34
05
84
19
03
-00
68
07
09
33
54
04
82
-00
69
-01
45
04
14
30
92
-01
26
00
80
01
77
CM
72
0m
102
73
18
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10
52
24
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-01
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56
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40
0555
02
15
00
92
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36
01
08
-00
93
00
58
CM
-C
L
77
5m
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3092
00
22
03
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-02
83
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18
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18
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19
00
75
CL-D
20
0m
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98
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05
27
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27
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1541
-00
06
02
71
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44
-01
97
400m
予備
C
H
136
5m
35
12
11
76
01
91
-03
89
-01
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29
-00
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42
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
02
08
38
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11
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-01
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-03
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00
CM
15
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23
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06
44
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90
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-00
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-02
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01
CM
-C
L
75
5m
47
95
16
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03
78
04
44
-02
07
02
57
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47
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89
-06
16
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42
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20
-00
13
-00
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00
09
CM
-C
L-D
22
0m
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03
20
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05
01
11
12
08
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09
93
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58
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55
CL-D
27
5m
95
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25
16
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26
18
37
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18
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52
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56
04
60
0690
05
80
02
55
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88
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59
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46
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88
深度
300m
B
108
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18
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42
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15
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-00
28
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03
56
-01
80
01
16
01
06
08
97
00
09
-00
42
-00
50
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
24
70
14
67
04
27
01
89
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0
747
-03
11
02
86
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13
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46
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03
00
63
坑道
C
H
11
0m
81
35
28
20
12
06
1187
-03
33
-08
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19
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-08
53
-05
51
-01
53
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-05
07
-08
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-02
46
CH
-C
M
276
5m
59
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06
44
00
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-01
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29
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05
08
02
19
-03
95
-00
56
16
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00
59
-00
07
-00
32
CH
-C
M-C
L
59
0m
36
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56
10
85
-00
74
00
15
32
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05
49
00
98
-04
07
00
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09
02
-00
25
-01
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66
CM
12
0m
78
88
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10
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-00
11
-11
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23
26
06
68
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00
82
-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
32
52
18
41
01
57
19
97
01
14
00
92
65
19
03
07
16
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03
79
-00
81
26
66
00
10
03
42
02
80
ステ
ージ
C
H
184
5m
28
70
08
01
02
30
09
99
00
28
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26
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-00
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-00
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-00
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CH
-C
M
52
5m
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45
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05
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-00
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-00
19
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-00
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00
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CH
-C
L
14
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01
20
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-01
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02
11
01
87
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85
00
64
-00
76
-00
87
300m
予備
C
H
39
0m
19
32
07
71
01
57
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-00
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00
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-00
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-00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
49
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17
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04
10
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96
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-01
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-00
13
02
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02
08
CM
72
0m
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10
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CM
-C
L
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5m
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10
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-01
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CL-D
20
0m
109
50
38
59
04
38
50
30
04
65
05
88
77
66
05
28
-02
95
00
03
03
20
14
97
00
96
05
17
00
04
400m
予備
C
H
136
5m
26
77
09
22
01
53
-03
92
-01
31
02
42
17
86
01
77
-03
11
-02
21
01
14
02
84
-00
42
-00
80
-00
05
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
03
08
43
03
84
03
65
-02
25
00
71
26
89
03
16
-01
71
-05
71
00
70
03
59
00
49
-01
21
00
41
CM
15
5m
35
70
08
23
01
88
04
36
-00
20
-01
73
30
39
03
11
0043
-02
89
00
46
03
27
00
21
-02
15
00
55
CM
-C
L
75
5m
49
17
20
67
04
81
08
35
-01
47
02
60
55
48
05
95
08
29
-05
70
00
42
07
57
01
22
-01
03
-00
86
CM
-C
L-D
22
0m
104
07
26
82
17
59
12
49
04
48
21
56
73
16
17
51
05
67
14
14
06
10
16
44
04
69
08
51
02
39
CL-D
27
5m
50
19
12
57
06
51
05
56
-00
18
05
05
40
14
03
58
-02
55
02
83
-00
74
02
38
-00
06
00
87
00
94
深度
300m
B
108
0m
18
47
07
19
02
16
01
97
00
78
00
14
25
16
03
65
-02
30
01
17
00
99
07
47
-00
07
-00
19
00
23
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
19
33
11
73
03
35
01
45
00
58
01
70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
JAEA-Research 2012-002
- 60 -
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
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64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
JAEA-Research 2012-002
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
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2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
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0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
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6991
-0765
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28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
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-0194
1904
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24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
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-0593
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6731
0061
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0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
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5773
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52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
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3565
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25
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60
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49
No7
+160
~
No8
+100
94
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-0282
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-0111
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54
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96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
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-0414
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03
31
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58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
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0550
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1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
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0370
0126
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-0312
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0322
24
20
29
28
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97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
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0089
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27
17
27
12
66
34
40
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No2
+300
~
No7
+160
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5516
0254
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69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
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0080
35
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29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
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0320
1807
0178
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55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
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47
72
31
56
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85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
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5669
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0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
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2041
0056
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59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
0446
5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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11331
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-0842
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2243
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17
57
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90
60
70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
92
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-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
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-1197
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-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
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-0542
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26
21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
~
No5
+180
95947
-0268
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5698
0138
2087
0137
28
55
28
53
66
82
41
30
No5
+180
~
No6
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0412
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0232
33
80
23
11
68
95
41
95
No6
+140
~
No7
+160
102
2987
0406
0793
6045
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46
96
28
37
58
61
44
65
No7
+160
~
No8
+100
94
4019
-0748
0009
6381
-0222
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0244
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27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
104
2132
-0369
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0262
2357
0435
65
06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
91
4815
0660
1202
8131
1596
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0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
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7293
0259
-0034
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-0356
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0248
24
78
28
25
56
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36
57
No1
+380
~
No6
+140
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6128
0012
0100
6502
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0109
28
20
26
65
58
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37
89
No2
+300
~
No7
+160
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0335
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29
89
24
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No3
+320
~
No8
+100
478
4852
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0243
6423
0193
2145
0071
33
45
26
70
63
81
41
32
No4
+280
~
No9
+140
486
3868
-0116
0301
6100
0334
2159
0184
40
05
28
43
66
10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
0040
0471
6588
0585
2421
0206
40
75
26
49
59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
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5902
0172
0121
6441
-0023
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0077
29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
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4841
-0090
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0020
2402
0077
33
99
27
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60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
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4755
-0055
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2552
0087
33
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25
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38
91
No0
+435
~
No10
+050
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6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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9194
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-0081
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88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
+300
92
6361
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0224
5182
-0469
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10
31
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58
36
39
42
No2
+300
~
No3
+320
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5800
-0994
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-1060
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77
23
28
54
28
35
78
No3
+320
~
No4
+280
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5975
0416
0018
5485
-0050
2101
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25
30
49
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47
42
07
No4
+280
~
No5
+180
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-0372
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29
41
29
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68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
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29
29
60
89
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No6
+140
~
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04
44
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15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
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-0129
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46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
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-0253
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0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
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25
28
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59
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No0
+435
~
No5
+180
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21
29
07
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No1
+380
~
No6
+140
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-0005
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00
28
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71
No2
+300
~
No7
+160
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1974
0051
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29
59
70
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+320
~
No8
+100
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No4
+280
~
No9
+140
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34
22
81
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54
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No5
+180
~
No10
+050
487
2802
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97
No0
+435
~
No8
+100
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5018
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-0027
1927
0086
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66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
776
4188
-0066
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2004
0067
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No2
+300
~
No10
+050
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No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
7507
1606
-0695
4221
-0013
1348
0536
26
20
41
33
97
84
55
12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
0178
8685
-0480
2931
0719
19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
3766
-0619
0352
5749
-0536
1893
0228
44
87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
6035
-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
96839
-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
96
3538
0351
0163
5633
0762
1246
0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
102
2422
0444
0675
5017
0393
1862
0325
56
71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
94
2574
-0363
0222
4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
5263
0494
2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
3219
0341
0778
5098
0944
2142
0269
46
33
32
52
66
43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
4745
6869
0199
0097
6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
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表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
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図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
- 80 -
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
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図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
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763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
JAEA-Research 2012-002
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
- 86 -
参考文献
1) 小田匡寛亀村勝美羽出山吉裕ldquo不連続性岩盤の Representative Elementary Volume(REV)
についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
3) 郷家光男堀田政國若林成樹中谷篤史ldquoクラックテンソル仮想割れ目モデルによる瑞浪
超深地層研究所研究坑道の掘削影響解析rdquo サイクル機構技術資料(契約業務報告書 清水建
設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
4) 瀬野康弘中間茂雄佐藤稔紀郷家光男多田浩幸櫻井英行ldquoクラックテンソル仮想割
れ目モデルによる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響解析rdquo JAEA-Research 2007-081
(2007)
5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
機構JAEA-Research 2010-043(2010)
6) J Bear ldquoDynamics of fluids in porous mediardquo American Elsevier New York(1972) 7) 國丸貴紀見掛信一郎 西尾和久 鶴田忠彦 松岡稔幸 早野明 竹内竜史 三枝博光 大山卓也
水野 崇 丹野剛男 平野享 竹内真司 尾方伸久 濱克 宏 池田幸喜 山本 勝 弥富洋介 島田
顕臣 松井裕哉 伊藤洋昭 杉原弘造ldquo超深地層研究所計画 年度報告書(2009 年度)rdquo
JAEA-Review 2011-007(2011)
8) M Oda ldquoAn experimental study of the elasticity of mylonite rock with random cracksrdquo
International Journal of Rock Mechanics and Mining Science amp Geomechanics Abstracts
Vol25 No2 pp59-69 (1988)
9) M Oda ldquoA method for evaluating the representative elementary volume based on joint
survey of rock massesrdquo Canadian Geotechnical Journal Vol25 pp440-447 (1988)
10) 森孝之森川誠司田部井和人岩野圭太ldquo研究坑道掘削に伴う坑道周辺岩盤への力学的影
響評価解析rdquoサイクル機構技術資料(契約業務報告書 鹿島建設株式会社)JNC-TJ7400
2002-007(2002) 11) 大津宏康西山哲土山富広中井亮太朗澤田淳山田直之坂本和彦内田雅大ldquo我が
国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
発-(先行基礎工学分野における共同研究 最終報告書)rdquoサイクル機構技術資料(京都大学
大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
この印刷物は再生紙を使用しています
i
JAEA-Research 2012-002
結晶質岩を対象としたクラックテンソルによる等価連続体モデル化手法に関する研究
日本原子力研究開発機構 地層処分研究開発部門 東濃地科学研究ユニット 丹野 剛男佐藤 稔紀真田 祐幸引間 亮一松井 裕哉多田 浩幸
郷家 光男熊坂 博夫石井 卓
(2012 年 1 月 6 日受理)
日本原子力研究開発機構では超深地層研究所計画(以下MIU 計画)の岩盤力学研究の一環
として結晶質岩を対象とし坑道の掘削に伴って周辺岩盤中に生じる掘削影響の評価を地上か
らの調査段階で実施する方法の構築を課題の一つとして設定しているこの課題を達成するため
に岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所において割れ目の力学特性やその幾何学的分布が岩盤
の変形に支配的な影響を及ぼす結晶質岩についてクラックテンソルモデル(等価連続体モデル
の一つ)による研究を進めているあわせてクラックテンソルによる相対誤差に基づいた REV
(Representative Elementary Volume代表要素体積寸法効果を定量的に表現する指標であり
不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈する際の最小体積の意味)の検討を実施し第 3
段階における試験計画の策定やモデル化の際の要素の大きさの設定に REV の検討結果を適用す
ることを試みている 2010年度はクラックテンソルモデルに基づきREVの検討を実施したREVの検討は今後
MIU計画の第3段階において実施される施工対策影響試験に関して調査位置範囲試験のサ
ンプル数を決定する際の情報やモデル化における要素の大きさを決定する際の情報として利用
されるまたクラックテンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係を調査し設計時に設
定した岩盤等級に基づく物性分布評価の妥当性を検討した
2010 年度の研究では以下のような成果が得られた
①水平坑道では岩盤等級とクラックテンソルのトレースに負の相関が認められたこれは
岩盤等級とクラックテンソル理論に基づき算出された岩盤の等価剛性とが関連付けられる
可能性を示唆し岩盤等級に基づく物性分布評価の理論的な根拠となり得ることを示すこと
ができた
②REV の検討の結果瑞浪超深地層研究所では換気立坑よりも割れ目の密度が大きい水平
坑道の方が基準領域の値への収束が速かった小田らの数値実験1)では収束の速さは割れ目
の密度に依存すると結論付けておりこの結果は小田らの数値実験 1)を支持していると考え
られる
③曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案した
本研究で提案した算出方法に基づき割れ目のトレース長を算出することにより原位置のデ
ータを直接解析に反映することが可能となり従来の研究よりも精度の高いクラックテンソ
ルモデルに基づく岩盤の等価剛性の評価が可能になると考えられる
東濃地科学センター(駐在)509-6132 岐阜県瑞浪市明世町山野内 1-64 技術開発協力員 清水建設株式会社
ii
JAEA-Research 2012-002
Study on Equivalent Continuum Modeling with Crack Tensor on Crystalline Rock
Takeo TANNO Toshinori SATO Hiroyuki SANADA
Ryoichi HIKIMA Hiroya MATSUI Hiroyuki TADA Mitsuo GOHKE Hiroo KUMASAKA and Takashi ISHII
Tono Geoscientific Research Unit
Geological Isolation Research and Development Directorate Japan Atomic Energy Agency
Akiyo-cho Mizunami-shi Gifu-ken
(Received January 6 2012)
The Crack tensor model which is a kind of equivalent continuum model has been studied in rock mechanical investigation in the MIU The fractured rock mass is modeled as the elastic continuum model with the crack tensor
In this study crack tensor based on the geological observation in the MIU project was calculated and REV (Representative Elementary Volume) in the shafts and research galleries was studied based on the relative error of the crack tensor The correlation between the crack density the trace length of crack and the trace of crack tensor and the rock mass classification was also studied
The results are as follows 1) The correlation between the trace of the crack tensor and the rock mass classification
was negative at the research gallery 2) Some observance zones were set in the ventilation shaft and the research gallery and
the convergence of the relative error in the each observance zone was studied based on the crack tensor The convergence of the relative error was faster in the research gallery than in the ventilation shaft
3) The method of calculation of the trace length of the crack on curved wall was proposed The further studies based on the crack tensor model will be more accurate than the past studies by the proposed method
Keywords Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project Crack Tensor Model
Equivalent Continuum Model Rock Mass Classification
Collaborating Engineer SHIMIZU Corporation
JAEA-Research 2012-002
iii
目 次
1 はじめに 1
2 実施内容 4
3 クラックテンソルの概要 5 31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味 5
32 クラックテンソルの算出方法 6
321 割れ目の形状が明瞭な場合 6
322 割れ目の形状が不明瞭な場合 7
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要 9 41 割れ目のトレース長の概要 9
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法 9
421 接平面への割れ目の投影 9
422 割れ目のトレース長の算出方法 10
423 割れ目の単位法線ベクトル 10
43 クラックテンソルの算出手順 11
5 算出対象領域の概要 13 51 算出対象領域 13
52 壁面観察図 13
521 換気立坑 13
522 水平坑道 17
6 クラックテンソルの算出結果 23 61 割れ目の方向分布 23
62 クラックテンソルの算出 24
621 換気立坑 24
622 水平坑道 41
63 算出結果のまとめ 57
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果 57
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果 59
64 考察 61
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察 61
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察 61
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討 62 71 REV の概要 62
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差 63
73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法 64
74 算出対象および区間長の設定 64
75 算出結果 66
76 モデル化のための条件設定の検討 75
761 相対誤差に基づく検討 75
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討 79
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討 83
8 本研究のまとめ 84 参考文献 86
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CONTENTS
1 Introduction 1
2 Outline of studies 4
3 Overview of crack tensor 5 31 Stress-Strain relation based on crack tensor model 5
32 Calculation method of crack tensor 6
321 In case that shape of crack is sharply-defined 6
322 In case that shape of crack is not sharply-defined 7
4 Calculation method of crack tensor in this sudy 9 41 Overview of trace length of crack 9
42 Calculation method of trace length of crack on curved wall 9
421 Projection of crack to tangent plane 9
422 Calculation method of trace length of crack 10
423 A normal unit vector of crack 10
43 Calculation method of crack tensor 11
5 Overview of observance area 13 51 Observance area 13
52 Geological investigation results 13
521 Ventilation shaft 13
522 Research gallery 17
6 Results of calculation for crack tensor 23 61 Direction distribution of cracks 23
62 Calculation for crack tensor 24
621 Ventilation shaft 24
622 Research gallery 41
63 Summary of calculation of crack tensor 57
631 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 57
632 Calculation results every rock mass classification value 59
64 Consideration 61
641 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 61
642 Calculation results every rock mass classification value 61
7 Study to set modeling conditions at MIU 62 71 Overview of REV 62
72 Error tensoru and relative error of crack tensor 63
73 Calculation method of equivalent stiffness of rock mass 64
74 Observation area and interval length 64
75 Result of calculation 66
76 Study to set modeling conditions 75
761 Study on relative error of crack tensor 75
762 Study on equivalent stiffness of rock mass 79
763 Study on modeling conditions based on REV 83
8 Summary 84
Reference 86
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図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
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表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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- 9 -
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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- 10 -
422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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- 11 -
壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
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- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
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FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
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-00
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~2502
C
H
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91
01
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44
2502
B
-C
H
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06
01
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08
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-03
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-00
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~3002
B
-C
H-C
M359
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-C
M
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31
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94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
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53
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08
-01
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18
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-00
68
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34
01
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~3502
C
H-C
M
206
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15
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3502
B
-C
H
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-01
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B
-C
H-C
M123
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03
-13
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-07
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81
-21
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CH
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05
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01
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B
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C
H
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-14
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47
-04
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-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
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H-C
M86
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02
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-C
H
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~4598
C
H
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73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
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H-C
M86
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05
11
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132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
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04
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CL-D
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5m
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29
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01
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深度
300m
B
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13
-00
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00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
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34
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00
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-01
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00
83
坑道
C
H
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00
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-02
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-00
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CH
-C
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L
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-02
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-00
64
06
56
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00
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11
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06
CM
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-00
76
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68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
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M
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-01
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-00
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ステ
ージ
C
H
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-00
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00
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C
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ステ
ージ
C
H-C
M
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予備
C
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ステ
ージ
C
H-C
M
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0m
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CM
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B
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-00
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研究
アク
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B
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-00
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-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
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ステ
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C
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ステ
ージ
C
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M
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ステ
ージ
C
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研究
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70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
JAEA-Research 2012-002
- 60 -
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
JAEA-Research 2012-002
- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
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1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
5495
0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
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2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
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+435
~
No1
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70
37
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No1
+380
~
No2
+300
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-0383
2032
0341
35
92
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77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
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-1197
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-0993
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23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
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6756
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21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
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No5
+180
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28
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No5
+180
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No6
+140
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68
95
41
95
No6
+140
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No7
+160
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No7
+160
~
No8
+100
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12
74
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46
91
No8
+100
~
No9
+140
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2132
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06
38
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69
96
57
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No9
+140
~
No10
+050
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31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
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28
25
56
67
36
57
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26
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No2
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No7
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No3
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~
No8
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4852
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26
70
63
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41
32
No4
+280
~
No9
+140
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3868
-0116
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0184
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05
28
43
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10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
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0206
40
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59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
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5902
0172
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29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
776
4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
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2552
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33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
0139
0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
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+435
~
No1
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9194
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-0081
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88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
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0224
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10
31
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36
39
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No2
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~
No3
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28
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+280
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25
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49
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47
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No4
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~
No5
+180
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-0372
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0103
2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
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0440
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42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
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0271
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04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
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-0599
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5461
-0129
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0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
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0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
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0591
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0266
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25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
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0322
0139
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27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
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31
00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
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1974
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29
59
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+320
~
No8
+100
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1638
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40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
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48
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34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
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0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
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5018
0221
0263
5793
-0027
1927
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66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
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-0066
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0031
2004
0067
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98
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46
90
No2
+300
~
No10
+050
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-0011
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1997
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30
73
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47
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No0
+435
~
No10
+050
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0200
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5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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-0695
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-0013
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41
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12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
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-0480
2931
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19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
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-0536
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79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
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0792
0022
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-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
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-0572
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5829
0019
2049
0310
25
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27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
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0211
44
93
31
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75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
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34
00
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55
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No7
+160
~
No8
+100
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-0196
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59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
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55
00
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No9
+140
~
No10
+050
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No0
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~
No5
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6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
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- 78 -
図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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- 79 -
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
- 80 -
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
JAEA-Research 2012-002
- 81 -
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
JAEA-Research 2012-002
- 82 -
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 83 -
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 84 -
8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
JAEA-Research 2012-002
- 85 -
ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
- 86 -
参考文献
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についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
3) 郷家光男堀田政國若林成樹中谷篤史ldquoクラックテンソル仮想割れ目モデルによる瑞浪
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設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
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(2007)
5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
機構JAEA-Research 2010-043(2010)
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水野 崇 丹野剛男 平野享 竹内真司 尾方伸久 濱克 宏 池田幸喜 山本 勝 弥富洋介 島田
顕臣 松井裕哉 伊藤洋昭 杉原弘造ldquo超深地層研究所計画 年度報告書(2009 年度)rdquo
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大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
この印刷物は再生紙を使用しています
ii
JAEA-Research 2012-002
Study on Equivalent Continuum Modeling with Crack Tensor on Crystalline Rock
Takeo TANNO Toshinori SATO Hiroyuki SANADA
Ryoichi HIKIMA Hiroya MATSUI Hiroyuki TADA Mitsuo GOHKE Hiroo KUMASAKA and Takashi ISHII
Tono Geoscientific Research Unit
Geological Isolation Research and Development Directorate Japan Atomic Energy Agency
Akiyo-cho Mizunami-shi Gifu-ken
(Received January 6 2012)
The Crack tensor model which is a kind of equivalent continuum model has been studied in rock mechanical investigation in the MIU The fractured rock mass is modeled as the elastic continuum model with the crack tensor
In this study crack tensor based on the geological observation in the MIU project was calculated and REV (Representative Elementary Volume) in the shafts and research galleries was studied based on the relative error of the crack tensor The correlation between the crack density the trace length of crack and the trace of crack tensor and the rock mass classification was also studied
The results are as follows 1) The correlation between the trace of the crack tensor and the rock mass classification
was negative at the research gallery 2) Some observance zones were set in the ventilation shaft and the research gallery and
the convergence of the relative error in the each observance zone was studied based on the crack tensor The convergence of the relative error was faster in the research gallery than in the ventilation shaft
3) The method of calculation of the trace length of the crack on curved wall was proposed The further studies based on the crack tensor model will be more accurate than the past studies by the proposed method
Keywords Mizunami Underground Research Laboratory (MIU) Project Crack Tensor Model
Equivalent Continuum Model Rock Mass Classification
Collaborating Engineer SHIMIZU Corporation
JAEA-Research 2012-002
iii
目 次
1 はじめに 1
2 実施内容 4
3 クラックテンソルの概要 5 31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味 5
32 クラックテンソルの算出方法 6
321 割れ目の形状が明瞭な場合 6
322 割れ目の形状が不明瞭な場合 7
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要 9 41 割れ目のトレース長の概要 9
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法 9
421 接平面への割れ目の投影 9
422 割れ目のトレース長の算出方法 10
423 割れ目の単位法線ベクトル 10
43 クラックテンソルの算出手順 11
5 算出対象領域の概要 13 51 算出対象領域 13
52 壁面観察図 13
521 換気立坑 13
522 水平坑道 17
6 クラックテンソルの算出結果 23 61 割れ目の方向分布 23
62 クラックテンソルの算出 24
621 換気立坑 24
622 水平坑道 41
63 算出結果のまとめ 57
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果 57
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果 59
64 考察 61
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察 61
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察 61
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討 62 71 REV の概要 62
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差 63
73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法 64
74 算出対象および区間長の設定 64
75 算出結果 66
76 モデル化のための条件設定の検討 75
761 相対誤差に基づく検討 75
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討 79
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討 83
8 本研究のまとめ 84 参考文献 86
JAEA-Research 2012-002
iv
CONTENTS
1 Introduction 1
2 Outline of studies 4
3 Overview of crack tensor 5 31 Stress-Strain relation based on crack tensor model 5
32 Calculation method of crack tensor 6
321 In case that shape of crack is sharply-defined 6
322 In case that shape of crack is not sharply-defined 7
4 Calculation method of crack tensor in this sudy 9 41 Overview of trace length of crack 9
42 Calculation method of trace length of crack on curved wall 9
421 Projection of crack to tangent plane 9
422 Calculation method of trace length of crack 10
423 A normal unit vector of crack 10
43 Calculation method of crack tensor 11
5 Overview of observance area 13 51 Observance area 13
52 Geological investigation results 13
521 Ventilation shaft 13
522 Research gallery 17
6 Results of calculation for crack tensor 23 61 Direction distribution of cracks 23
62 Calculation for crack tensor 24
621 Ventilation shaft 24
622 Research gallery 41
63 Summary of calculation of crack tensor 57
631 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 57
632 Calculation results every rock mass classification value 59
64 Consideration 61
641 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 61
642 Calculation results every rock mass classification value 61
7 Study to set modeling conditions at MIU 62 71 Overview of REV 62
72 Error tensoru and relative error of crack tensor 63
73 Calculation method of equivalent stiffness of rock mass 64
74 Observation area and interval length 64
75 Result of calculation 66
76 Study to set modeling conditions 75
761 Study on relative error of crack tensor 75
762 Study on equivalent stiffness of rock mass 79
763 Study on modeling conditions based on REV 83
8 Summary 84
Reference 86
JAEA-Research 2012-002
v
図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
JAEA-Research 2012-002
vi
表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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vii
表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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- 13 -
5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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- 16 -
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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- 24 -
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
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- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
JAEA-Research 2012-002
- 27 -
FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
04
95
01
18
00
26
00
64
00
07
00
70
03
40
00
45
00
30
-00
05
00
20
02
97
00
14
00
64
00
33
~2502
C
H
5
18
98
05
86
00
80
06
64
-00
02
01
14
06
21
01
04
03
41
-00
92
-00
11
08
90
00
49
00
34
01
20
CH
-C
M
364
22
26
07
08
01
93
0827
00
67
03
07
17
61
02
60
04
34
-00
74
00
78
26
46
00
91
01
74
02
44
2502
B
-C
H
52
15
58
05
06
01
77
03
08
-00
94
00
87
23
02
01
91
02
74
-03
49
-00
43
24
93
00
32
00
04
-00
17
~3002
B
-C
H-C
M359
09
93
02
42
00
59
01
74
00
09
01
27
08
01
0057
01
31
-00
33
00
35
0733
00
10
-00
25
00
30
CH
-C
M
89
39
94
10
64
02
31
04
43
-00
96
04
59
18
58
01
90
00
73
-02
52
02
17
19
22
-00
39
00
94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
48
14
78
02
53
02
08
-01
96
02
69
18
24
01
66
-04
55
-02
80
02
18
15
83
-00
68
-00
34
01
41
~3502
C
H-C
M
206
85
74
26
15
04
63
04
63
-04
29
08
33
54
42
05
01
-05
68
-09
04
05
28
25
61
-01
58
-02
73
01
44
3502
B
-C
H
13
57
16
21
99
04
62
-14
10
-04
59
-00
14
50
85
06
50
-17
38
-10
47
04
23
11
71
-02
70
-00
04
-01
58
~4002
B
-C
H-C
M123
48
28
24
75
06
03
-13
70
-07
24
05
89
58
47
07
81
-21
11
-14
71
07
23
15
67
-03
40
-01
71
01
25
CH
89
28
98
16
24
03
48
-14
39
-05
02
05
05
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CH
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232
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94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
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F2222
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F3312
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F3331
2002
B
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03
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48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
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F1123
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2F2233
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F2223
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F3312
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F3331
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B
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14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
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F3312
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F3331
2002
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18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
24
10
88
04
15
03
43
-00
24
02
97
02
53
CL-D
27
5m
103
05
31
37
11
55
13
17
-00
20
08
05
128
50
05
38
09
29
09
91
01
01
03
00
01
28
00
12
01
87
深度
300m
B
108
0m
29
50
11
15
03
10
02
46
01
29
00
28
38
19
05
02
-03
08
02
16
01
32
10
15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
78
12
64
03
34
01
57
00
72
01
57
39
28
0
605
-01
99
02
84
02
87
10
21
00
48
01
55
00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
24
04
70
0335
-01
48
-03
26
42
26
06
50
00
30
-03
59
-00
76
18
79
-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
276
5m
58
05
12
38
04
60
00
91
-01
43
01
01
38
06
04
13
03
44
-02
98
-00
21
12
44
00
65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
63
15
33
03
92
14
59
-00
60
00
45
44
33
03
96
03
02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
87
73
14
36
09
97
14
24
01
71
-07
48
17
18
06
87
04
50
-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
16
91
07
28
00
61
09
92
00
24
00
66
18
50
00
43
07
10
-01
30
-00
13
12
55
00
32
01
02
01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
09
04
02
30
11
80
00
13
01
00
26
71
02
27
04
44
-00
21
-00
13
08
89
00
72
00
22
01
24
CH
-C
M
52
5m
28
10
14
45
03
77
12
62
-01
82
-01
37
41
32
07
14
10
46
-00
22
-02
25
12
50
02
00
01
10
-00
32
CH
-C
L
14
0m
45
68
11
96
01
25
16
95
-00
90
-04
73
30
65
00
64
08
47
-02
81
00
11
40
34
00
40
-00
56
00
99
300m
予備
C
H
39
0m
35
73
16
59
03
66
11
96
-00
13
02
23
23
26
02
66
05
00
-00
12
01
79
21
66
00
23
01
88
00
46
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
78
42
24
34
05
84
19
03
-00
68
07
09
33
54
04
82
-00
69
-01
45
04
14
30
92
-01
26
00
80
01
77
CM
72
0m
102
73
18
75
10
52
24
63
-01
28
10
54
56
14
07
40
0555
02
15
00
92
22
36
01
08
-00
93
00
58
CM
-C
L
77
5m
85
70
23
13
06
46
3092
00
22
03
34
45
25
04
23
12
42
-02
83
01
18
14
16
01
18
01
19
00
75
CL-D
20
0m
91
98
34
74
05
27
48
84
02
27
02
89
48
21
04
42
1541
-00
06
02
71
12
58
02
30
02
44
-01
97
400m
予備
C
H
136
5m
35
12
11
76
01
91
-03
89
-01
51
03
66
20
61
02
13
-03
87
-02
62
01
63
02
60
-00
29
-00
99
00
42
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
02
08
38
04
11
02
81
-01
45
02
50
28
54
03
71
-03
37
-04
21
01
14
05
04
00
17
-01
10
02
00
CM
15
5m
23
04
06
44
00
90
03
60
-00
86
-02
48
25
72
02
39
0314
-02
71
-00
14
01
96
00
08
-01
70
-00
01
CM
-C
L
75
5m
47
95
16
96
03
78
04
44
-02
07
02
57
51
73
05
47
03
89
-06
16
00
42
08
20
-00
13
-00
52
00
09
CM
-C
L-D
22
0m
86
03
20
24
13
36
10
05
01
11
12
08
48
92
09
93
04
97
09
76
05
67
10
85
02
58
02
84
03
55
CL-D
27
5m
95
91
25
16
11
26
18
37
02
18
10
52
55
56
04
60
0690
05
80
02
55
02
88
01
59
00
46
01
88
深度
300m
B
108
0m
18
91
07
42
02
66
02
15
00
73
-00
28
25
74
03
56
-01
80
01
16
01
06
08
97
00
09
-00
42
-00
50
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
24
70
14
67
04
27
01
89
00
96
01
34
46
69
0
747
-03
11
02
86
03
15
13
20
00
46
02
03
00
63
坑道
C
H
11
0m
81
35
28
20
12
06
1187
-03
33
-08
34
75
19
19
80
-08
53
-05
51
-01
53
49
29
-05
07
-08
47
-02
46
CH
-C
M
276
5m
59
48
12
46
06
44
00
60
-01
19
00
29
45
56
05
08
02
19
-03
95
-00
56
16
00
00
59
-00
07
-00
32
CH
-C
M-C
L
59
0m
36
68
10
75
03
56
10
85
-00
74
00
15
32
96
05
49
00
98
-04
07
00
39
09
02
-00
25
-01
11
00
66
CM
12
0m
78
88
09
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10
07
11
21
-00
11
-11
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26
06
68
0029
00
82
-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
32
52
18
41
01
57
19
97
01
14
00
92
65
19
03
07
16
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03
79
-00
81
26
66
00
10
03
42
02
80
ステ
ージ
C
H
184
5m
28
70
08
01
02
30
09
99
00
28
00
61
26
43
02
76
03
77
-00
12
-00
35
09
17
00
70
00
29
-00
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CH
-C
M
52
5m
12
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89
01
65
05
97
-00
20
-00
19
21
04
03
35
04
89
00
33
-00
48
05
95
00
80
00
49
00
10
CH
-C
L
14
0m
39
43
17
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01
01
20
70
01
25
-01
57
19
85
00
62
18
46
02
11
01
87
13
85
00
64
-00
76
-00
87
300m
予備
C
H
39
0m
19
32
07
71
01
57
05
21
-00
03
01
23
10
84
01
00
00
67
-00
48
00
97
11
49
-00
16
00
48
-00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
49
62
17
75
04
10
12
56
00
69
07
25
23
99
03
96
00
15
-01
56
05
15
27
81
-00
13
02
39
02
08
CM
72
0m
83
30
15
20
10
29
14
70
00
67
07
58
52
76
06
78
05
39
01
94
00
72
35
95
00
56
01
21
-02
62
CM
-C
L
77
5m
92
37
24
10
07
75
2960
02
35
03
00
57
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07
07
54
-02
44
01
68
23
33
00
69
01
32
-01
20
CL-D
20
0m
109
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38
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38
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30
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65
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88
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03
20
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96
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17
00
04
400m
予備
C
H
136
5m
26
77
09
22
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53
-03
92
-01
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77
-03
11
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21
01
14
02
84
-00
42
-00
80
-00
05
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
03
08
43
03
84
03
65
-02
25
00
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26
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16
-01
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-05
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59
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-01
21
00
41
CM
15
5m
35
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08
23
01
88
04
36
-00
20
-01
73
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39
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11
0043
-02
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46
03
27
00
21
-02
15
00
55
CM
-C
L
75
5m
49
17
20
67
04
81
08
35
-01
47
02
60
55
48
05
95
08
29
-05
70
00
42
07
57
01
22
-01
03
-00
86
CM
-C
L-D
22
0m
104
07
26
82
17
59
12
49
04
48
21
56
73
16
17
51
05
67
14
14
06
10
16
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08
51
02
39
CL-D
27
5m
50
19
12
57
06
51
05
56
-00
18
05
05
40
14
03
58
-02
55
02
83
-00
74
02
38
-00
06
00
87
00
94
深度
300m
B
108
0m
18
47
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19
02
16
01
97
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78
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14
25
16
03
65
-02
30
01
17
00
99
07
47
-00
07
-00
19
00
23
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
19
33
11
73
03
35
01
45
00
58
01
70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
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60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
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35
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31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
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26
02
03
-00
50
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26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
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10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
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-00
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-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
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03
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01
41
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-04
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01
12
25
00
38
01
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00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
JAEA-Research 2012-002
- 60 -
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
JAEA-Research 2012-002
- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
JAEA-Research 2012-002
- 62 -
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
JAEA-Research 2012-002
- 63 -
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
JAEA-Research 2012-002
- 64 -
73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
JAEA-Research 2012-002
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
JAEA-Research 2012-002
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
JAEA-Research 2012-002
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
JAEA-Research 2012-002
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
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表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
5816
0217
1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
5495
0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
0446
5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
11331
2292
-0842
5361
0072
2243
0800
17
57
32
90
60
70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
92
4978
0235
-0123
3667
-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
102
7333
-1197
0469
9234
-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
96
6756
0548
-0018
5696
-0542
2484
0230
26
21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
~
No5
+180
95947
-0268
0211
5698
0138
2087
0137
28
55
28
53
66
82
41
30
No5
+180
~
No6
+140
96
4731
0412
0074
7879
0869
1850
0232
33
80
23
11
68
95
41
95
No6
+140
~
No7
+160
102
2987
0406
0793
6045
0568
2494
0296
46
96
28
37
58
61
44
65
No7
+160
~
No8
+100
94
4019
-0748
0009
6381
-0222
1622
0244
38
74
27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
104
2132
-0369
0293
4531
0262
2357
0435
65
06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
91
4815
0660
1202
8131
1596
3494
0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
4745
7293
0259
-0034
6058
-0356
2590
0248
24
78
28
25
56
67
36
57
No1
+380
~
No6
+140
476
6128
0012
0100
6502
-0146
2458
0109
28
20
26
65
58
81
37
89
No2
+300
~
No7
+160
486
5558
0055
0335
7058
0101
2552
0080
29
89
24
75
56
47
37
03
No3
+320
~
No8
+100
478
4852
0077
0243
6423
0193
2145
0071
33
45
26
70
63
81
41
32
No4
+280
~
No9
+140
486
3868
-0116
0301
6100
0334
2159
0184
40
05
28
43
66
10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
0040
0471
6588
0585
2421
0206
40
75
26
49
59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
7665
5902
0172
0121
6441
-0023
2381
0077
29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
776
4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
0391
6761
0260
2552
0087
33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
0139
0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
9194
2802
-0969
5086
-0081
1703
0842
20
88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
+300
92
6361
0254
0224
5182
-0469
2535
0292
28
10
31
81
58
36
39
42
No2
+300
~
No3
+320
102
5800
-0994
0653
8185
-1060
2897
0515
29
77
23
28
54
28
35
78
No3
+320
~
No4
+280
96
5975
0416
0018
5485
-0050
2101
0219
29
25
30
49
66
47
42
07
No4
+280
~
No5
+180
95708
-0372
0527
5402
0103
2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
96
3776
0440
0202
6090
0792
1352
0196
42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
102
1723
0271
0516
3773
0153
1358
0453
76
04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
3308
-0599
0262
5461
-0129
1106
0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
0368
4116
0289
2217
0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
91
3390
0591
0888
5805
1086
2422
0266
43
25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
4745
6520
0322
0139
5887
-0296
2279
0293
27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
0164
31
00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
486
4472
0045
0423
5904
0076
1974
0051
36
59
29
59
70
79
45
66
No3
+320
~
No8
+100
478
3976
0067
0352
5385
0196
1638
0096
40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
0254
1685
0206
48
33
34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
0105
0473
5106
0430
1763
0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
7665
5018
0221
0263
5793
-0027
1927
0086
33
66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
776
4188
-0066
0381
5597
0031
2004
0067
38
81
30
98
70
92
46
90
No2
+300
~
No10
+050
775
3844
-0011
0462
5640
0220
1997
0096
41
12
30
73
70
94
47
60
No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
7507
1606
-0695
4221
-0013
1348
0536
26
20
41
33
97
84
55
12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
0178
8685
-0480
2931
0719
19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
3766
-0619
0352
5749
-0536
1893
0228
44
87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
6035
-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
96839
-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
96
3538
0351
0163
5633
0762
1246
0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
102
2422
0444
0675
5017
0393
1862
0325
56
71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
94
2574
-0363
0222
4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
5263
0494
2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
3219
0341
0778
5098
0944
2142
0269
46
33
32
52
66
43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
4745
6869
0199
0097
6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
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表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
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図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
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表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
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図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
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763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
- 86 -
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国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
発-(先行基礎工学分野における共同研究 最終報告書)rdquoサイクル機構技術資料(京都大学
大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
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iii
目 次
1 はじめに 1
2 実施内容 4
3 クラックテンソルの概要 5 31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味 5
32 クラックテンソルの算出方法 6
321 割れ目の形状が明瞭な場合 6
322 割れ目の形状が不明瞭な場合 7
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要 9 41 割れ目のトレース長の概要 9
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法 9
421 接平面への割れ目の投影 9
422 割れ目のトレース長の算出方法 10
423 割れ目の単位法線ベクトル 10
43 クラックテンソルの算出手順 11
5 算出対象領域の概要 13 51 算出対象領域 13
52 壁面観察図 13
521 換気立坑 13
522 水平坑道 17
6 クラックテンソルの算出結果 23 61 割れ目の方向分布 23
62 クラックテンソルの算出 24
621 換気立坑 24
622 水平坑道 41
63 算出結果のまとめ 57
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果 57
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果 59
64 考察 61
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察 61
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察 61
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討 62 71 REV の概要 62
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差 63
73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法 64
74 算出対象および区間長の設定 64
75 算出結果 66
76 モデル化のための条件設定の検討 75
761 相対誤差に基づく検討 75
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討 79
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討 83
8 本研究のまとめ 84 参考文献 86
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CONTENTS
1 Introduction 1
2 Outline of studies 4
3 Overview of crack tensor 5 31 Stress-Strain relation based on crack tensor model 5
32 Calculation method of crack tensor 6
321 In case that shape of crack is sharply-defined 6
322 In case that shape of crack is not sharply-defined 7
4 Calculation method of crack tensor in this sudy 9 41 Overview of trace length of crack 9
42 Calculation method of trace length of crack on curved wall 9
421 Projection of crack to tangent plane 9
422 Calculation method of trace length of crack 10
423 A normal unit vector of crack 10
43 Calculation method of crack tensor 11
5 Overview of observance area 13 51 Observance area 13
52 Geological investigation results 13
521 Ventilation shaft 13
522 Research gallery 17
6 Results of calculation for crack tensor 23 61 Direction distribution of cracks 23
62 Calculation for crack tensor 24
621 Ventilation shaft 24
622 Research gallery 41
63 Summary of calculation of crack tensor 57
631 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 57
632 Calculation results every rock mass classification value 59
64 Consideration 61
641 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 61
642 Calculation results every rock mass classification value 61
7 Study to set modeling conditions at MIU 62 71 Overview of REV 62
72 Error tensoru and relative error of crack tensor 63
73 Calculation method of equivalent stiffness of rock mass 64
74 Observation area and interval length 64
75 Result of calculation 66
76 Study to set modeling conditions 75
761 Study on relative error of crack tensor 75
762 Study on equivalent stiffness of rock mass 79
763 Study on modeling conditions based on REV 83
8 Summary 84
Reference 86
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図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
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表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
JAEA-Research 2012-002
- 23 -
6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
JAEA-Research 2012-002
- 24 -
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
JAEA-Research 2012-002
- 25 -
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
JAEA-Research 2012-002
- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
JAEA-Research 2012-002
- 27 -
FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
04
95
01
18
00
26
00
64
00
07
00
70
03
40
00
45
00
30
-00
05
00
20
02
97
00
14
00
64
00
33
~2502
C
H
5
18
98
05
86
00
80
06
64
-00
02
01
14
06
21
01
04
03
41
-00
92
-00
11
08
90
00
49
00
34
01
20
CH
-C
M
364
22
26
07
08
01
93
0827
00
67
03
07
17
61
02
60
04
34
-00
74
00
78
26
46
00
91
01
74
02
44
2502
B
-C
H
52
15
58
05
06
01
77
03
08
-00
94
00
87
23
02
01
91
02
74
-03
49
-00
43
24
93
00
32
00
04
-00
17
~3002
B
-C
H-C
M359
09
93
02
42
00
59
01
74
00
09
01
27
08
01
0057
01
31
-00
33
00
35
0733
00
10
-00
25
00
30
CH
-C
M
89
39
94
10
64
02
31
04
43
-00
96
04
59
18
58
01
90
00
73
-02
52
02
17
19
22
-00
39
00
94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
48
14
78
02
53
02
08
-01
96
02
69
18
24
01
66
-04
55
-02
80
02
18
15
83
-00
68
-00
34
01
41
~3502
C
H-C
M
206
85
74
26
15
04
63
04
63
-04
29
08
33
54
42
05
01
-05
68
-09
04
05
28
25
61
-01
58
-02
73
01
44
3502
B
-C
H
13
57
16
21
99
04
62
-14
10
-04
59
-00
14
50
85
06
50
-17
38
-10
47
04
23
11
71
-02
70
-00
04
-01
58
~4002
B
-C
H-C
M123
48
28
24
75
06
03
-13
70
-07
24
05
89
58
47
07
81
-21
11
-14
71
07
23
15
67
-03
40
-01
71
01
25
CH
89
28
98
16
24
03
48
-14
39
-05
02
05
05
18
12
03
42
-1
266
-05
13
03
97
07
29
-02
26
-02
02
01
17
CH
-C
M
158
88
61
47
55
11
20
-36
87
-15
11
09
12
86
11
12
05
-44
08
-23
31
12
47
14
83
-05
23
-05
04
-00
47
4002
B
-C
H-C
M52
47
61
25
49
05
03
-19
16
-05
64
09
22
29
18
04
27
-12
51
-05
79
05
64
0849
-02
59
-00
16
01
74
~4598
C
H
232
65
49
18
29
05
01
-14
84
-04
68
08
55
25
60
03
47
-04
51
-03
07
02
66
06
88
-01
15
-00
82
02
21
CH
-C
M
312
56
89
17
33
05
65
-14
09
-04
70
07
96
24
60
04
76
-05
42
-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
08
47
02
02
00
45
01
10
00
13
01
20
05
84
00
81
00
51
-00
06
00
33
05
60
00
22
01
16
00
54
~2502
C
H
5
22
18
06
87
01
10
07
77
00
03
01
36
07
38
01
55
0
404
-00
81
-00
03
14
15
00
79
01
80
02
07
CH
-C
M
364
27
36
08
81
02
72
1003
00
90
03
90
21
61
03
36
05
19
-00
75
00
97
34
91
01
14
02
96
03
77
2502
B
-C
H
52
10
35
03
29
01
29
01
89
-00
57
00
70
15
61
01
33
01
75
-02
35
-00
25
17
47
00
26
00
25
00
29
~3002
B
-C
H-C
M359
22
95
05
68
01
39
03
83
00
20
02
91
18
62
0135
02
78
-00
73
00
83
1758
00
19
-00
54
00
81
CH
-C
M
89
13
21
03
45
00
70
01
42
-00
33
01
48
05
86
00
55
00
23
-00
79
00
69
05
25
-00
17
00
20
00
44
3002
B
-C
H-C
M294
40
61
11
32
02
06
01
25
-01
55
02
21
14
02
01
41
-03
93
-02
11
01
74
14
93
-00
51
-00
05
01
30
~3502
C
H-C
M
206
35
70
11
03
02
02
01
66
-01
89
03
45
22
54
02
17
-02
82
-03
79
02
35
11
18
-00
73
-01
06
00
68
3502
B
-C
H
13
56
76
22
56
04
65
-16
02
-04
66
00
07
50
18
06
54
-19
65
-10
43
04
79
11
81
-03
00
-00
01
-01
45
~4002
B
-C
H-C
M123
09
24
04
80
01
15
-02
65
-01
41
01
09
11
51
01
52
-04
16
-02
90
01
42
02
79
-00
63
-00
34
00
23
CH
89
09
90
05
61
01
25
-05
21
-01
78
01
75
06
30
01
22
-0
453
-01
81
01
38
02
65
-00
77
-00
75
00
37
CH
-C
M
158
17
26
09
29
02
21
-07
45
-02
98
01
69
16
91
02
45
-08
96
-04
59
02
45
03
28
-01
00
-00
98
-00
16
4002
B
-C
H-C
M52
44
49
24
92
04
48
-19
54
-05
63
08
88
29
18
0384
-13
58
-05
75
05
66
0399
-02
11
-01
49
03
11
~4598
C
H
232
16
50
04
60
01
27
-03
78
-01
18
02
15
06
45
00
87
-01
18
-00
76
00
67
01
67
-00
30
-00
19
00
56
CH
-C
M
312
17
31
05
26
01
76
-04
33
-01
42
02
43
07
48
01
46
-01
65
-01
26
00
73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
21
00
05
11
01
21
02
95
00
36
03
06
14
37
02
11
01
44
-00
24
00
85
14
76
00
66
02
33
01
49
~2502
C
H
5
27
41
08
74
01
39
09
88
-00
15
01
42
09
17
01
71
05
23
-01
30
-00
28
15
83
00
87
01
99
01
41
CH
-C
M
364
19
36
06
23
01
81
0726
00
61
02
79
14
93
02
33
03
87
-00
63
00
71
23
22
00
84
01
48
02
07
2502
B
-C
H
52
00
89
00
28
00
10
00
16
-00
05
00
06
01
35
00
12
00
15
-00
20
-00
02
01
32
00
02
00
02
00
01
~3002
B
-C
H-C
M359
09
70
02
35
0060
01
69
00
09
01
24
07
84
0062
01
26
-00
33
00
35
0779
00
11
-00
25
00
26
CH
-C
M
89
34
65
09
15
02
01
03
82
-00
94
03
81
15
51
01
55
00
64
-02
13
01
76
17
72
-00
35
00
28
00
92
3002
B
-C
H-C
M294
24
73
07
00
01
27
00
67
-00
91
01
40
08
57
00
87
-02
37
-01
31
01
09
09
23
-00
26
-00
11
00
83
~3502
C
H-C
M
206
32
83
10
08
01
90
01
95
-01
61
03
25
20
54
01
89
-02
12
-03
33
02
05
10
26
-00
58
-00
95
00
68
3502
B
-C
H
13
33
88
13
12
02
74
-08
76
-02
75
-00
13
30
00
03
85
-10
91
-06
21
02
64
07
04
-01
68
00
03
-00
92
~4002
B
-C
H-C
M123
21
92
11
33
0294
-06
29
-03
23
02
70
27
07
03
80
-09
76
-06
74
03
38
10
58
-01
48
-00
32
00
67
CH
89
23
69
13
49
03
04
-12
09
-04
14
04
23
15
16
02
93
-1
051
-04
28
03
26
08
12
-01
96
-01
75
01
09
CH
-C
M
158
36
57
19
81
04
80
-15
41
-06
24
03
60
35
88
05
16
-18
71
-09
75
05
17
08
54
-02
20
-02
18
-00
10
4002
B
-C
H-C
M52
132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
24
10
88
04
15
03
43
-00
24
02
97
02
53
CL-D
27
5m
103
05
31
37
11
55
13
17
-00
20
08
05
128
50
05
38
09
29
09
91
01
01
03
00
01
28
00
12
01
87
深度
300m
B
108
0m
29
50
11
15
03
10
02
46
01
29
00
28
38
19
05
02
-03
08
02
16
01
32
10
15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
78
12
64
03
34
01
57
00
72
01
57
39
28
0
605
-01
99
02
84
02
87
10
21
00
48
01
55
00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
24
04
70
0335
-01
48
-03
26
42
26
06
50
00
30
-03
59
-00
76
18
79
-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
276
5m
58
05
12
38
04
60
00
91
-01
43
01
01
38
06
04
13
03
44
-02
98
-00
21
12
44
00
65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
63
15
33
03
92
14
59
-00
60
00
45
44
33
03
96
03
02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
87
73
14
36
09
97
14
24
01
71
-07
48
17
18
06
87
04
50
-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
16
91
07
28
00
61
09
92
00
24
00
66
18
50
00
43
07
10
-01
30
-00
13
12
55
00
32
01
02
01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
09
04
02
30
11
80
00
13
01
00
26
71
02
27
04
44
-00
21
-00
13
08
89
00
72
00
22
01
24
CH
-C
M
52
5m
28
10
14
45
03
77
12
62
-01
82
-01
37
41
32
07
14
10
46
-00
22
-02
25
12
50
02
00
01
10
-00
32
CH
-C
L
14
0m
45
68
11
96
01
25
16
95
-00
90
-04
73
30
65
00
64
08
47
-02
81
00
11
40
34
00
40
-00
56
00
99
300m
予備
C
H
39
0m
35
73
16
59
03
66
11
96
-00
13
02
23
23
26
02
66
05
00
-00
12
01
79
21
66
00
23
01
88
00
46
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
78
42
24
34
05
84
19
03
-00
68
07
09
33
54
04
82
-00
69
-01
45
04
14
30
92
-01
26
00
80
01
77
CM
72
0m
102
73
18
75
10
52
24
63
-01
28
10
54
56
14
07
40
0555
02
15
00
92
22
36
01
08
-00
93
00
58
CM
-C
L
77
5m
85
70
23
13
06
46
3092
00
22
03
34
45
25
04
23
12
42
-02
83
01
18
14
16
01
18
01
19
00
75
CL-D
20
0m
91
98
34
74
05
27
48
84
02
27
02
89
48
21
04
42
1541
-00
06
02
71
12
58
02
30
02
44
-01
97
400m
予備
C
H
136
5m
35
12
11
76
01
91
-03
89
-01
51
03
66
20
61
02
13
-03
87
-02
62
01
63
02
60
-00
29
-00
99
00
42
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
02
08
38
04
11
02
81
-01
45
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50
28
54
03
71
-03
37
-04
21
01
14
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04
00
17
-01
10
02
00
CM
15
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23
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44
00
90
03
60
-00
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-02
48
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39
0314
-02
71
-00
14
01
96
00
08
-01
70
-00
01
CM
-C
L
75
5m
47
95
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96
03
78
04
44
-02
07
02
57
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47
03
89
-06
16
00
42
08
20
-00
13
-00
52
00
09
CM
-C
L-D
22
0m
86
03
20
24
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36
10
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01
11
12
08
48
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09
93
04
97
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05
67
10
85
02
58
02
84
03
55
CL-D
27
5m
95
91
25
16
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26
18
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18
10
52
55
56
04
60
0690
05
80
02
55
02
88
01
59
00
46
01
88
深度
300m
B
108
0m
18
91
07
42
02
66
02
15
00
73
-00
28
25
74
03
56
-01
80
01
16
01
06
08
97
00
09
-00
42
-00
50
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
24
70
14
67
04
27
01
89
00
96
01
34
46
69
0
747
-03
11
02
86
03
15
13
20
00
46
02
03
00
63
坑道
C
H
11
0m
81
35
28
20
12
06
1187
-03
33
-08
34
75
19
19
80
-08
53
-05
51
-01
53
49
29
-05
07
-08
47
-02
46
CH
-C
M
276
5m
59
48
12
46
06
44
00
60
-01
19
00
29
45
56
05
08
02
19
-03
95
-00
56
16
00
00
59
-00
07
-00
32
CH
-C
M-C
L
59
0m
36
68
10
75
03
56
10
85
-00
74
00
15
32
96
05
49
00
98
-04
07
00
39
09
02
-00
25
-01
11
00
66
CM
12
0m
78
88
09
70
10
07
11
21
-00
11
-11
61
23
26
06
68
0029
00
82
-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
32
52
18
41
01
57
19
97
01
14
00
92
65
19
03
07
16
25
03
79
-00
81
26
66
00
10
03
42
02
80
ステ
ージ
C
H
184
5m
28
70
08
01
02
30
09
99
00
28
00
61
26
43
02
76
03
77
-00
12
-00
35
09
17
00
70
00
29
-00
03
CH
-C
M
52
5m
12
45
06
89
01
65
05
97
-00
20
-00
19
21
04
03
35
04
89
00
33
-00
48
05
95
00
80
00
49
00
10
CH
-C
L
14
0m
39
43
17
93
01
01
20
70
01
25
-01
57
19
85
00
62
18
46
02
11
01
87
13
85
00
64
-00
76
-00
87
300m
予備
C
H
39
0m
19
32
07
71
01
57
05
21
-00
03
01
23
10
84
01
00
00
67
-00
48
00
97
11
49
-00
16
00
48
-00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
49
62
17
75
04
10
12
56
00
69
07
25
23
99
03
96
00
15
-01
56
05
15
27
81
-00
13
02
39
02
08
CM
72
0m
83
30
15
20
10
29
14
70
00
67
07
58
52
76
06
78
05
39
01
94
00
72
35
95
00
56
01
21
-02
62
CM
-C
L
77
5m
92
37
24
10
07
75
2960
02
35
03
00
57
25
06
07
07
54
-02
44
01
68
23
33
00
69
01
32
-01
20
CL-D
20
0m
109
50
38
59
04
38
50
30
04
65
05
88
77
66
05
28
-02
95
00
03
03
20
14
97
00
96
05
17
00
04
400m
予備
C
H
136
5m
26
77
09
22
01
53
-03
92
-01
31
02
42
17
86
01
77
-03
11
-02
21
01
14
02
84
-00
42
-00
80
-00
05
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
03
08
43
03
84
03
65
-02
25
00
71
26
89
03
16
-01
71
-05
71
00
70
03
59
00
49
-01
21
00
41
CM
15
5m
35
70
08
23
01
88
04
36
-00
20
-01
73
30
39
03
11
0043
-02
89
00
46
03
27
00
21
-02
15
00
55
CM
-C
L
75
5m
49
17
20
67
04
81
08
35
-01
47
02
60
55
48
05
95
08
29
-05
70
00
42
07
57
01
22
-01
03
-00
86
CM
-C
L-D
22
0m
104
07
26
82
17
59
12
49
04
48
21
56
73
16
17
51
05
67
14
14
06
10
16
44
04
69
08
51
02
39
CL-D
27
5m
50
19
12
57
06
51
05
56
-00
18
05
05
40
14
03
58
-02
55
02
83
-00
74
02
38
-00
06
00
87
00
94
深度
300m
B
108
0m
18
47
07
19
02
16
01
97
00
78
00
14
25
16
03
65
-02
30
01
17
00
99
07
47
-00
07
-00
19
00
23
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
19
33
11
73
03
35
01
45
00
58
01
70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
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図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
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632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
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図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
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64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
JAEA-Research 2012-002
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
JAEA-Research 2012-002
- 68 -
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
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3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
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4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
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3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
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2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
5816
0217
1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
5495
0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
0446
5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
11331
2292
-0842
5361
0072
2243
0800
17
57
32
90
60
70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
92
4978
0235
-0123
3667
-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
102
7333
-1197
0469
9234
-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
96
6756
0548
-0018
5696
-0542
2484
0230
26
21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
~
No5
+180
95947
-0268
0211
5698
0138
2087
0137
28
55
28
53
66
82
41
30
No5
+180
~
No6
+140
96
4731
0412
0074
7879
0869
1850
0232
33
80
23
11
68
95
41
95
No6
+140
~
No7
+160
102
2987
0406
0793
6045
0568
2494
0296
46
96
28
37
58
61
44
65
No7
+160
~
No8
+100
94
4019
-0748
0009
6381
-0222
1622
0244
38
74
27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
104
2132
-0369
0293
4531
0262
2357
0435
65
06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
91
4815
0660
1202
8131
1596
3494
0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
4745
7293
0259
-0034
6058
-0356
2590
0248
24
78
28
25
56
67
36
57
No1
+380
~
No6
+140
476
6128
0012
0100
6502
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0109
28
20
26
65
58
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37
89
No2
+300
~
No7
+160
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0055
0335
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2552
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29
89
24
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56
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No3
+320
~
No8
+100
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4852
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0243
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0071
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45
26
70
63
81
41
32
No4
+280
~
No9
+140
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-0116
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6100
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05
28
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10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
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40
75
26
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59
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42
38
No0
+435
~
No8
+100
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5902
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0121
6441
-0023
2381
0077
29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
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-0090
0229
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0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
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-0055
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0260
2552
0087
33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
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6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
9194
2802
-0969
5086
-0081
1703
0842
20
88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
+300
92
6361
0254
0224
5182
-0469
2535
0292
28
10
31
81
58
36
39
42
No2
+300
~
No3
+320
102
5800
-0994
0653
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2897
0515
29
77
23
28
54
28
35
78
No3
+320
~
No4
+280
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2101
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29
25
30
49
66
47
42
07
No4
+280
~
No5
+180
95708
-0372
0527
5402
0103
2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
96
3776
0440
0202
6090
0792
1352
0196
42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
102
1723
0271
0516
3773
0153
1358
0453
76
04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
3308
-0599
0262
5461
-0129
1106
0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
0368
4116
0289
2217
0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
91
3390
0591
0888
5805
1086
2422
0266
43
25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
4745
6520
0322
0139
5887
-0296
2279
0293
27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
0164
31
00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
486
4472
0045
0423
5904
0076
1974
0051
36
59
29
59
70
79
45
66
No3
+320
~
No8
+100
478
3976
0067
0352
5385
0196
1638
0096
40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
0254
1685
0206
48
33
34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
0105
0473
5106
0430
1763
0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
7665
5018
0221
0263
5793
-0027
1927
0086
33
66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
776
4188
-0066
0381
5597
0031
2004
0067
38
81
30
98
70
92
46
90
No2
+300
~
No10
+050
775
3844
-0011
0462
5640
0220
1997
0096
41
12
30
73
70
94
47
60
No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
7507
1606
-0695
4221
-0013
1348
0536
26
20
41
33
97
84
55
12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
0178
8685
-0480
2931
0719
19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
3766
-0619
0352
5749
-0536
1893
0228
44
87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
6035
-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
96839
-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
96
3538
0351
0163
5633
0762
1246
0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
102
2422
0444
0675
5017
0393
1862
0325
56
71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
94
2574
-0363
0222
4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
5263
0494
2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
3219
0341
0778
5098
0944
2142
0269
46
33
32
52
66
43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
4745
6869
0199
0097
6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 78 -
図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 79 -
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
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表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
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図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
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763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
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参考文献
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よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
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国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
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大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
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iv
CONTENTS
1 Introduction 1
2 Outline of studies 4
3 Overview of crack tensor 5 31 Stress-Strain relation based on crack tensor model 5
32 Calculation method of crack tensor 6
321 In case that shape of crack is sharply-defined 6
322 In case that shape of crack is not sharply-defined 7
4 Calculation method of crack tensor in this sudy 9 41 Overview of trace length of crack 9
42 Calculation method of trace length of crack on curved wall 9
421 Projection of crack to tangent plane 9
422 Calculation method of trace length of crack 10
423 A normal unit vector of crack 10
43 Calculation method of crack tensor 11
5 Overview of observance area 13 51 Observance area 13
52 Geological investigation results 13
521 Ventilation shaft 13
522 Research gallery 17
6 Results of calculation for crack tensor 23 61 Direction distribution of cracks 23
62 Calculation for crack tensor 24
621 Ventilation shaft 24
622 Research gallery 41
63 Summary of calculation of crack tensor 57
631 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 57
632 Calculation results every rock mass classification value 59
64 Consideration 61
641 Calculation results at ventilation shaft and research gallery 61
642 Calculation results every rock mass classification value 61
7 Study to set modeling conditions at MIU 62 71 Overview of REV 62
72 Error tensoru and relative error of crack tensor 63
73 Calculation method of equivalent stiffness of rock mass 64
74 Observation area and interval length 64
75 Result of calculation 66
76 Study to set modeling conditions 75
761 Study on relative error of crack tensor 75
762 Study on equivalent stiffness of rock mass 79
763 Study on modeling conditions based on REV 83
8 Summary 84
Reference 86
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v
図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
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vi
表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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vii
表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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- 9 -
4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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- 10 -
422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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- 13 -
5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
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- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
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FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
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-00
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~2502
C
H
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91
01
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44
2502
B
-C
H
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06
01
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08
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-03
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-00
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~3002
B
-C
H-C
M359
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-C
M
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31
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94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
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53
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08
-01
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18
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-00
68
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34
01
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~3502
C
H-C
M
206
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15
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3502
B
-C
H
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-01
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B
-C
H-C
M123
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03
-13
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-07
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81
-21
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CH
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05
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01
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B
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C
H
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-14
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47
-04
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-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
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H-C
M86
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02
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-C
H
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~4598
C
H
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73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
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H-C
M86
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05
11
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132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
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04
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CL-D
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5m
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29
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01
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深度
300m
B
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13
-00
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00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
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34
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00
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-01
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00
83
坑道
C
H
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00
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-02
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-00
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CH
-C
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L
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-02
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-00
64
06
56
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00
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11
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06
CM
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-00
76
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68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
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M
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-01
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-00
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ステ
ージ
C
H
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-00
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00
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C
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ステ
ージ
C
H-C
M
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予備
C
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ステ
ージ
C
H-C
M
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0m
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CM
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B
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-00
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研究
アク
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B
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-00
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-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
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ステ
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C
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ステ
ージ
C
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M
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ステ
ージ
C
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研究
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70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
JAEA-Research 2012-002
- 60 -
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
JAEA-Research 2012-002
- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
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1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
5495
0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
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2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
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+435
~
No1
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70
37
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No1
+380
~
No2
+300
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-0383
2032
0341
35
92
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77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
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-1197
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-0993
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23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
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6756
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21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
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No5
+180
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28
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No5
+180
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No6
+140
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68
95
41
95
No6
+140
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No7
+160
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No7
+160
~
No8
+100
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12
74
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46
91
No8
+100
~
No9
+140
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2132
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06
38
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69
96
57
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No9
+140
~
No10
+050
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31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
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28
25
56
67
36
57
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26
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No2
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No7
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No3
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~
No8
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4852
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26
70
63
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41
32
No4
+280
~
No9
+140
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3868
-0116
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0184
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05
28
43
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10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
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0206
40
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59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
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5902
0172
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29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
776
4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
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2552
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33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
0139
0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
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+435
~
No1
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9194
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-0081
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88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
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0224
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10
31
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36
39
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No2
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~
No3
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28
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+280
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25
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49
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47
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No4
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~
No5
+180
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-0372
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0103
2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
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0440
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42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
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0271
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04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
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-0599
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5461
-0129
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0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
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0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
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0591
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0266
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25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
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0322
0139
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27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
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31
00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
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1974
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29
59
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+320
~
No8
+100
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1638
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40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
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48
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34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
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0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
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5018
0221
0263
5793
-0027
1927
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66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
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-0066
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0031
2004
0067
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98
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46
90
No2
+300
~
No10
+050
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-0011
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1997
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30
73
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47
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No0
+435
~
No10
+050
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0200
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5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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-0695
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-0013
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41
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12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
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-0480
2931
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19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
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-0536
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79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
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0792
0022
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-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
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-0572
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5829
0019
2049
0310
25
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27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
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0211
44
93
31
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75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
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34
00
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55
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No7
+160
~
No8
+100
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-0196
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59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
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55
00
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No9
+140
~
No10
+050
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No0
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~
No5
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6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
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- 78 -
図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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- 79 -
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
- 80 -
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
JAEA-Research 2012-002
- 81 -
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
JAEA-Research 2012-002
- 82 -
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 83 -
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 84 -
8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
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参考文献
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についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
3) 郷家光男堀田政國若林成樹中谷篤史ldquoクラックテンソル仮想割れ目モデルによる瑞浪
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設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
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5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
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水野 崇 丹野剛男 平野享 竹内真司 尾方伸久 濱克 宏 池田幸喜 山本 勝 弥富洋介 島田
顕臣 松井裕哉 伊藤洋昭 杉原弘造ldquo超深地層研究所計画 年度報告書(2009 年度)rdquo
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国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
発-(先行基礎工学分野における共同研究 最終報告書)rdquoサイクル機構技術資料(京都大学
大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
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v
図目次
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図 1
図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図 2
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要 4
図 311 クラックテンソルモデルの概要 5
図 421 割れ目の投影のイメージ 9
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影 10
図 431 スキャンラインの位置 11
図 432 クラックテンソルの算出手順 12
図 521 換気立坑の掘削断面 13
図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m) 14
図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m) 15
図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m) 16
図 525 水平坑道の掘削断面 17
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果 18
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果 19
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果 20
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目) 21
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分) 22
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑) 23
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道) 24
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m) 25
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m) 26
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ) 41
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ) 42
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果 58
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係 60
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念 62
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示 63
図 741 換気立坑における区間設定 65
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定 65
図 761 区間長と相対誤差との関係 78
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係 82
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vi
表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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vii
表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
JAEA-Research 2012-002
- 18 -
図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 19 -
図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 20 -
図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 21 -
図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 22 -
図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
JAEA-Research 2012-002
- 23 -
6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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- 24 -
図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
JAEA-Research 2012-002
- 25 -
図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
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- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
JAEA-Research 2012-002
- 27 -
FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
04
95
01
18
00
26
00
64
00
07
00
70
03
40
00
45
00
30
-00
05
00
20
02
97
00
14
00
64
00
33
~2502
C
H
5
18
98
05
86
00
80
06
64
-00
02
01
14
06
21
01
04
03
41
-00
92
-00
11
08
90
00
49
00
34
01
20
CH
-C
M
364
22
26
07
08
01
93
0827
00
67
03
07
17
61
02
60
04
34
-00
74
00
78
26
46
00
91
01
74
02
44
2502
B
-C
H
52
15
58
05
06
01
77
03
08
-00
94
00
87
23
02
01
91
02
74
-03
49
-00
43
24
93
00
32
00
04
-00
17
~3002
B
-C
H-C
M359
09
93
02
42
00
59
01
74
00
09
01
27
08
01
0057
01
31
-00
33
00
35
0733
00
10
-00
25
00
30
CH
-C
M
89
39
94
10
64
02
31
04
43
-00
96
04
59
18
58
01
90
00
73
-02
52
02
17
19
22
-00
39
00
94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
48
14
78
02
53
02
08
-01
96
02
69
18
24
01
66
-04
55
-02
80
02
18
15
83
-00
68
-00
34
01
41
~3502
C
H-C
M
206
85
74
26
15
04
63
04
63
-04
29
08
33
54
42
05
01
-05
68
-09
04
05
28
25
61
-01
58
-02
73
01
44
3502
B
-C
H
13
57
16
21
99
04
62
-14
10
-04
59
-00
14
50
85
06
50
-17
38
-10
47
04
23
11
71
-02
70
-00
04
-01
58
~4002
B
-C
H-C
M123
48
28
24
75
06
03
-13
70
-07
24
05
89
58
47
07
81
-21
11
-14
71
07
23
15
67
-03
40
-01
71
01
25
CH
89
28
98
16
24
03
48
-14
39
-05
02
05
05
18
12
03
42
-1
266
-05
13
03
97
07
29
-02
26
-02
02
01
17
CH
-C
M
158
88
61
47
55
11
20
-36
87
-15
11
09
12
86
11
12
05
-44
08
-23
31
12
47
14
83
-05
23
-05
04
-00
47
4002
B
-C
H-C
M52
47
61
25
49
05
03
-19
16
-05
64
09
22
29
18
04
27
-12
51
-05
79
05
64
0849
-02
59
-00
16
01
74
~4598
C
H
232
65
49
18
29
05
01
-14
84
-04
68
08
55
25
60
03
47
-04
51
-03
07
02
66
06
88
-01
15
-00
82
02
21
CH
-C
M
312
56
89
17
33
05
65
-14
09
-04
70
07
96
24
60
04
76
-05
42
-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
08
47
02
02
00
45
01
10
00
13
01
20
05
84
00
81
00
51
-00
06
00
33
05
60
00
22
01
16
00
54
~2502
C
H
5
22
18
06
87
01
10
07
77
00
03
01
36
07
38
01
55
0
404
-00
81
-00
03
14
15
00
79
01
80
02
07
CH
-C
M
364
27
36
08
81
02
72
1003
00
90
03
90
21
61
03
36
05
19
-00
75
00
97
34
91
01
14
02
96
03
77
2502
B
-C
H
52
10
35
03
29
01
29
01
89
-00
57
00
70
15
61
01
33
01
75
-02
35
-00
25
17
47
00
26
00
25
00
29
~3002
B
-C
H-C
M359
22
95
05
68
01
39
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83
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20
02
91
18
62
0135
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78
-00
73
00
83
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00
19
-00
54
00
81
CH
-C
M
89
13
21
03
45
00
70
01
42
-00
33
01
48
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55
00
23
-00
79
00
69
05
25
-00
17
00
20
00
44
3002
B
-C
H-C
M294
40
61
11
32
02
06
01
25
-01
55
02
21
14
02
01
41
-03
93
-02
11
01
74
14
93
-00
51
-00
05
01
30
~3502
C
H-C
M
206
35
70
11
03
02
02
01
66
-01
89
03
45
22
54
02
17
-02
82
-03
79
02
35
11
18
-00
73
-01
06
00
68
3502
B
-C
H
13
56
76
22
56
04
65
-16
02
-04
66
00
07
50
18
06
54
-19
65
-10
43
04
79
11
81
-03
00
-00
01
-01
45
~4002
B
-C
H-C
M123
09
24
04
80
01
15
-02
65
-01
41
01
09
11
51
01
52
-04
16
-02
90
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42
02
79
-00
63
-00
34
00
23
CH
89
09
90
05
61
01
25
-05
21
-01
78
01
75
06
30
01
22
-0
453
-01
81
01
38
02
65
-00
77
-00
75
00
37
CH
-C
M
158
17
26
09
29
02
21
-07
45
-02
98
01
69
16
91
02
45
-08
96
-04
59
02
45
03
28
-01
00
-00
98
-00
16
4002
B
-C
H-C
M52
44
49
24
92
04
48
-19
54
-05
63
08
88
29
18
0384
-13
58
-05
75
05
66
0399
-02
11
-01
49
03
11
~4598
C
H
232
16
50
04
60
01
27
-03
78
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18
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15
06
45
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87
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67
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30
-00
19
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56
CH
-C
M
312
17
31
05
26
01
76
-04
33
-01
42
02
43
07
48
01
46
-01
65
-01
26
00
73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
21
00
05
11
01
21
02
95
00
36
03
06
14
37
02
11
01
44
-00
24
00
85
14
76
00
66
02
33
01
49
~2502
C
H
5
27
41
08
74
01
39
09
88
-00
15
01
42
09
17
01
71
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23
-01
30
-00
28
15
83
00
87
01
99
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41
CH
-C
M
364
19
36
06
23
01
81
0726
00
61
02
79
14
93
02
33
03
87
-00
63
00
71
23
22
00
84
01
48
02
07
2502
B
-C
H
52
00
89
00
28
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10
00
16
-00
05
00
06
01
35
00
12
00
15
-00
20
-00
02
01
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00
02
00
02
00
01
~3002
B
-C
H-C
M359
09
70
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35
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01
69
00
09
01
24
07
84
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01
26
-00
33
00
35
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00
11
-00
25
00
26
CH
-C
M
89
34
65
09
15
02
01
03
82
-00
94
03
81
15
51
01
55
00
64
-02
13
01
76
17
72
-00
35
00
28
00
92
3002
B
-C
H-C
M294
24
73
07
00
01
27
00
67
-00
91
01
40
08
57
00
87
-02
37
-01
31
01
09
09
23
-00
26
-00
11
00
83
~3502
C
H-C
M
206
32
83
10
08
01
90
01
95
-01
61
03
25
20
54
01
89
-02
12
-03
33
02
05
10
26
-00
58
-00
95
00
68
3502
B
-C
H
13
33
88
13
12
02
74
-08
76
-02
75
-00
13
30
00
03
85
-10
91
-06
21
02
64
07
04
-01
68
00
03
-00
92
~4002
B
-C
H-C
M123
21
92
11
33
0294
-06
29
-03
23
02
70
27
07
03
80
-09
76
-06
74
03
38
10
58
-01
48
-00
32
00
67
CH
89
23
69
13
49
03
04
-12
09
-04
14
04
23
15
16
02
93
-1
051
-04
28
03
26
08
12
-01
96
-01
75
01
09
CH
-C
M
158
36
57
19
81
04
80
-15
41
-06
24
03
60
35
88
05
16
-18
71
-09
75
05
17
08
54
-02
20
-02
18
-00
10
4002
B
-C
H-C
M52
132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
24
10
88
04
15
03
43
-00
24
02
97
02
53
CL-D
27
5m
103
05
31
37
11
55
13
17
-00
20
08
05
128
50
05
38
09
29
09
91
01
01
03
00
01
28
00
12
01
87
深度
300m
B
108
0m
29
50
11
15
03
10
02
46
01
29
00
28
38
19
05
02
-03
08
02
16
01
32
10
15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
78
12
64
03
34
01
57
00
72
01
57
39
28
0
605
-01
99
02
84
02
87
10
21
00
48
01
55
00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
24
04
70
0335
-01
48
-03
26
42
26
06
50
00
30
-03
59
-00
76
18
79
-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
276
5m
58
05
12
38
04
60
00
91
-01
43
01
01
38
06
04
13
03
44
-02
98
-00
21
12
44
00
65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
63
15
33
03
92
14
59
-00
60
00
45
44
33
03
96
03
02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
87
73
14
36
09
97
14
24
01
71
-07
48
17
18
06
87
04
50
-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
16
91
07
28
00
61
09
92
00
24
00
66
18
50
00
43
07
10
-01
30
-00
13
12
55
00
32
01
02
01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
09
04
02
30
11
80
00
13
01
00
26
71
02
27
04
44
-00
21
-00
13
08
89
00
72
00
22
01
24
CH
-C
M
52
5m
28
10
14
45
03
77
12
62
-01
82
-01
37
41
32
07
14
10
46
-00
22
-02
25
12
50
02
00
01
10
-00
32
CH
-C
L
14
0m
45
68
11
96
01
25
16
95
-00
90
-04
73
30
65
00
64
08
47
-02
81
00
11
40
34
00
40
-00
56
00
99
300m
予備
C
H
39
0m
35
73
16
59
03
66
11
96
-00
13
02
23
23
26
02
66
05
00
-00
12
01
79
21
66
00
23
01
88
00
46
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
78
42
24
34
05
84
19
03
-00
68
07
09
33
54
04
82
-00
69
-01
45
04
14
30
92
-01
26
00
80
01
77
CM
72
0m
102
73
18
75
10
52
24
63
-01
28
10
54
56
14
07
40
0555
02
15
00
92
22
36
01
08
-00
93
00
58
CM
-C
L
77
5m
85
70
23
13
06
46
3092
00
22
03
34
45
25
04
23
12
42
-02
83
01
18
14
16
01
18
01
19
00
75
CL-D
20
0m
91
98
34
74
05
27
48
84
02
27
02
89
48
21
04
42
1541
-00
06
02
71
12
58
02
30
02
44
-01
97
400m
予備
C
H
136
5m
35
12
11
76
01
91
-03
89
-01
51
03
66
20
61
02
13
-03
87
-02
62
01
63
02
60
-00
29
-00
99
00
42
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
02
08
38
04
11
02
81
-01
45
02
50
28
54
03
71
-03
37
-04
21
01
14
05
04
00
17
-01
10
02
00
CM
15
5m
23
04
06
44
00
90
03
60
-00
86
-02
48
25
72
02
39
0314
-02
71
-00
14
01
96
00
08
-01
70
-00
01
CM
-C
L
75
5m
47
95
16
96
03
78
04
44
-02
07
02
57
51
73
05
47
03
89
-06
16
00
42
08
20
-00
13
-00
52
00
09
CM
-C
L-D
22
0m
86
03
20
24
13
36
10
05
01
11
12
08
48
92
09
93
04
97
09
76
05
67
10
85
02
58
02
84
03
55
CL-D
27
5m
95
91
25
16
11
26
18
37
02
18
10
52
55
56
04
60
0690
05
80
02
55
02
88
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59
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46
01
88
深度
300m
B
108
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18
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-01
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16
01
06
08
97
00
09
-00
42
-00
50
研究
アク
セス
B
-C
H
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0m
24
70
14
67
04
27
01
89
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01
34
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69
0
747
-03
11
02
86
03
15
13
20
00
46
02
03
00
63
坑道
C
H
11
0m
81
35
28
20
12
06
1187
-03
33
-08
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19
80
-08
53
-05
51
-01
53
49
29
-05
07
-08
47
-02
46
CH
-C
M
276
5m
59
48
12
46
06
44
00
60
-01
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00
29
45
56
05
08
02
19
-03
95
-00
56
16
00
00
59
-00
07
-00
32
CH
-C
M-C
L
59
0m
36
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75
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56
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-00
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-04
07
00
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-00
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-01
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00
66
CM
12
0m
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11
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-00
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-11
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26
06
68
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00
82
-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
32
52
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41
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57
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14
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07
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03
79
-00
81
26
66
00
10
03
42
02
80
ステ
ージ
C
H
184
5m
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70
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01
02
30
09
99
00
28
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-00
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-C
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-00
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-00
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80
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-C
L
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01
20
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-01
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01
87
13
85
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64
-00
76
-00
87
300m
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C
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49
-00
16
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48
-00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
49
62
17
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04
10
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-01
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-00
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02
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08
CM
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CM
-C
L
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20
CL-D
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400m
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C
H
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ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
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CM
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CM
-C
L
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CM
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CL-D
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深度
300m
B
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17
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47
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-00
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23
研究
アク
セス
B
-C
H
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35
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28
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11
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CH
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04
66
03
49
-03
13
-00
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64
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-00
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CH
-C
M-C
L
59
0m
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11
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52
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CM
12
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52
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35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
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08
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23
ステ
ージ
C
H
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-C
L
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-01
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C
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26
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-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
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03
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-C
L
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C
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ステ
ージ
C
H-C
M
42
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47
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L
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39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
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- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
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図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
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632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
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図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
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- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
JAEA-Research 2012-002
- 62 -
7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
JAEA-Research 2012-002
- 63 -
72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
JAEA-Research 2012-002
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
JAEA-Research 2012-002
- 68 -
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
5816
0217
1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
5495
0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
0446
5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
11331
2292
-0842
5361
0072
2243
0800
17
57
32
90
60
70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
92
4978
0235
-0123
3667
-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
102
7333
-1197
0469
9234
-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
96
6756
0548
-0018
5696
-0542
2484
0230
26
21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
~
No5
+180
95947
-0268
0211
5698
0138
2087
0137
28
55
28
53
66
82
41
30
No5
+180
~
No6
+140
96
4731
0412
0074
7879
0869
1850
0232
33
80
23
11
68
95
41
95
No6
+140
~
No7
+160
102
2987
0406
0793
6045
0568
2494
0296
46
96
28
37
58
61
44
65
No7
+160
~
No8
+100
94
4019
-0748
0009
6381
-0222
1622
0244
38
74
27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
104
2132
-0369
0293
4531
0262
2357
0435
65
06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
91
4815
0660
1202
8131
1596
3494
0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
4745
7293
0259
-0034
6058
-0356
2590
0248
24
78
28
25
56
67
36
57
No1
+380
~
No6
+140
476
6128
0012
0100
6502
-0146
2458
0109
28
20
26
65
58
81
37
89
No2
+300
~
No7
+160
486
5558
0055
0335
7058
0101
2552
0080
29
89
24
75
56
47
37
03
No3
+320
~
No8
+100
478
4852
0077
0243
6423
0193
2145
0071
33
45
26
70
63
81
41
32
No4
+280
~
No9
+140
486
3868
-0116
0301
6100
0334
2159
0184
40
05
28
43
66
10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
0040
0471
6588
0585
2421
0206
40
75
26
49
59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
7665
5902
0172
0121
6441
-0023
2381
0077
29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
776
4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
0391
6761
0260
2552
0087
33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
0139
0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
9194
2802
-0969
5086
-0081
1703
0842
20
88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
+300
92
6361
0254
0224
5182
-0469
2535
0292
28
10
31
81
58
36
39
42
No2
+300
~
No3
+320
102
5800
-0994
0653
8185
-1060
2897
0515
29
77
23
28
54
28
35
78
No3
+320
~
No4
+280
96
5975
0416
0018
5485
-0050
2101
0219
29
25
30
49
66
47
42
07
No4
+280
~
No5
+180
95708
-0372
0527
5402
0103
2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
96
3776
0440
0202
6090
0792
1352
0196
42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
102
1723
0271
0516
3773
0153
1358
0453
76
04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
3308
-0599
0262
5461
-0129
1106
0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
0368
4116
0289
2217
0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
91
3390
0591
0888
5805
1086
2422
0266
43
25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
4745
6520
0322
0139
5887
-0296
2279
0293
27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
0164
31
00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
486
4472
0045
0423
5904
0076
1974
0051
36
59
29
59
70
79
45
66
No3
+320
~
No8
+100
478
3976
0067
0352
5385
0196
1638
0096
40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
0254
1685
0206
48
33
34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
0105
0473
5106
0430
1763
0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
7665
5018
0221
0263
5793
-0027
1927
0086
33
66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
776
4188
-0066
0381
5597
0031
2004
0067
38
81
30
98
70
92
46
90
No2
+300
~
No10
+050
775
3844
-0011
0462
5640
0220
1997
0096
41
12
30
73
70
94
47
60
No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
7507
1606
-0695
4221
-0013
1348
0536
26
20
41
33
97
84
55
12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
0178
8685
-0480
2931
0719
19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
3766
-0619
0352
5749
-0536
1893
0228
44
87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
6035
-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
96839
-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
96
3538
0351
0163
5633
0762
1246
0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
102
2422
0444
0675
5017
0393
1862
0325
56
71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
94
2574
-0363
0222
4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
5263
0494
2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
3219
0341
0778
5098
0944
2142
0269
46
33
32
52
66
43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
4745
6869
0199
0097
6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
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図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
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表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
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- 82 -
図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
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763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
- 86 -
参考文献
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についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
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設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
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5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
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国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
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大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
この印刷物は再生紙を使用しています
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表目次
表 621 (1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~2502m) 28
表 621 (2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2502m~3002m) 29
表 621 (3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3002m~3502m) 30
表 621 (4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4002m) 31
表 621 (5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 4002m~4598m) 32
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑) 33
表 623 4 階のクラックテンソル(換気立坑) 34
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m) 35
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m) 36
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 37
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 37
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 38
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 38
表 626 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 39
表 626 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW) 39
表 626 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 40
表 626 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE) 40
表 627 (1)割れ目の幾何学特性(200m 予備ステージ) 44
表 627 (2)割れ目の幾何学特性(300m 予備ステージ) 45
表 627 (3)割れ目の幾何学特性(400m 予備ステージ) 46
表 627 (4)割れ目の幾何学特性(深度 300m 研究アクセス坑道) 47
表 628 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 629 クラックテンソルのトレースと 4 階のクラックテンソル(水平坑道) 48
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 49
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道) 50
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 51
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
51 表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
52 表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 52
表 6212 (1)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁) 53
表 6212 (2)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
54 表 6212 (3)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
55 表 6212 (4)岩盤等級ごとの 4 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁) 56
表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向) 67
表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向) 68
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向) 69
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向) 70
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表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
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となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
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FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
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95
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18
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26
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-00
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00
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02
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00
33
~2502
C
H
5
18
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-00
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M
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2502
B
-C
H
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06
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-00
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~3002
B
-C
H-C
M359
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-C
M
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31
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73
3002
B
-C
H-C
M294
52
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78
02
53
02
08
-01
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01
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18
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83
-00
68
-00
34
01
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~3502
C
H-C
M
206
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63
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-05
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3502
B
-C
H
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-01
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B
-C
H-C
M123
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-13
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01
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~4598
C
H
232
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-14
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47
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-03
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-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
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F3331
2002
B
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02
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C
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B
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H-C
M52
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C
H
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73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
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H-C
M86
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28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
24
10
88
04
15
03
43
-00
24
02
97
02
53
CL-D
27
5m
103
05
31
37
11
55
13
17
-00
20
08
05
128
50
05
38
09
29
09
91
01
01
03
00
01
28
00
12
01
87
深度
300m
B
108
0m
29
50
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15
03
10
02
46
01
29
00
28
38
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05
02
-03
08
02
16
01
32
10
15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
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0m
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12
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34
01
57
00
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57
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0
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-01
99
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84
02
87
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00
48
01
55
00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
24
04
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0335
-01
48
-03
26
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06
50
00
30
-03
59
-00
76
18
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-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
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58
05
12
38
04
60
00
91
-01
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01
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04
13
03
44
-02
98
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12
44
00
65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
63
15
33
03
92
14
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-00
60
00
45
44
33
03
96
03
02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
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-07
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-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
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-01
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-00
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00
32
01
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01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
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04
02
30
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13
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-00
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M
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-01
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-00
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-02
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00
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-00
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L
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40
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300m
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C
H
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-00
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23
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ステ
ージ
C
H-C
M
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5m
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24
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CM
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-00
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-C
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CL-D
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400m
予備
C
H
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ステ
ージ
C
H-C
M
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0m
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CM
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深度
300m
B
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16
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-00
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研究
アク
セス
B
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C
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CH
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L
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-00
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CM
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-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
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H-C
M
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ステ
ージ
C
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01
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ステ
ージ
C
H-C
M
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C
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ステ
ージ
C
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C
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CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
JAEA-Research 2012-002
- 60 -
図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
JAEA-Research 2012-002
- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
3502~ 4598 1096 5737 -2075 0909 4096 -1017 1574 0406 2987 3744 8566 5099
2002~ 3502 150 4116 0450 0579 2933 -0202 2238 0284 4279 5374 7907 5853
2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
1265
0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
0987
6783
0497
2367
0269
40
93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
0138
3006
-0111
0556
0571
76
91
54
96
164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
0423
2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
2121
0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
2078
0106
30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
5816
0217
1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
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55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
0472
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0522
1834
0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
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4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
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5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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32
90
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70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
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-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
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7333
-1197
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-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
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6756
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21
28
91
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47
37
53
No4
+280
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No5
+180
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28
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No5
+180
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No6
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68
95
41
95
No6
+140
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No7
+160
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No7
+160
~
No8
+100
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27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
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2132
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06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
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0660
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0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
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7293
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78
28
25
56
67
36
57
No1
+380
~
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+140
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26
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58
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37
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No2
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~
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+160
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No3
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~
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4852
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26
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63
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41
32
No4
+280
~
No9
+140
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3868
-0116
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6100
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05
28
43
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10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
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3678
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0206
40
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59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
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5902
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29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
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4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
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2552
0087
33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
9615
5337
0139
0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
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+435
~
No1
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9194
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-0081
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88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
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0224
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10
31
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39
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No2
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~
No3
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28
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+280
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49
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No4
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No5
+180
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-0372
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2044
0203
29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
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0440
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42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
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0271
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04
44
82
98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
94
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-0599
0262
5461
-0129
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0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
0368
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0289
2217
0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
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3390
0591
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2422
0266
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25
28
83
59
42
43
83
No0
+435
~
No5
+180
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0322
0139
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27
21
29
07
63
61
39
96
No1
+380
~
No6
+140
476
5521
-0005
0317
6113
-0061
2157
0164
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00
28
41
65
73
41
71
No2
+300
~
No7
+160
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4472
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0423
5904
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1974
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29
59
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79
45
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+320
~
No8
+100
478
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0352
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1638
0096
40
25
31
73
79
86
50
62
No4
+280
~
No9
+140
486
3155
-0062
0404
5024
0254
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0206
48
33
34
22
81
53
54
69
No5
+180
~
No10
+050
487
2802
0105
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0244
52
44
33
85
78
62
54
97
No0
+435
~
No8
+100
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5018
0221
0263
5793
-0027
1927
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66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
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-0066
0381
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0031
2004
0067
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98
70
92
46
90
No2
+300
~
No10
+050
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3844
-0011
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0220
1997
0096
41
12
30
73
70
94
47
60
No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
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-0695
4221
-0013
1348
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20
41
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97
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12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
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-0480
2931
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19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
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-0619
0352
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-0536
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87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
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-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
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-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
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0351
0163
5633
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0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
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0325
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71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
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-0363
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4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
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2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
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0341
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43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
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No2
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~
No7
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0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
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- 78 -
図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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- 79 -
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
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表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
JAEA-Research 2012-002
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
JAEA-Research 2012-002
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図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 83 -
763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
JAEA-Research 2012-002
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
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参考文献
1) 小田匡寛亀村勝美羽出山吉裕ldquo不連続性岩盤の Representative Elementary Volume(REV)
についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
3) 郷家光男堀田政國若林成樹中谷篤史ldquoクラックテンソル仮想割れ目モデルによる瑞浪
超深地層研究所研究坑道の掘削影響解析rdquo サイクル機構技術資料(契約業務報告書 清水建
設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
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れ目モデルによる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響解析rdquo JAEA-Research 2007-081
(2007)
5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
機構JAEA-Research 2010-043(2010)
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水野 崇 丹野剛男 平野享 竹内真司 尾方伸久 濱克 宏 池田幸喜 山本 勝 弥富洋介 島田
顕臣 松井裕哉 伊藤洋昭 杉原弘造ldquo超深地層研究所計画 年度報告書(2009 年度)rdquo
JAEA-Review 2011-007(2011)
8) M Oda ldquoAn experimental study of the elasticity of mylonite rock with random cracksrdquo
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9) M Oda ldquoA method for evaluating the representative elementary volume based on joint
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2002-007(2002) 11) 大津宏康西山哲土山富広中井亮太朗澤田淳山田直之坂本和彦内田雅大ldquo我が
国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
発-(先行基礎工学分野における共同研究 最終報告書)rdquoサイクル機構技術資料(京都大学
大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
この印刷物は再生紙を使用しています
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vii
表 752(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁) 71
表 752 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側) 72
表 752 (3) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側) 73
表 752 (4) 深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁) 74
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 76
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値) 77
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 80
表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 81
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1 はじめに
日本原子力研究開発機構では深部地質環境の調査解析評価技術の基盤の整備と深地層
における工学技術の基盤の整備を目標として岐阜県瑞浪市の瑞浪超深地層研究所(以下研究
所)において超深地層研究所計画(以下MIU 計画)を進めている
研究所周辺の地質は基盤をなす中世代~古第三紀の花崗岩(土岐花崗岩)およびその花崗岩に
被覆する堆積岩からなる堆積岩は第三紀中新世の瑞浪層群と第三紀鮮新世の瀬戸層群からなる
また月吉断層とよばれるほぼ東西走向の高傾斜を有する断層が存在する(図 11 参照)
図 11 東濃地区の地質分布及び調査位置図
(地質分布は糸魚川2)を一部修正)
研究所は 2 本の立坑(主立坑換気立坑)および深度 100m ごとの水平坑道で構成され全体
として 1000m まで掘削する予定の地下研究施設である2011 年 12 月現在立坑深度は 500m
に到達し500m ステージを建設中である(図 12 参照)MIU 計画は結晶質岩を対象とし「第
1 段階地表からの調査予測研究段階」「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」「第 3 段
階研究坑道を利用した研究段階」の三つの段階に区分し約 20 年をかけて進める計画であり
現在は「第 2 段階研究坑道の掘削を伴う研究段階」と「第 3 段階研究坑道を利用した研究
段階」を並行して実施している
瑞浪超深地層研究所用地
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図 12 瑞浪超深地層研究所の概要図
MIU 計画の第1段階における岩盤力学研究では研究坑道の掘削に伴い周辺岩盤中に生じる掘
削影響を評価できる方法の構築を課題の一つとして設定しており割れ目の力学特性やその幾何
学的分布が岩盤の変形に支配的な影響を及ぼす硬岩系岩盤の力学挙動の評価手法の一つである等
価連続体モデル化手法(クラックテンソル)を利用した研究を実施した
2004 年度2005 年度は地表からの調査結果(MIZ-1 号孔)に基づき深度 300m~600m を一
つの区間として設定してクラックテンソルを算出し算出したクラックテンソルにより深度
500mおよび1000mにおける主立坑と水平坑道および深度500mの連接部の予察的変形解析を行
った3)4)
2009 年度は第 1 段階における地表からのボーリング調査結果に基づく等価連続体によるモ
デル化 3)の妥当性の評価を目的とし2004 年度に算出されたクラックテンソルを用いて換気立坑
の深度 350m における変形解析と第 2 段階における立坑内での調査結果に基づいて算出された
クラックテンソルによる同地点の変形解析結果と当該地点の地中変位計測の実測値とを比較し
各々の妥当性を検討したさらにこれらの結果を用いて地表からの調査段階におけるクラッ
クテンソルを用いた評価に関する適用性について検討した5)
2010 年度は今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験に関して調
査位置や調査範囲を決定する際の情報を得ることを目的として瑞浪超深地層研究所の換気立坑
と水平坑道の壁面観察結果を用いてREV(Representative Elementary Volume代表要素体
積寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解析解釈す
る際の最小体積)6)の検討を実施したまた2009 年度の研究で坑道軸の方向により検出される
換気立坑
2011 年 12 月現在2 本
の立坑は深度 500m まで
掘削済500m ステージを
掘削中
坑道の位置や長さなど
は計画であり地質環境
や施工条件などにより
決定していく
500m ステージ(掘削中)
主立坑
400m 予備
ステージ
300m 予備
ステージ
200m 予備
ステージ 深度 300m 研究
アクセス坑道図中の四角で囲った領域
は2010 度の研究対象領
域を示すなお主立坑に
ついては断層が地表から
地下深部(深度 500m まで
確認)まで続いているので
対象外とした
JAEA-Research 2012-002
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割れ目の幾何学特性が異なることが分かっていたことから2010 年度では換気立坑と水平坑道の
クラックテンソルの差異を検討したまた曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方
法を新たに提案しそれに基づいて算出された割れ目の密度割れ目のトレース長クラックテ
ンソルのトレースと電中研式岩盤等級との関係性を調査しその関係性を明らかにした
本報告書の構成は以下の通りである
第 2 章実施内容
第 3 章クラックテンソルの概要
第 4 章本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
第 5 章算出対象領域の概要
第 6 章クラックテンソルの算出結果
第 7 章瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
第 8 章本研究のまとめ
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2 実施内容
2010 年度の実施内容は以下の(1)(2)である
(1) 研究坑道掘削時の壁面観察結果を用いたクラックテンソルの算出
調査対象はMIU 計画に基づき結晶質岩(土岐花崗岩)を対象とする換気立坑につい
ては深度 2002m~4598m の区間(図 12 参照)である水平坑道については200m
予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道(図 12 参照)とするなお主立坑については断層が地表から地下深部(深度 500m
まで確認)まで続いているので対象外とした(図 21 参照)
壁面観察結果に基づき結晶質岩を対象としてクラックテンソルを算出し1) 割れ目の密
度2) 割れ目のトレース長3) クラックテンソルのトレースの 3 項目について深度に
伴う変化および換気立坑と水平坑道との結果の比較を行う
今後MIU 計画の第 3 段階において実施される施工対策影響試験について第 1 段階
の調査研究結果を基に決定された電中研式岩盤等級が試験位置および試験数量の最適
化に適用できる情報であるのかを評価するために割れ目の密度割れ目のトレース長
クラックテンソルのトレースについて電中研式岩盤等級ごとの整理を行う
(2) 研究坑道掘削時の壁面観察結果および力学試験データを用いた REV の検討
換気立坑に対して対象区間の全長(2002m~4598m = 2596m)を基準区間とし観
測区間を 10m50m100m150m200m と変化させたときの観測区間ごとのクラ
ックテンソルを算出し基準区間のクラックテンソルに対する相対誤差を算出する岩
盤の等価なヤング率についても同様に算出する
深度 300m 研究アクセス坑道に対して坑道の全長(95m)を基準区間とし観測区間
を10m50m80m とした時のクラックテンソルからクラックテンソルの相対誤差を
算出する岩盤の等価なヤング率についても同様に算出する
観測区間長と相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を整理しREVを検討する
図 21 瑞浪超深地層研究所における地質構造の概要
(図 21 のモデルに示した断層や地層岩相区分は既存モデルに第 2 段階の深度 300m ステ
ージの調査試験結果を追加して更新したrdquoStage300rdquo地質構造モデル7)を用いた)
深度 0m
200m
400m
600m
800m
1000m 堆積岩
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
土岐花崗岩(上部割れ目帯)
--- 断層
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3 クラックテンソルの概要
31 クラックテンソルモデルの概要および力学的な意味
Oda8)9)によって提案されているクラックテンソルとは割れ目が岩盤中に統計的な意味で均質
に分布していると仮定したときの割れ目の密度大きさ方向などの幾何学特性を表現するテン
ソル量でありクラックテンソルモデルとはクラックテンソルを用いることによって多数の
割れ目を含むある大きさの不連続性岩盤をそれと等価な連続体に置き換え解析上異方弾性
体としてモデル化するものであるクラックテンソルモデルの概要を図 311 に示す
図 311 クラックテンソルモデルの概要
クラックテンソルモデルを用いた解析では統計的な意味で割れ目が均質に分布する領域に対
して岩盤の巨視的な応力とひずみの関係を求めモデルの変形解析を行う多くの割れ目を含
む岩盤が巨視的な応力 を受けて変形するとき発生する巨視的なひずみ は基質部に生じる
ひずみと割れ目に生じるひずみとの和から定式化され式(31)のように表される
klijklijklij CM (31)
ijklM は基質部のコンプライアンステンソル ijklC は割れ目のコンプライアンステンソルである
割れ目を図 311 のように垂直剛性 hせん断剛性 gの二つのスプリング abで連結された
平行平板でモデル化すると割れ目に生じるひずみは垂直およびせん断方向に発生する相対
変位の総和から得られ割れ目による相対変位の総和はクラックテンソルを導入することで求め
られる
ここで岩盤の基質部のヤング係数およびポアソン比を E 割れ目の幾何学特性を表す 2 階
と 4 階のクラックテンソルをそれぞれ ijF ijklF 割れ目の垂直剛性とせん断剛性をそれぞれ h
gと表すと式(31)は次式のようになる
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
ただし ij はクロネッカーのデルタを示す
岩盤の基質部 岩盤の割れ目群 平行平板モデル
ヤング係数ポアソン比
( E )
割れ目の幾何学特性を表す
クラックテンソル
( ijF ijklF )
異方弾性体として
モデル化
a
b
r
a 垂直方向のスプリング
b せん断方向のスプリング
darr 垂直剛性せん断剛性
( h g )
多数の割れ目を含む岩盤
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個々の割れ目が図 311 のように二つのスプリングで連結された平行平板でモデル化され
スプリングによって垂直応力nとせん断応力が伝達されるものとすれば割れ目の垂直剛性 H
せん断剛性 G はそれぞれのスプリングの剛性で表され次式のように表される
hr
NChr
H ijij11
0 (33)
gr
Nggr
G ijij11
10 (34)
ここにh0g0および g1は実験で求めるパラメータC は割れ目のアスペクト比である
式(33)式(34)の垂直剛性 H とせん断剛性 G は全割れ目について平均化した剛性であり
割れ目の大きさ r に反比例し垂直応力 σnに依存するパラメータであるただし割れ目の剛性に
関してその応力依存性を考慮しない場合式(33)と式(34)中の hg は応力の次元を持つ定数
であることが分かるまた式(32)の右辺の式の[ ]内のクラックテンソルを含む応力 σの係数は
ヤング率の逆数つまりコンプライアンスに相当するものであることが分かる
32 クラックテンソルの算出方法
321 割れ目の形状が明瞭な場合
対象としている三次元空間に割れ目が任意に分布しており割れ目の形状が明瞭な場合面積
S を持つ割れ目を等価な円で置き換えたときの直径を D とすると2 階4 階のクラックテンソ
ル FijFijklは以下のように定義される
dDdDEnnDF ji
D
ij
m
4
3
0n
(35)
dDdDEnnnnDF lkji
D
ijkl
m
4
3
0n
(36)
ここに は割れ目の密度Dmは D の最大値niは割れ目の単位法線ベクトル n の基準軸 xi
の成分E (n D )は単位法線ベクトル n と代表長さ D の統計的分布を与える確率密度関数は
全立体角を示しているまた式(35)と式(36)を総和形式にて表すと以下のようになる
M
L
Lj
Li
Lij nnD
VF
1
)()(3)(
4
(37)
M
L
Ll
Lk
Lj
Li
Lijkl nnnnD
VF
1
)()()()(3)(
4
(38)
ここにV は統計的に均一とみなせる領域の体積でM は割れ目の総数である また割れ目の大きさと方向とが統計的な意味で独立しているとすると DfEDE nn と
することができるので2 階4 階のクラックテンソル FijFijklは式(35)と式(36)より以下の
ように表すことができる
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ijij NFF 0 (39)
ijklijkl NFF 0 (310)
ただし
mD
dDDfDF0
30 4
(311)
dEnnN jiij n (312)
dEnnnnN lkjiijkl n (313)
である
F0 は割れ目の密度と大きさに関わる量でクラックテンソルのトレースとよばれるものNij お
よび Nijkl は割れ目の方向分布によって定まる 2 階および 4 階の割れ目の構造テンソルである
Df は割れ目の代表長さ D の確率密度関数 nE は単位法線ベクトル n の確率密度関数である
クラックテンソルのトレース F0 は 2 階のクラックテンソルの対角成分を足し合わせることで
求めることができるつまり 3 次元の場合以下の式のようになる
3322110 FFFF (314)
式(37)および式(38)よりクラックテンソル FijFijklを算出しFijより F0を算出することが
できるクラックテンソルのトレース F0は式(311)より割れ目の密度や形状が大きくなるに
伴い値が大きくなるのでクラックテンソルモデルの剛性の指標とすることができる
なお式(39)および式(310)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することもできる
322 割れ目の形状が不明瞭な場合
割れ目の形状が不明瞭な場合直径 D を測定することができず式(37)式(38)によりクラッ
クテンソルを算出することができないこのような場合Oda8)は以下に示すような算出方法を
提案している
Oda8)によると三次元空間中にスキャンラインを設定してそれに平行な単位ベクトルを q
この単位ベクトル q に交わる割れ目の個数を N(q)ある観測平面に現れる q に交わる割れ目のト
レース長を t とすると式(311)は以下のように表わされる
qn
)(2
0 8
3 qN
t
tF
(315)
ただし
m
k
kk
m 1
)()(1qnqn (316)
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であり nt は割れ目のトレース長 t の n 次のモーメントである式(315)よりクラックテン
ソルのトレース F0を算出することができる式(315)では qn によって割れ目の密度を補正し
ている
また式(312)と式(313)を総和形式にすると次式のようになる
M
L
Lj
Liij nn
MN
1
)()(1 (317)
M
L
Ll
Lk
Lj
Liijkl nnnn
MN
1
)()()()(1 (318)
以上式(317)および式(318)より構造テンソル Nijおよび Nijklを算出することができる
よって式(39)式(310)式(315)式(317)式(318)よりクラックテンソル FijFijkl を
算出することができる
さらにOda8)は 2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F と 3 次元のクラックテンソルのト
レース 0F の間に以下のような関係があることを示している
)2(00 51 FF ≒ (319)
よって2 次元のクラックテンソルのトレース )2(0F は以下のようになる
qn
)(2
)2(0 4
qN
t
tF
(320)
なお割れ目のトレース長 t について前年度までの調査研究 4)5)では曲面状の壁面に現れ
る割れ目のトレース長の算出方法がなく他地点での割れ目のトレース長と累積割れ目頻度との
関係式および観測結果を参考にして瑞浪超深地層研究所での割れ目のトレース長 t を算出してい
た2010 年度の調査研究では曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を新たに提案
し瑞浪超深地層研究所の壁面観察結果からトレース長を算出した
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4 本研究におけるクラックテンソルの算出方法の概要
2010 年度の調査研究では割れ目の代表長さと方向が統計的な意味で独立していると仮定し
式(39)と式(310)を適用してクラックテンソル ijF ijklF を算出したまた同式中のクラックテ
ンソルのトレース F0については3 次元空間中にスキャンラインを設定してスキャンラインと
交差した割れ目に対して式(314)を適用し算出したなお曲面状の壁面に現れる割れ目のトレ
ース長の算出方法について新たな方法を提案した
41 割れ目のトレース長の概要
2010 年度の調査研究では換気立坑の壁面や水平坑道のアーチ部の曲面状の壁面にスキャンラ
インを設定してスキャンラインと交差した割れ目に対してトレース長を計測したただし
Oda8) 9)は割れ目のトレース長を平面状の壁面に現れた割れ目を基に算出しているよって曲
面状の壁面に現れた割れ目からそのままトレース長を算出してもそれは Oda8) 9)が設定した割
れ目のトレース長とは異なるものとなる曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して
有効な算出方法は現在ないのでそのような割れ目のトレース長の算出方法について検討を行っ
た具体的には曲面状の壁面に現れた割れ目に関してスキャンラインの接平面が仮想の壁面
であるとしこの接平面に投影される割れ目のトレース長を算出することとした
42 曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法
421 接平面への割れ目の投影
曲面状の壁面に現れる割れ目の投影のイメージを図 421 に示す坑道などの 3 次元的な壁面
(本研究では曲面状の壁面)に現れる割れ目はスキャンラインの位置で坑道に接する平面(図
中の接平面)と割れ目の平面とが交わる直線上に現れると考えた
図 421 割れ目の投影のイメージ
スキャンライン
換気立坑の壁面
接平面
壁面上に現れた割れ目
割れ目を含む平面と
接平面との交線
割れ目の平面
投影された割れ目
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422 割れ目のトレース長の算出方法
接平面への割れ目の投影方法を図 422 に示す割れ目の単位法線ベクトルを n接平面の単
位法線ベクトルを m とすると割れ目を含む平面と接平面との交線 C の単位ベクトル l は以下
のように求められる
mn
mnl
(41)
3 次元空間中の割れ目のベクトルを p とするとベクトル p と単位ベクトル l との内積が交線
上に投影された割れ目の長さとなるのでトレース長 t は以下のように求められるこのとき
割れ目のベクトル p はその投影された長さが最長になるように設定する
lp t (42)
図 422 曲面上に現れた割れ目の投影
本研究以前では曲面状の壁面に現れた割れ目のトレース長に関して有効な算出方法がなか
ったため他の様々なサイトでの調査結果10) 11)に基づいて割れ目のトレース長を算出していたが
2010 年度の調査研究では原位置の調査結果に基づいて割れ目のトレース長を算出することを提
案したこれにより当該サイトの割れ目状況をより忠実に反映した結果が得られるものと考え
られる
423 割れ目の単位法線ベクトル
スキャンラインによって抽出された割れ目について走向傾斜が壁面観察結果から得られる
ものついてはその走向傾斜から直接単位法線ベクトル n を求めることができるが走向傾
斜が不明なものに対しては単位法線ベクトル n を求めることができないこのため以前の調
査研究では壁面観察図上で走向傾斜が分からなかったものは算出から除外していたしかし
接平面
(単位法線ベクトル m )
スキャンライン
割れ目の
ベクトル p
交線 C(単位ベクトル l )
割れ目の
トレース長 t
坑道
坑道壁面に現れた割れ目
割れ目を含む平面
(単位法線ベクトル n )
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壁面観察図上の割れ目の座標から三次元空間の座標を求めて最小自乗法により平面を近似する
と図 422 中の割れ目を含む平面において前節までに示した方法によりその平面式から単位
法線ベクトル n を求めることができるこのため壁面観察図上で走向傾斜が分からなかった
割れ目に対しても単位法線ベクトル n を取得することが可能となりスキャンラインと交差した
全ての割れ目に対して qn を算出できるようになりより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった構造テンソルの算出に関しても同様のことが言える
43 クラックテンソルの算出手順
換気立坑および水平坑道のスキャンラインの設定について図 431 に示す
2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335~360m の壁面観察図に対してクラックテ
ンソルの算出を行っているこのときの調査結果によるとSE 方向に設定されたスキャンライ
ンが最も多くの割れ目と交差している2010 年度の調査研究では換気立坑におけるスキャンラ
インの位置を SE 方向から 90degごとに振り分けてSW 方向NW 方向NE 方向SE 方向につ
いて坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインについてク
ラックテンソルを算出した
水平坑道のスキャンラインの設定に関しては両側壁部の中間高さとアーチ部を三等分する位
置について坑道軸方向に平行に合計 4 本のスキャンラインを設定し各々のスキャンラインにつ
いてクラックテンソルを算出した以降スキャンラインの名称について主立坑側から換気立
坑側を望んだときの左側の側壁を左側壁右側の側壁を右側側壁アーチ部については主立坑側
から換気立坑側を見て左手側をアーチ左側右手側をアーチ右側と称することとする
割れ目のトレース長クラックテンソルのトレースクラックテンソルの算出手順を図 432
に示すなお2010 年度の調査研究においてクラックテンソル ijF )321( lkjiFijkl お
よび構造テンソル ijN )321( lkjiNijkl の指標 1 は E 方向指標 2 は N 方向指標 3 は
鉛直上向きを示す
図 431 スキャンラインの位置
E 方向
N 方向 W 方向
S 方向
壁面
スキャンライン
(点線)
NW NE
SESW
(a) 換気立坑
側壁の
12 の高さ
60deg 60deg
アーチ部
側壁部左側壁 右側壁
アーチ
左側 アーチ 右側
スキャンラインの位置 (主立坑側から換気立坑側を見て)
(b) 水平坑道
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図
43
2 ク
ラックテンソルの算出手順
( 走向傾斜の記
載のない割れ目
)
( 走向傾斜の記
載のある割れ目
)
クラックテンソルのトレース
F0を算出する
スキャンラインに交差した割れ目の情報を使用する
構造テンソル
Nijおよび
Nijk
lを算出する
対象区間の全ての割れ目の情報を使用する
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5 算出対象領域の概要
4 章までに示した方法論に基づき深度 4598m までの換気立坑水平坑道の壁面観察結果に基
づいて土岐花崗岩を対象としたクラックテンソルの算出を行いまた割れ目の方向分布の整理
も行うさらにクラックテンソルについて電中研式の岩盤等級ごとの整理も行う
51 算出対象領域
算出対象領域は以下の通りである
換気立坑(深度 2002~4598m の区間)
水平坑道(200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究
アクセス坑道)
換気立坑については深度 2002~2502m深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度
3502~4002m深度 4002~4598m深度 4002~4598m に対してクラックテンソルを算出す
るまた水平坑道については200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージ
深度 300m 研究アクセス坑道それぞれに対してクラックテンソルを算出する
52 壁面観察図
521 換気立坑
換気立坑の掘削断面の形状を図 521 に示すまた壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等
級の区分を図 522~図 524 に示す
図 521 換気立坑の掘削断面
53m
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図 522 換気立坑の壁面観察結果(深度 2002m~3002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E SS W N E S GL-2002m
GL-2502m
GL-3002m
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 523 換気立坑の壁面観察結果(深度 3002m~4002m)
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-3002m
GL-3502m
GL-4002m
S W N E S
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 524 換気立坑の壁面観察結果(深度 4002m~4598m)
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
S W N E S GL-4002m
GL-4598m
S W N E S
B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20m
20m
15m
10m
5m
0m
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522 水平坑道
各水平坑道の断面形状を図 525 に示すなおこの図において拡幅部とは主立坑と水平坑
道が連接している部分の断面形状を示している
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージおよび深度 300m 研究アクセス
坑道の壁面に現れる割れ目と電中研式の岩盤等級の区分を図 526~図 529 に示すなお図
526 の 200m 予備ステージにおいては測点 No2+995~No3+075 の区間については壁面観
察によるデータが欠損しているために空白である
200m 予備ステージ300m 予備ステージ400m 予備ステージの坑道軸の方向は主立坑側か
ら換気立坑側を望んだときにS39deg46rsquo10rdquoW 方向となっているまた深度 300m 研究アク
セス坑道の軸方向は平面図から主立坑側から N39deg46rsquo50rdquoE 方向に直進しNo1+500 から
半径 40m で N 方向に 30degカーブしてNo3+820 からは N9deg46rsquo50rdquoE 方向に直進している
図 525 水平坑道の掘削断面
37m
40m
r =20mr =15m
30m
32m
40m
r =20m
35m
40m
r =20m
32m
(i)一般部 (ii)拡幅部
(a)200m 予備ステージ
(i)一般部 (ii)拡幅部
(b)300m 予備ステージ400m 予備ステージ300m 研究アクセス坑道
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図 526 200m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+485
No0+700
No2+995
No3+075
No3+565
データの
欠損区間
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 527 300m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
N
換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+730
No3+120
(工区境)
No3+625
N
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 528 400m 予備ステージの壁面観察結果
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
N
展開方法
投影方向
(a) 壁面に現れる割れ目 (b) 岩盤等級区分
東側壁 西側壁
主立坑側
換気立坑側換気立坑側
主立坑側
東側壁 西側壁
No0+435
No0+710
No3+075
(工区境)
No3+625
B級
CH級
CM級
CL級
D級
02
46
810m10m
8m
6m
4m
2m
0m
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図 529(1) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(壁面に現れる割れ目)
N
3000010deg
No10+050
展開方法
投影方向
No0+435
No0+595
No3+820
No1+500
N0
51
01
52
0m
20m
15m
10m
5m
0m
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図 529(2) 深度 300m 研究アクセス坑道の壁面観察結果(岩盤等級区分)
展開方法
投影方向
0 2 4 6 8 10m
主立坑側
北側壁 南側壁 No0+435
No0+595
岩盤等級
B級
CH級
CM級
CM級
D級
No3+820
No1+500
N B級
CH級
CM級
CL級
D級
05
10
15
20
m
展開方法
投影方向
No10+050
20m
15m
10m
5m
0m
N
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6 クラックテンソルの算出結果
換気立坑の 50m 区間ごとおよび各深度における水平坑道ごとのクラックテンソルを算出する
とともに割れ目の方向の深度分布および深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均値ク
ラックテンソルのトレースの変化を調べたまた深度に伴う割れ目の密度トレース長の平均
値クラックテンソルのトレースについて岩盤等級ごとに算出した
61 割れ目の方向分布
それぞれの区間について壁面観察結果の記載に基づき割れ目の走向傾斜を集計した換気
立坑については 50m 区間ごと水平坑道については坑道ごとの割れ目の集計結果を図 611 およ
び図 612 に示す
図 611 割れ目のステレオネット(換気立坑)
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
Sn=589 本
深度 2002m~2502m
N
EW
S
N
EW
Sn=866 本
深度 2502m~3002m
N
EW
S
N
EW
S
深度 3002m~3502m
n=894 本
N
EW
S
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 4002m~4598m
深度 3502m~4002m
n=888 本
n=1327 本
N
EW
S
N
EW
S
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図 612 割れ目のステレオネット(水平坑道)
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果(図 611 参照)から深度 2002m~2502m
ではNW 方向の走向で高傾斜の割れ目と水平方向に近い傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなり深度 4002m~
4596m ではNE 方向の走向で高傾斜の割れ目が卓越する傾向になることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果(図 612 参照)から200m 予備ステージ
ではNW 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目と低角度の傾斜の割れ目が卓越しており深く
なるにしたがって NE 方向の走向で高角度の傾斜の割れ目の頻度が多くなることが分かった
このように換気立坑と水平坑道では卓越する割れ目の方向が深度方向にほぼ同様の傾向を
示すことが分かった
62 クラックテンソルの算出
621 換気立坑
(1) 観測区間ごとのクラックテンソル
換気立坑の深度 2002m~2502m 区間の SE 方向の壁面に対して坑道軸方向に平行な方向にス
キャンラインを設定したときのスキャンラインと交差した割れ目を図 621 に示す同図におい
てスキャンラインは一点鎖線交差した割れ目は実線で表わされている
n=242 本
200m 予備ステージ
n=263 本
n=323 本
左図プロット図
右図コンター図(コンターは 1ごと)
(下半球投影)
深度 300m 研究アクセス坑道
n=930 本
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
N
EW
S
300m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
400m 予備ステージ
N
EW
S
N
EW
S
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図 621 スキャンラインと交差した割れ目(換気立坑 深度 2002m~2502m)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13693
2538210213
211371276116093
Esym
EE
EEE
Nij (61)
21182
3679829432
315163923829267
26762259623679818632
3923837246298332943219351
254533151629107211822926716052
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(62)
上記の式(61)式(62)の構造テンソルの算出については壁面観察結果に走向傾斜の記載が
あった割れ目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜
の記載がないものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾
斜のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 101 本であったことから深度 2002m~2502m の割
れ目の密度 N(q)は
0202)( qN (本m) (63)
05
1015
20m
スキャンライン(SE 方向)
S W N E S GL-2002m
GL-2502m0m
5m
10m
15m
20m
JAEA-Research 2012-002
- 26 -
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになったここでも壁面観察結果に走向傾斜の記載があった割れ
目は記載された走向傾斜のデータを使用し割れ目は記載されているが走向傾斜の記載がな
いものは壁面に現れる割れ目をトレースし最小自乗法より求めた割れ目の走向傾斜のデータ
を用いた
73550qn (64)
交差した割れ目に対して42 節に記述した方法に基づき割れ目のトレース長 t を算出した
それらを集計した結果換気立坑の深度 2002m~2502m における割れ目のトレース長のヒスト
グラムは図 622 のようになった
図 622 割れ目のトレース長のヒストグラム(換気立坑 深度 2002m~2502m)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
3022t (m) (65)
21392 t (m2) (66)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについても整理しまた換気立坑
の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度 4002~4598m につ
いてもスキャンラインと交差した割れ目の幾何学特性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベ
クトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のト
レース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t 割れ目のトレース長のヒストグラム)を
整理した整理した結果を表 621(1)~(5)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(63)~式(64)
より換気立坑の深度 2002~2502m の F0は以下のようになった
95120 F (67)
式(39)式(310)式(61)式(62)式(67)より深度 2002m~2502m のクラックテンソル
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
JAEA-Research 2012-002
- 27 -
FijFijklは以下のようになった
03624
1286309113
120890652106724
33
2322
131211
Esym
EE
EEE
Fsym
FF
FFF
Fij
(68)
17422
1124118103
296271155100261
14643136031124107063
1155127058115551810305042
158942962700241174220026103723
3131
23312323
123112231212
3331332333123333
22312223221222332222
113111231112113311221111
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fsym
FF
FFF
FFFF
FFFFF
FFFFFF
Fijkl
(69)
同様にしてSW 方向NW 方向NE 方向のスキャンラインについてもクラックテンソルを算
出しまた換気立坑の深度 2502~3002m深度 3002~3502m深度 3502~4002m深度
4002~4598m についてもクラックテンソルを算出したこれらの結果を表 622 および表 623
に示す
- 28 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(1)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
200
2m~
250
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_200_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_200_2
50
74
N99
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
00_2
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
00_2
50
101
N
97
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
480
1)
(
qN
8996
0
qn
888
2
t
8810
2
t
980
1)
(
qN
8654
0
qn
757
2
t
727
92
t
940
1)
(
qN
8172
0
qn
986
1
t
374
52
t
020
2)
(
qN
7355
0
qn
302
2
t
213
92
t
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒス
トグラム
トレース長のヒストグラム
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 29 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(2)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
250
2m~
300
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_250_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_2
50_3
00
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_250_3
00
67
N65
N
55
N65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
34
56
78
9 10 11 12 13 14 15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
7437
0
qn
749
1
t
404
42
t
100
1)
(
qN
6373
0
qn
855
1
t
002
62
t
300
1)
(
qN
8676
0
qn
530
1
t
614
32
t
340
1)
(
qN
6211
0
qn
476
1
t
446
32
t
S
W
N
E
S
S W
N
E
S
S W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 30 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(3)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
300
2m~
350
2m)
SW
N
WN
ES
E
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ーサ
長(m
)
SW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_300_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
00_3
50
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
00_3
50
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
トレース
長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
61
N61
N
78
N61
N
220
1)
(
qN
4340
0
qn
949
2
t
8315
2
t
220
1)
(
qN
6455
0
qn
959
1
t
929
82
t
560
1)
(
qN
6319
0
qn
421
1
t
507
32
t
220
1)
(
qN
4450
0
qn
258
1
t
546
22
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 31 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(4)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
350
2m~
400
2m)
SW
N
WN
ES
E
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_350_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレース長のヒストグラム
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_350_4
00
37
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_3
50_4
00
65
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_3
50_4
00
77
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
300
1)
(
qN
3320
0
qn
700
2
t
5512
2
t
740
0)
(
qN
3861
0
qn
581
2
t
042
92
t
300
1)
(
qN
5523
0
qn
643
1
t
361
72
t
540
1)
(
qN
5559
0
qn
416
2
t
566
92
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
- 32 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
(5)割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度
400
2m~
459
8m)
SW
N
WN
ES
E
0510152025303540
12
34
56
78
910
11
1213
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SW
_400_4
598
60
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10
5
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NW
_400_4
598
36
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
NE_4
00_4
50
67
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
6
78
910
11
12
1314
15
0510
15
20
25
30
35
40
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
SE_4
00_4
60
63
N
(本)
40
35
30
25
20
15
10 5 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒストグラム
トレース長のヒ
ストグラム
トレース長のヒストグラム
007
1)
(
qN
3526
0
qn
005
2
t
176
92
t
604
0)
(
qN
4268
0
qn
991
1
t
550
52
t
124
1)
(
qN
5386
0
qn
910
1
t
429
10
2
t
057
1)
(
qN
3788
0
qn
840
1
t
610
52
t
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
S
W
N
E
S
JAEA-Research 2012-002
- 33 -
表 622 クラックテンソルのトレースと 2 階のクラックテンソル(換気立坑)
SLスキャンライン
SL 区間(m)~(m) F0 2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
SW 2002~ 2502 7300 2726 1014 0519 2249 0160 2325
2502~ 3002 5185 2189 0403 0320 1691 -0110 1323
3002~ 3502 17778 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752
3502~ 4002 21451 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800
4002~ 4598 15394 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981
NW 2002~ 2502 9510 3464 1262 0714 2857 0290 3190
2502~ 3002 6581 2788 0482 0407 2140 -0138 1652
3002~ 3502 10149 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727
3502~ 4002 7910 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046
4002~ 4598 4647 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596
NE 2002~ 2502 7569 2803 1065 0537 2287 0163 2479
2502~ 3002 4170 1731 0317 0240 1331 -0095 1107
3002~ 3502 7179 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227
3502~ 4002 12423 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857
4002~ 4598 13428 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798
SE 2002~ 2502 12945 4672 1652 0921 3911 0329 4362
2502~ 3002 5934 2486 0409 0358 1923 -0130 1525
3002~ 3502 6536 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029
3502~ 4002 12922 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923
4002~ 4598 10022 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309
- 34 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
23
4
階のクラックテンソル(換気立坑)
SL
区間
(m)~
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
SW
2002~
2502
1985
0592
0149
0620
0047
0263
1447
0210
0321
-0057
0066
1966
0073
0170
0190
2502~
3002
1661
0426
0102
0251
-001
2
0198
1170
0095
0148
-0090
0066
1126
0005
-0007
0056
3002~
3502
6971
2037
0354
0322
-030
0
0501
3323
0304
-054
1
-0535
0352
2093
-0107
-0125
0156
3502~
4002
5882
2922
0664
-211
2
-084
1
0559
5482
0778
-247
6
-1375
0734
1357
-0368
-0236
0034
4002~
4598
6161
1849
0550
-149
6
-048
5
0846
2583
0432
-054
5
-0390
0272
0999
-0151
-0226
0271
NW
2002~
2502
2500
0753
0211
0773
0066
0340
1824
0280
0396
-0058
0083
2698
0094
0282
0291
2502~
3002
2118
0542
0128
0305
-001
6
0251
1481
0117
0175
-0110
0084
1406
0002
-0013
0073
3002~
3502
3899
1141
0208
0148
-017
5
0287
1853
0181
-034
6
-0299
0208
1337
-0063
-0055
0102
3502~
4002
2146
1080
0246
-081
6
-031
3
0201
2020
0292
-095
5
-0510
0277
0507
-0136
-0089
0008
4002~
4598
1858
0557
0168
-045
7
-014
6
0255
0780
0130
-016
8
-0116
0081
0298
-0044
-0069
0086
NE
2002~
2502
2024
0613
0165
0644
0051
0278
1449
0225
0340
-0058
0068
2090
0080
0170
0190
2502~
3002
1314
0335
0083
0197
-001
1
0154
0919
0078
0115
-0071
0051
0946
0005
-0014
0035
3002~
3502
2755
0809
0150
0115
-011
6
0209
1304
0125
-022
5
-0207
0145
0952
-0038
-0043
0076
3502~
4002
3301
1658
0390
-121
5
-047
3
0313
3105
0454
-142
9
-0779
0420
1013
-0211
-0122
0030
4002~
4598
5322
1602
0484
-129
2
-041
7
0730
2243
0376
-047
3
-0336
0235
0938
-0126
-0198
0252
SE
2002~
2502
3372
1026
0274
1024
0080
0459
2504
0381
0516
-0087
0116
3706
0112
0336
0346
2502~
3002
1881
0487
0118
0261
-001
5
0223
1325
0111
0149
-0098
0075
1295
-0001
-0017
0059
3002~
3502
2550
0750
0133
0088
-011
7
0189
1208
0115
-022
8
-0200
0137
0781
-0043
-0043
0054
3502~
4002
3412
1727
0408
-130
7
-050
2
0334
3252
0474
-153
5
-0813
0448
1041
-0228
-0138
0049
4002~
4598
3989
1199
0362
-098
1
-031
8
0549
1679
0286
-036
1
-0257
0177
0660
-0096
-0158
0179
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 35 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 624(1)
(2)岩盤等級ごとのクラックテンソルの算出結果を表 625(1)~(4)および表 626(1)~(4)に示す
なおB-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の
3 つの岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 624 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 2002m~3502m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
2002m B-CH-CM 86m N(q) 0465 0930 1860 1047
~ lt∣n ∙ q∣gt 0948 0828 0834 0517
2502m lttgt 2532 1584 1887 1871
ltt2gt 6617 3167 4810 5551
CH 50m N(q) 0600 1000 1400 0800
lt∣n ∙ q∣gt 0748 0815 0724 0980
lttgt 4171 2839 1735 1510
ltt2gt 21850 12332 5789 2741
CH-CM 364m N(q) 1841 2363 2033 2418
lt∣n ∙ q∣gt 0903 0872 0822 0747
lttgt 2852 2861 2031 2383
ltt2gt 10639 10186 5457 9881
2502m B-CH 52m N(q) 1346 1154 0385 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0627 0729 0930 0889
3002m lttgt 2475 1346 0889 1743
ltt2gt 7920 3986 0834 3977
B-CH-CM 359m N(q) 0780 1114 0947 1253
lt∣n ∙ q∣gt 0740 0589 0903 0560
lttgt 2049 2045 1776 1566
ltt2gt 5352 6976 4671 3839
CH-CM 89m N(q) 3371 1011 3258 1798
lt∣n ∙ q∣gt 0775 0789 0822 0691
lttgt 1300 1350 1285 1122
ltt2gt 2698 3015 2566 2143
3002m B-CH-CM 294m N(q) 1020 1122 1497 1259
~ lt∣n ∙ q∣gt 0419 0758 0707 0396
3502m lttgt 2295 1981 1509 1055
ltt2gt 9947 11261 3677 1601
CH-CM 206m N(q) 1505 1359 1650 1165
lt∣n ∙ q∣gt 0449 0513 0535 0521
lttgt 3582 1933 1307 1571
ltt2gt 21523 6180 3288 4003
JAEA-Research 2012-002
- 36 -
表 624 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(換気立坑 深度 3502m~4598m)
立坑深度 岩盤等級 区間長 算出項目スキャンライン
SW NW NE SE
3502m B-CH 130m N(q) 1231 1154 0615 1385
~ lt∣n ∙ q∣gt 0292 0275 0446 0557
4002m lttgt 2452 2868 2815 2807
ltt2gt 9169 10816 19096 10895
B-CH-CM 123m N(q) 1707 0569 2033 1951
lt∣n ∙ q∣gt 0427 0589 0667 0612
lttgt 2256 2645 1294 1906
ltt2gt 9554 8944 3447 5172
CH 89m N(q) 0899 0449 1910 1685
lt∣n ∙ q∣gt 0354 0311 0517 0569
lttgt 1971 1445 0931 1865
ltt2gt 6632 2971 1836 5129
CH-CM 158m N(q) 1266 0696 0949 1266
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0435 0459 0477
lttgt 3655 2562 2407 3090
ltt2gt 20773 8893 13887 16972
4002m B-CH-CM 52m N(q) 1154 0962 0962 1154
~ lt∣n ∙ q∣gt 0424 0138 0271 0622
4598m lttgt 2064 1370 3507 1799
ltt2gt 9973 2405 35904 3819
CH 232m N(q) 0991 0388 1034 0991
lt∣n ∙ q∣gt 0256 0361 0559 0177
lttgt 1654 2334 1772 1963
ltt2gt 5490 7033 9857 6650
CH-CM 312m N(q) 0994 0705 1218 1090
lt∣n ∙ q∣gt 0411 0519 0561 0473
lttgt 2254 1992 1787 1764
ltt2gt 11758 5658 7438 5222
JAEA-Research 2012-002
- 37 -
表 625 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSW) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 1509 0639 0108 0123 0503 0067 0368
~2502 CH 5 4949 2564 1053 1148 1311 -0059 1074
CH-CM 364 8955 3128 1352 0592 2728 0167 3099
2502 B-CH 52 8099 2240 0613 0062 2998 -0440 2860
~3002 B-CH-CM 359 3245 1294 0315 0193 1101 -0049 0849
CH-CM 89 10639 5289 0477 0789 3112 -0254 2343
3002 B-CH-CM 294 12448 6979 -0315 0621 3467 -0510 2002
~3502 CH-CM 206 23733 11651 -0263 1481 8558 -1607 3524
3502 B-CH 13 18594 8377 -3418 0283 7934 -1511 2283
~4002 B-CH-CM 123 19960 7906 -3821 1350 9103 -2366 2951
CH 89 10068 4870 -2931 1015 3778 -1216 1420
CH-CM 158 33113 14736 -8618 1979 14571 -4346 3807
4002 B-CH-CM 52 15487 7813 -3426 1808 5894 -1159 1780
~4598 CH 232 15152 8879 -2050 1333 4736 -0858 1537
CH-CM 312 14871 7987 -2115 1323 4669 -1227 2235
2002 B-CH 182 13521 5495 -1596 0180 5575 -1006 2450
~4598 B-CH-CM 914 7880 3616 -0055 0486 2676 -0302 1588
CH 371 12366 6908 -1938 1101 4023 -0864 1435
CH-CM 1129 13397 6324 -0606 1020 4483 -0764 2614
表 625 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNW)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 2648 1095 0183 0211 0867 0124 0687
~2502 CH 5 6277 3016 1260 2193 1581 0102 1681
CH-CM 364 11366 3888 1636 0723 3378 0311 4099
2502 B-CH 52 5525 1492 0390 0042 2024 -0267 2009
~3002 B-CH-CM 359 7599 3002 0680 0440 2565 -0107 2032
CH-CM 89 3372 1736 0148 0260 0986 -0091 0650
3002 B-CH-CM 294 9915 5399 -0318 0492 2676 -0370 1840
~3502 CH-CM 206 9985 4874 -0190 0619 3574 -0673 1537
3502 B-CH 13 18624 8397 -3867 0286 7928 -1511 2299
~4002 B-CH-CM 123 3849 1519 -0745 0273 1783 -0465 0547
CH 89 3502 1676 -1051 0357 1314 -0434 0512
CH-CM 158 6537 2877 -1741 0399 2866 -0855 0794
4002 B-CH-CM 52 14414 7389 -3522 1823 5794 -1287 1231
~4598 CH 232 3809 2237 -0526 0339 1192 -0212 0380
CH-CM 312 4545 2432 -0646 0406 1420 -0370 0693
2002 B-CH 182 12233 4951 -1671 0164 5022 -0890 2260
~4598 B-CH-CM 914 7527 3396 -0078 0463 2531 -0273 1601
CH 371 4007 2229 -0640 0359 1301 -0274 0477
CH-CM 1129 7616 3579 -0360 0597 2524 -0415 1513
JAEA-Research 2012-002
- 38 -
表 625 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインNE) 深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 6701 2732 0505 0514 2160 0245 1808
~2502 CH 5 7608 3754 1598 2501 1961 0054 1893
CH-CM 364 7824 2740 1197 0502 2349 0146 2736
2502 B-CH 52 0457 0128 0033 0004 0175 -0024 0154
~3002 B-CH-CM 359 3248 1266 0307 0188 1081 -0049 0902
CH-CM 89 9331 4581 0412 0685 2622 -0279 2128
3002 B-CH-CM 294 6081 3300 -0195 0295 1644 -0233 1137
~3502 CH-CM 206 9137 4481 -0075 0562 3251 -0588 1405
3502 B-CH 13 11035 4974 -2136 0171 4698 -0893 1363
~4002 B-CH-CM 123 9571 3619 -1753 0629 4220 -1030 1732
CH 89 8588 4021 -2456 0830 3158 -1018 1409
CH-CM 158 14052 6117 -3632 0837 6085 -1817 1849
4002 B-CH-CM 52 42810 22069 -10003 5199 17189 -4178 3552
~4598 CH 232 12139 7082 -1621 1066 3756 -0657 1301
CH-CM 312 10643 5645 -1491 0937 3324 -0867 1674
2002 B-CH 182 7582 3095 -0964 0103 3146 -0559 1341
~4598 B-CH-CM 914 6822 3037 -0057 0409 2262 -0251 1523
CH 371 11741 6469 -1811 1029 3771 -0786 1502
CH-CM 1129 9244 4321 -0392 0711 3046 -0519 1877
表 625 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンラインSE)
深度(m)
~(m) 岩盤分類
区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
2002 B-CH-CM 86 7081 2974 0455 0564 2358 0270 1750
~2502 CH 5 1745 0880 0361 0681 0447 -0006 0419
CH-CM 364 15816 5302 2182 0985 4708 0384 5806
2502 B-CH 52 3487 0952 0247 0027 1294 -0193 1242
~3002 B-CH-CM 359 6458 2528 0555 0369 2170 -0113 1759
CH-CM 89 5852 2948 0221 0437 1704 -0127 1201
3002 B-CH-CM 294 5682 3167 -0222 0285 1575 -0251 0940
~3502 CH-CM 206 6716 3302 -0107 0424 2415 -0447 0999
3502 B-CH 13 11357 4964 -2261 0170 4732 -0885 1661
~4002 B-CH-CM 123 10187 3887 -1971 0675 4568 -1162 1732
CH 89 9597 4539 -2857 0962 3586 -1167 1472
CH-CM 158 17177 7479 -4550 1023 7470 -2252 2228
4002 B-CH-CM 52 4639 2189 -1084 0526 1867 -0475 0583
~4598 CH 232 22391 13412 -2905 1951 6798 -1172 2180
CH-CM 312 8042 4291 -1136 0712 2514 -0672 1237
2002 B-CH 182 8749 3468 -1155 0115 3546 -0633 1736
~4598 B-CH-CM 914 7032 3167 -0160 0436 2390 -0301 1474
CH 371 10315 5799 -1609 0910 3292 -0697 1224
CH-CM 1129 11790 5496 -0569 0918 3905 -0646 2389
- 39 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(1)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
SW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
04
95
01
18
00
26
00
64
00
07
00
70
03
40
00
45
00
30
-00
05
00
20
02
97
00
14
00
64
00
33
~2502
C
H
5
18
98
05
86
00
80
06
64
-00
02
01
14
06
21
01
04
03
41
-00
92
-00
11
08
90
00
49
00
34
01
20
CH
-C
M
364
22
26
07
08
01
93
0827
00
67
03
07
17
61
02
60
04
34
-00
74
00
78
26
46
00
91
01
74
02
44
2502
B
-C
H
52
15
58
05
06
01
77
03
08
-00
94
00
87
23
02
01
91
02
74
-03
49
-00
43
24
93
00
32
00
04
-00
17
~3002
B
-C
H-C
M359
09
93
02
42
00
59
01
74
00
09
01
27
08
01
0057
01
31
-00
33
00
35
0733
00
10
-00
25
00
30
CH
-C
M
89
39
94
10
64
02
31
04
43
-00
96
04
59
18
58
01
90
00
73
-02
52
02
17
19
22
-00
39
00
94
01
73
3002
B
-C
H-C
M294
52
48
14
78
02
53
02
08
-01
96
02
69
18
24
01
66
-04
55
-02
80
02
18
15
83
-00
68
-00
34
01
41
~3502
C
H-C
M
206
85
74
26
15
04
63
04
63
-04
29
08
33
54
42
05
01
-05
68
-09
04
05
28
25
61
-01
58
-02
73
01
44
3502
B
-C
H
13
57
16
21
99
04
62
-14
10
-04
59
-00
14
50
85
06
50
-17
38
-10
47
04
23
11
71
-02
70
-00
04
-01
58
~4002
B
-C
H-C
M123
48
28
24
75
06
03
-13
70
-07
24
05
89
58
47
07
81
-21
11
-14
71
07
23
15
67
-03
40
-01
71
01
25
CH
89
28
98
16
24
03
48
-14
39
-05
02
05
05
18
12
03
42
-1
266
-05
13
03
97
07
29
-02
26
-02
02
01
17
CH
-C
M
158
88
61
47
55
11
20
-36
87
-15
11
09
12
86
11
12
05
-44
08
-23
31
12
47
14
83
-05
23
-05
04
-00
47
4002
B
-C
H-C
M52
47
61
25
49
05
03
-19
16
-05
64
09
22
29
18
04
27
-12
51
-05
79
05
64
0849
-02
59
-00
16
01
74
~4598
C
H
232
65
49
18
29
05
01
-14
84
-04
68
08
55
25
60
03
47
-04
51
-03
07
02
66
06
88
-01
15
-00
82
02
21
CH
-C
M
312
56
89
17
33
05
65
-14
09
-04
70
07
96
24
60
04
76
-05
42
-04
21
02
44
11
94
-01
63
-03
36
03
01
表
62
6 (
2)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
NW)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
08
47
02
02
00
45
01
10
00
13
01
20
05
84
00
81
00
51
-00
06
00
33
05
60
00
22
01
16
00
54
~2502
C
H
5
22
18
06
87
01
10
07
77
00
03
01
36
07
38
01
55
0
404
-00
81
-00
03
14
15
00
79
01
80
02
07
CH
-C
M
364
27
36
08
81
02
72
1003
00
90
03
90
21
61
03
36
05
19
-00
75
00
97
34
91
01
14
02
96
03
77
2502
B
-C
H
52
10
35
03
29
01
29
01
89
-00
57
00
70
15
61
01
33
01
75
-02
35
-00
25
17
47
00
26
00
25
00
29
~3002
B
-C
H-C
M359
22
95
05
68
01
39
03
83
00
20
02
91
18
62
0135
02
78
-00
73
00
83
1758
00
19
-00
54
00
81
CH
-C
M
89
13
21
03
45
00
70
01
42
-00
33
01
48
05
86
00
55
00
23
-00
79
00
69
05
25
-00
17
00
20
00
44
3002
B
-C
H-C
M294
40
61
11
32
02
06
01
25
-01
55
02
21
14
02
01
41
-03
93
-02
11
01
74
14
93
-00
51
-00
05
01
30
~3502
C
H-C
M
206
35
70
11
03
02
02
01
66
-01
89
03
45
22
54
02
17
-02
82
-03
79
02
35
11
18
-00
73
-01
06
00
68
3502
B
-C
H
13
56
76
22
56
04
65
-16
02
-04
66
00
07
50
18
06
54
-19
65
-10
43
04
79
11
81
-03
00
-00
01
-01
45
~4002
B
-C
H-C
M123
09
24
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01
15
-02
65
-01
41
01
09
11
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01
52
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16
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90
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79
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-00
34
00
23
CH
89
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25
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30
01
22
-0
453
-01
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38
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75
00
37
CH
-C
M
158
17
26
09
29
02
21
-07
45
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98
01
69
16
91
02
45
-08
96
-04
59
02
45
03
28
-01
00
-00
98
-00
16
4002
B
-C
H-C
M52
44
49
24
92
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48
-19
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63
08
88
29
18
0384
-13
58
-05
75
05
66
0399
-02
11
-01
49
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11
~4598
C
H
232
16
50
04
60
01
27
-03
78
-01
18
02
15
06
45
00
87
-01
18
-00
76
00
67
01
67
-00
30
-00
19
00
56
CH
-C
M
312
17
31
05
26
01
76
-04
33
-01
42
02
43
07
48
01
46
-01
65
-01
26
00
73
03
71
-00
48
-01
02
00
97
- 40 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
26
(3)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑 スキャンライン
NE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
21
00
05
11
01
21
02
95
00
36
03
06
14
37
02
11
01
44
-00
24
00
85
14
76
00
66
02
33
01
49
~2502
C
H
5
27
41
08
74
01
39
09
88
-00
15
01
42
09
17
01
71
05
23
-01
30
-00
28
15
83
00
87
01
99
01
41
CH
-C
M
364
19
36
06
23
01
81
0726
00
61
02
79
14
93
02
33
03
87
-00
63
00
71
23
22
00
84
01
48
02
07
2502
B
-C
H
52
00
89
00
28
00
10
00
16
-00
05
00
06
01
35
00
12
00
15
-00
20
-00
02
01
32
00
02
00
02
00
01
~3002
B
-C
H-C
M359
09
70
02
35
0060
01
69
00
09
01
24
07
84
0062
01
26
-00
33
00
35
0779
00
11
-00
25
00
26
CH
-C
M
89
34
65
09
15
02
01
03
82
-00
94
03
81
15
51
01
55
00
64
-02
13
01
76
17
72
-00
35
00
28
00
92
3002
B
-C
H-C
M294
24
73
07
00
01
27
00
67
-00
91
01
40
08
57
00
87
-02
37
-01
31
01
09
09
23
-00
26
-00
11
00
83
~3502
C
H-C
M
206
32
83
10
08
01
90
01
95
-01
61
03
25
20
54
01
89
-02
12
-03
33
02
05
10
26
-00
58
-00
95
00
68
3502
B
-C
H
13
33
88
13
12
02
74
-08
76
-02
75
-00
13
30
00
03
85
-10
91
-06
21
02
64
07
04
-01
68
00
03
-00
92
~4002
B
-C
H-C
M123
21
92
11
33
0294
-06
29
-03
23
02
70
27
07
03
80
-09
76
-06
74
03
38
10
58
-01
48
-00
32
00
67
CH
89
23
69
13
49
03
04
-12
09
-04
14
04
23
15
16
02
93
-1
051
-04
28
03
26
08
12
-01
96
-01
75
01
09
CH
-C
M
158
36
57
19
81
04
80
-15
41
-06
24
03
60
35
88
05
16
-18
71
-09
75
05
17
08
54
-02
20
-02
18
-00
10
4002
B
-C
H-C
M52
132
72
74
93
13
03
-55
85
-18
37
27
82
85
86
11
10
-37
97
-18
98
18
57
11
39
-06
20
-04
43
09
02
~4598
C
H
232
52
22
14
50
04
10
-11
71
-03
66
06
87
20
28
02
78
-03
62
-02
37
02
16
06
14
-00
87
-00
54
01
93
CH
-C
M
312
40
10
12
29
04
06
-09
97
-03
29
05
53
17
54
03
41
-03
80
-02
96
01
65
09
27
-01
14
-02
41
02
21
表
62
6 (
4)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(換気立坑
スキャンライン
SE)
深
度(m
)
~(m
) 岩
盤分
類区
間長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
2002
B
-C
H-C
M86
22
86
05
58
01
29
02
76
00
25
03
32
15
82
02
17
01
18
-00
29
00
96
14
03
00
61
02
74
01
50
~2502
C
H
5
06
51
02
01
00
28
02
28
00
00
00
39
02
13
00
33
0
117
-00
31
-00
04
03
58
00
17
00
25
00
40
CH
-C
M
364
37
36
12
13
03
53
1353
01
15
05
29
30
22
04
73
06
92
-01
04
01
36
49
80
01
36
03
73
04
51
2502
B
-C
H
52
06
61
02
10
00
80
01
20
-00
39
00
41
09
99
00
84
01
12
-01
51
-00
17
10
78
00
15
-00
03
-00
15
~3002
B
-C
H-C
M359
19
29
04
78
01
21
03
14
00
15
02
46
15
73
0120
02
29
-00
66
00
71
1518
00
13
-00
61
00
63
CH
-C
M
89
22
27
05
96
01
26
02
22
-00
54
02
53
10
04
01
04
00
27
-01
24
01
16
09
71
-00
28
00
51
00
81
3002
B
-C
H-C
M294
23
75
06
74
01
18
00
53
-00
99
01
33
08
21
00
80
-02
41
-01
36
01
08
07
42
-00
34
-00
15
00
57
~3502
C
H-C
M
206
24
24
07
44
01
34
01
21
-01
24
02
34
15
28
01
42
-01
80
-02
53
01
55
07
23
-00
48
-00
71
00
43
3502
B
-C
H
13
33
58
13
25
02
82
-09
34
-02
82
00
12
30
15
03
92
-11
49
-06
09
02
85
09
87
-01
77
00
05
-00
76
~4002
B
-C
H-C
M123
23
39
12
38
03
10
-07
07
-03
57
02
78
29
26
04
04
-10
86
-07
31
03
58
10
18
-01
77
-00
75
00
76
CH
89
26
81
15
14
03
44
-14
09
-04
80
04
88
17
46
03
26
-1
231
-04
92
03
78
08
02
-02
18
-01
95
01
36
CH
-C
M
158
44
56
24
23
05
99
-19
35
-07
78
04
62
44
02
06
45
-23
40
-12
05
06
60
09
84
-02
74
-02
69
00
30
4002
B
-C
H-C
M52
13
38
07
15
01
36
-05
99
-01
78
02
60
10
01
0151
-04
23
-01
97
01
79
0296
-00
62
-00
99
01
03
~4598
C
H
232
99
99
26
57
07
56
-21
61
-06
82
12
77
36
49
04
93
-05
74
-04
06
03
61
09
31
-01
70
-00
84
03
14
CH
-C
M
312
30
49
09
31
03
11
-07
62
-02
56
04
27
13
22
02
62
-02
90
-02
29
01
29
06
65
-00
84
-01
87
01
60
JAEA-Research 2012-002
- 41 -
622 水平坑道
(1) 水平坑道ごとのクラックテンソル
200m 予備ステージにおいて主立坑側から換気立坑側に向かって左側の側壁(左側壁)の
中間の高さに対して坑道軸方向に平行な方向にスキャンラインを設定したときスキャンライン
と交差した割れ目を図 623 に示すこの図においてスキャンラインは一点鎖線交差した割
れ目は実線で表わされている
図 623 スキャンラインと交差した割れ目(200m 予備ステージ)
スキャンラインと交差した割れ目について構造テンソルを算出すると以下のようになる
13341
2033110574
255611547116094
Esym
EE
EEE
Nij (610)
展開方法
投影方向
スキャンライン
主立坑側
換気立坑側No3+565
左側壁 右側壁
No0+485
No2+995
No3+075
データの 欠損区間
02
46
810m
N
10m
8m
6m
2m
4m
0m
JAEA-Research 2012-002
- 42 -
27431
3865421632
312033747128949
20601338463865424369
3747142328276742163218512
371163120310221274312894914453
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Nijkl
(611)
上記の式(610)式(611)の構造テンソルの算出では壁面観察結果および最小自乗法より求め
た割れ目のデータを用いた
スキャンラインと交差した割れ目の数は 99 本であったことから200m 予備ステージの割れ目
の密度 N(q)は
3003)( qN (本m) (612)
となった
割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q との内積の絶対値の平
均値 qn は以下のようになった
70890 qn (613)
交差した割れ目に対して42 節に記述したようにスキャンラインに接する接平面上に投影し
たときの割れ目の座標から割れ目のトレース長 t を算出したそれらを集計した結果200m 予
備ステージにおける割れ目のトレース長の頻度分布は図 624 のようになった
図 624 割れ目のトレース長の分布(200m 予備ステージ)
割れ目のトレース長の平均値 t とトレース長の 2 乗の平均値 2t は以下のようになった
9261t (m) (614)
44842 t (m2) (615)
同様にしてアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについても整理しまた 300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道についても割れ目の幾何学特
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
頻度
(本
)
トレース長(m)
200m予備ステージ(左側壁)200m 予備ステージ(左側壁)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
トレース長(m)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
頻度
(本)
JAEA-Research 2012-002
- 43 -
性(割れ目の密度 N(q)割れ目の単位法線ベクトル n とスキャンラインの単位法線ベクトル q と
の内積の絶対値の平均値 qn 割れ目のトレース長の平均値 t トレース長の 2 乗の平均値 2t
割れ目のトレース長のヒストグラム)を整理した整理した結果を表 627(1)~(4)に示す
整理した割れ目の幾何学特性を基にクラックテンソルを算出した式(315)式(612)~式(615)
より200m 予備ステージの F0は以下のようになった
66120 F (616)
式(39)式(310)式(610)式(611)式(616)より200m 予備ステージのクラックテンソル
FijFijklは以下のようになった
06901
1308101385
197110960108375
Esym
EE
EEE
Fij (617)
12082
2161617392
295232213202531
13421208582161601951
2213220431103761739206113
249982952302941120820253103634
Esym
EE
EEE
EEEE
EEEEE
EEEEEE
Fijkl
(618)
同様の方法によりアーチ左側アーチ右側右側壁のスキャンラインについてもクラックテ
ンソルを算出しさらに 300m 予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑
道についても同様にクラックテンソルを算出した算出結果を表 628 および表 629 に示す
- 44 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(1)割れ目の幾何学特性(
200m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
30
03
)(
q
N(本
m)
7089
0
qn
926
1
t(
m)
448
42
t(
m2 )
80
02
)(
q
N(本
m)
7878
0
qn
880
1
t(
m)
458
42
t(
m2 )
03
33
)(
q
N(本
m)
7674
0
qn
648
1
t(
m)
572
32
t(
m2 )
50
02
)(
q
N(本
m)
7313
0
qn
950
1
t(
m)
578
42
t(
m2 )
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
99
N
(本)
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
) 84
N
(本
)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
) 91
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
05
10
15
20
25
30
35
40
45
50
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
200m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
75
N
(本)
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
NN
N
- 45 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(2)割れ目の幾何学特性(
300m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
10
74
)(
q
N(本
m)
7857
0
qn
040
2
t(
m)
991
42
t(
m2 )
047
5)
(
qN
(本
m)
7614
0
qn
959
1
t(
m)
453
52
t(
m2 )
85
63
)(
q
N(本
m)
7146
0
qn
216
2
t(
m)
691
62
t(
m2 )
23
24
)(
q
N(本
m)
7789
0
qn
900
1
t(
m)
442
42
t(
m2 )
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)
131
N
(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
161
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
123
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
予備
ステ
ージ
(右
側壁
)
135
N
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
N
N
- 46 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(3)割れ目の幾何学特性(
400m
予備ステージ)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(左
側壁
)(本)
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
134
N20
14
)(
q
N
7944
0
qn
077
2
t
184
52
t
277
2
t
873
62
t
915
2)
(
qN
7792
0
qn
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
左側
)
93
N
(本
)
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度
デー
タ区
間
400m
予備
ステ
ージ
(ア
ーチ
右側
)
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
トレ
ース
長の
ヒス
トグラ
ム
90
N
0
10
20
30
40
50
60
70
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
400m
予備
ステ
ージ
(右側
壁)
148
N
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314 15
(本)
70
60
50
40
30
20
10 0
(本)
60
50
40
30
20
10 0
トレース
長のヒス
トグラ
ム
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レース
長のヒス
トグラ
ム
821
2)
(
qN
7982
0
qn
172
2
t
419
62
t
639
4)
(
qN
7208
0
qn
901
1
t
367
42
t
- 47 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
27
(4)割れ目の幾何学特性(深度
300m
研究アクセス坑道)
左側壁
アーチ左側
アーチ右側
右側壁
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
研究
アク
セス
坑道
(左
側壁
)
287
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
トレース長 (m)
1
2
3
45
67
89 10 11 12 13 14 15
トレ
ース
長のヒス
トグラ
ム
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
左側
)
247
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(ア
ーチ
右側
)
211
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
3
4
5
67
89
10
11
12
1314
15
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
頻度(本)
トレ
ース
長(m
)
300m
アク
セス
坑道
(右
側壁
)
295
N
(本)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10 0
トレース長 (m)
12
34
56
78
910
11
12
13 14 15
トレ
ース
長の
ヒス
トグ
ラム
ト
レー
ス長
のヒ
ストグラ
ム
トレース
長のヒス
トグラ
ム
985
2)
(
qN
7016
0
qn
082
2
t
374
52
t
569
2)
(
qN
6918
0
qn
382
2
t
781
72
t
194
2)
(
qN
7479
0
qn
578
2
t
061
92
t
068
3)
(
qN
7336
0
qn
005
2
t
054
52
t
N
N
N
N
- 48 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
28
クラックテンソルのトレースと
2階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
F0
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFij
F11
F12
F13
F22
F23
F33
200m予
備
左側
壁
12665
5837
1960
0197
5138
0131
1690
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
9926
4300
1883
0128
4053
-0011
1573
アー
チ右
側1009
3
4031
1784
0029
4413
0131
1649
左側
壁
9457
3881
1405
0192
4265
0117
1311
300m予
備
左側
壁
15065
7769
1743
0806
4982
-0032
2315
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
2173
8
1110
4
2920
0966
6952
-0025
3682
アー
チ右
側1919
8
9105
2017
0932
6184
0187
3909
左側
壁
14964
7112
1476
0775
5507
-0080
2345
400m予
備
左側
壁
15546
7562
0001
0599
6778
-0665
1206
ステ
ージ
ア
ーチ
左側
1330
5
6666
-000
2
0662
5358
-0499
1281
アー
チ右
側1230
7
5943
0012
0455
5119
-0474
1245
左側
壁
17423
8287
-0293
0647
7690
-0846
1446
300m研
究
左側
壁
12937
5107
0226
0344
5802
0191
2028
アク
セス
ア
ーチ
左側
1428
7
5337
0139
0251
6426
0171
2524
坑道
ア
ーチ
右側
1215
2
4468
0200
0352
5635
0143
2049
左側
壁
12422
4699
0142
0323
5766
0191
1956
表
62
9 ク
ラックテンソルのトレースと
4階のクラックテンソル(水平坑道)
坑道
SL
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m予
備
左側
壁
43
63
12
53
02
21
12
94
00
40
0085
36
11
02
74
06
04
00
10
-00
22
11
95
00
62
00
81
01
34
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
30
96
09
79
02
25
12
03
-00
13
00
56
28
10
02
64
05
97
-00
46
-00
41
10
85
00
83
00
48
01
13
アーチ右
側
28
29
09
74
02
28
11
19
00
29
0046
31
23
03
17
05
91
00
38
-00
41
11
04
00
74
00
63
00
24
左側壁
28
21
08
95
01
64
09
68
00
38
0099
31
49
02
22
03
92
00
18
-00
07
09
24
00
46
00
61
01
00
300m予
備
左側
壁
57
30
17
24
03
14
14
14
00
20
0544
29
88
02
69
03
55
-01
60
02
30
17
31
-00
26
01
08
00
33
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
80
76
23
55
06
73
23
71
-00
38
06
07
40
98
04
99
05
37
-00
84
02
60
25
10
00
12
00
97
01
00
アーチ右
側
65
58
19
59
05
88
17
45
00
99
0587
37
56
04
69
02
59
-01
02
03
29
28
52
00
13
01
90
00
17
左側壁
51
30
16
69
03
13
12
57
00
26
0509
35
45
02
93
02
40
-02
04
02
40
17
40
-00
21
00
98
00
25
400m予
備
左側
壁
53
94
17
94
03
74
00
45
-02
03
04
02
45
86
03
97
-00
29
-03
57
01
41
04
35
-00
15
-01
04
00
55
ステ
ージ
ア
ーチ左
側
48
01
14
69
03
96
00
93
-01
42
04
09
34
94
03
95
-01
02
-02
77
01
66
04
91
00
07
-00
80
00
87
アーチ右
側
42
00
13
70
03
73
00
56
-01
33
03
34
33
61
03
87
-00
66
-02
79
01
16
04
86
00
22
-00
62
00
04
左側壁
58
50
19
96
04
42
-01
02
-02
48
04
59
52
04
04
91
-02
05
-04
68
01
39
05
13
00
14
-01
29
00
48
300m研
究
左側
壁
34
52
12
76
03
78
02
35
00
19
01
10
39
77
05
49
-00
51
00
98
01
73
11
01
00
41
00
74
00
60
アク
セス
ア
ーチ左
側
35
13
13
44
04
80
02
53
00
29
00
60
44
26
06
56
-01
49
00
51
01
79
13
88
00
35
00
91
00
12
坑道
ア
ーチ右
側
29
03
11
85
03
79
02
25
00
04
00
99
38
99
05
51
-00
66
00
81
01
72
11
19
00
41
00
58
00
81
左側壁
31
54
11
87
03
59
01
74
00
12
00
98
40
49
05
30
-00
74
01
07
01
67
10
67
00
43
00
72
00
58
SL
スキャンライン
JAEA-Research 2012-002
- 49 -
(2) 岩盤等級ごとのクラックテンソル
割れ目の走向傾斜やスキャンラインと交差した割れ目を岩盤等級ごとに集計しそれぞれの
岩盤等級ごとにクラックテンソルを算出した岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性を表 6210 (1)
(2)クラックテンソルの算出結果を表 6211(1)~(4)および表 6212(1)~(4)に示すなお
B-CH-CM 級とは一掘進長ごとに行っている壁面観察においてB 級CH 級CM 級の3つの
岩盤等級に判断された場所であることを示している
表 6210 (1)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
200m B-CH-CM 490m N(q) 1633 2245 5714 2245
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0474 0873 0834 0908
lttgt 1499 1991 1727 2476
ltt2gt 2779 4247 3645 6667
CH 1845m N(q) 3306 2710 2602 2710
lt∣n ∙ q∣gt 0721 0776 0702 0688
lttgt 2001 1783 1518 1779
ltt2gt 4800 4173 3145 3889
CH-CM 525m N(q) 4381 3810 2095 1714
lt∣n ∙ q∣gt 0753 0801 0803 0719
lttgt 1963 1940 1672 1907
ltt2gt 4384 4590 3441 4291
CH-CL 140m N(q) 5000 2143 2857 3571
lt∣n ∙ q∣gt 0609 0589 0989 0688
lttgt 1641 2697 2592 2571
ltt2gt 3500 9088 8552 7392
300m CH 390m N(q) 2308 3846 1795 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0829 0858 0930 0926
lttgt 1759 1606 2232 2334
ltt2gt 3828 3845 6107 5993
CH-CM 1105m N(q) 4887 5249 3258 3348
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0676 0740 0800
lttgt 1817 1651 2048 1857
ltt2gt 3975 3843 6043 4309
CM 720m N(q) 3750 5139 3889 5278
lt∣n ∙ q∣gt 0722 0720 0572 0688
lttgt 2020 2007 1804 1661
ltt2gt 4746 6076 5330 3476
CM-CL 775m N(q) 4516 5161 5290 5677
lt∣n ∙ q∣gt 0836 0848 0737 0757
lttgt 2246 2248 2324 1868
ltt2gt 5965 6668 6837 4231
CL-D 200m N(q) 3000 5500 5500 3000
lt∣n ∙ q∣gt 0929 0906 0773 0946
lttgt 3362 2848 3399 3191
ltt2gt 11314 9616 12108 10334
JAEA-Research 2012-002
- 50 -
表 6210 (2)岩盤等級ごとの割れ目の幾何学特性(水平坑道)
水平坑道 岩盤等級 区間
長 算出項目
スキャンライン
左側
壁 アーチ左側 アーチ右側
右側
壁
400m CH 1365m N(q) 1978 2051 1465 2564
予備ステージ lt∣n ∙ q∣gt 0745 0758 0709 0677
lttgt 2175 2184 2390 2171
ltt2gt 5785 6162 7114 5637
CH-CM 420m N(q) 2143 2143 2381 3095
lt∣n ∙ q∣gt 0751 0590 0771 0627
lttgt 1877 1840 1664 1704
ltt2gt 4089 4430 4501 3867
CM 155m N(q) 6452 3226 2581 3226
lt∣n ∙ q∣gt 0806 0922 0868 0840
lttgt 1521 1057 1933 1523
ltt2gt 3010 1800 5285 2995
CM-CL 755m N(q) 6623 3179 4503 7550
lt∣n ∙ q∣gt 0855 0820 0896 0733
lttgt 2017 2800 2031 1697
ltt2gt 5022 9829 6002 3420
CM-CL-D 220m N(q) 7273 5455 6364 10000
lt∣n ∙ q∣gt 0789 0744 0741 0797
lttgt 2013 1967 2630 1954
ltt2gt 4716 5301 8259 4379
CL-D 275m N(q) 8000 5455 2909 5818
lt∣n ∙ q∣gt 0758 0847 0706 0713
lttgt 2475 2532 2180 2243
ltt2gt 6589 7888 6194 5783
深度 300m B 1080m N(q) 3148 1296 1019 2037
研究アクセス lt∣n ∙ q∣gt 0712 0572 0692 0836
坑道 lttgt 1743 2100 2892 2007
ltt2gt 3892 6358 12860 4786
B-CH 4950m N(q) 2667 2424 1980 2828
lt∣n ∙ q∣gt 0701 0721 0745 0689
lttgt 2067 2458 2482 1788
ltt2gt 5368 8522 8661 4088
CH 110m N(q) 4545 3636 0909 3636
lt∣n ∙ q∣gt 0906 0613 0348 0394
lttgt 2178 3234 6980 1079
ltt2gt 4832 15091 48714 1336
CH-CM 2765m N(q) 3291 3146 2857 3492
lt∣n ∙ q∣gt 0688 0683 0765 0781
lttgt 2170 2416 2617 2331
ltt2gt 5802 7527 9057 6682
CH-CM-CL 590m N(q) 3220 3051 2885 5000
lt∣n ∙ q∣gt 0685 0667 0780 0704
lttgt 2290 1800 2444 2123
ltt2gt 6162 3950 6666 5038
CM 120m N(q) 5000 3333 4167 3333
lt∣n ∙ q∣gt 0735 0622 0630 0735
lttgt 2248 2141 2641 1664
ltt2gt 5356 5953 7886 3885
JAEA-Research 2012-002
- 51 -
表 6211 (1)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン左側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7523 2563 1464 0326 3056 0041 1904
ステージ CH 1845m 12954 6284 1934 0238 5189 0142 1481
CH-CM 525m 15315 6256 2375 -0041 7014 0225 2044
CH-CL 140m 20620 13784 2673 -0961 4138 -0280 2699
300m 予備 CH 390m 7139 3224 0633 0236 2279 -0008 1636
ステージ CH-CM 1105m 16610 8777 1338 1276 4825 -0168 3008
CM 720m 14376 8006 1457 0794 4639 0089 1731
CM-CL 775m 16894 8348 3115 0350 6842 -0082 1705
CL-D 200m 12806 6706 3100 0927 4944 0624 1156
400m 予備 CH 1365m 8323 4486 -0829 0449 3244 -0536 0593
ステージ CH-CM 420m 7327 3553 0041 0231 3030 -0652 0744
CM 155m 18668 9030 1181 -0773 8335 -1340 1303
CM-CL 755m 22716 9541 1956 0323 11228 -1246 1947
CM-CL-D 220m 25438 12978 1441 2342 10430 1514 2031
CL-D 275m 33114 14597 2375 1093 16525 0983 1992
深度 300m B 1080m 11641 4376 -0049 0205 5437 0293 1828
研究アクセス B-CH 4950m 11632 3876 0006 0526 5797 0511 1959
坑道 CH 110m 13120 4221 0214 -0532 5900 -0732 2999
CH-CM 2765m 15074 7502 0500 0127 5456 -0503 2117
CH-CM-CL 590m 14894 7088 1762 0087 6362 -0219 1444
CM 120m 19100 11206 1762 -1820 3841 0247 4053
表 6211 (2)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ左側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 6462 2481 1734 0210 2621 -0004 1359
ステージ CH 1845m 9630 4481 1695 0212 3802 0014 1347
CH-CM 525m 13263 4632 2508 -0394 6291 -0094 2340
CH-CL 140m 14438 5889 2583 -0363 4325 -0427 4224
300m 予備 CH 390m 12648 5597 1718 0448 4252 0164 2799
ステージ CH-CM 1105m 21287 10860 1709 1300 6269 -0134 4158
CM 720m 25459 13201 3126 1204 8230 -0006 4029
CM-CL 775m 21274 11529 4453 0527 7260 -0142 2485
CL-D 200m 24163 13199 6655 0363 8737 0465 2227
400m 予備 CH 1365m 8992 4878 -0805 0570 3449 -0513 0664
ステージ CH-CM 420m 10300 4951 -0039 0564 4063 -0677 1286
CM 155m 7018 3038 0683 -0263 3455 -0527 0525
CM-CL 755m 16030 6868 0820 0309 7416 -0876 1745
CM-CL-D 220m 23286 11963 1760 2129 7909 1372 3414
CL-D 275m 23640 13234 2686 1495 8532 0844 1874
深度 300m B 1080m 8090 2899 0044 0028 3672 0148 1519
研究アクセス B-CH 4950m 13740 4363 -0076 0512 6883 0584 2494
坑道 CH 110m 32596 12161 -0173 -1233 12319 -1730 8116
CH-CM 2765m 16902 7839 0338 -0060 6311 -0521 2752
CH-CM-CL 590m 11826 5099 1158 0120 4920 -0593 1807
CM 120m 17550 9864 1094 -2213 3963 0329 3723
JAEA-Research 2012-002
- 52 -
表 6211 (3)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンラインアーチ右側)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 17046 5250 3632 0291 8667 0835 3130
ステージ CH 1845m 9044 3901 1446 0024 3720 0045 1423
CH-CM 525m 6323 2099 1166 -0058 3128 0061 1095
CH-CL 140m 11224 5837 3981 -0056 3840 0259 1548
300m 予備 CH 390m 6220 2860 0572 0194 1955 -0003 1405
ステージ CH-CM 1105m 15304 7147 1259 1447 4570 0152 3587
CM 720m 23656 10879 2065 0568 7474 0382 5303
CM-CL 775m 24878 12421 3783 0348 8741 0123 3715
CL-D 200m 29865 15247 4831 0913 12154 0985 2464
400m 予備 CH 1365m 7251 3753 -0745 0351 2885 -0432 0614
ステージ CH-CM 420m 9840 4931 0244 0183 3849 -0918 1060
CM 155m 9579 4581 0501 -0071 4172 -0525 0826
CM-CL 755m 17506 7465 1787 0215 8210 -0820 1832
CM-CL-D 220m 31750 14848 2285 3005 11749 2713 5154
CL-D 275m 13803 6927 0296 0525 5629 0352 1247
深度 300m B 1080m 7710 2782 -0040 0136 3600 0177 1328
研究アクセス B-CH 4950m 10929 3441 -0016 0567 5542 0425 1946
坑道 CH 110m 21477 8057 0117 -1007 7650 -0968 5770
CH-CM 2765m 15216 6745 0534 0074 6147 -0572 2323
CH-CM-CL 590m 11880 5280 1384 -0012 5181 0038 1420
CM 120m 23257 13536 1595 -1867 4636 0236 5085
表 6211 (4)岩盤等級ごとの 2 階のクラックテンソル(水平坑道 スキャンライン右側壁)
水平坑道 岩盤分類 区間長
(m) F0
2 階のクラックテンソル Fij
F11 F12 F13 F22 F23 F33
200m 予備 B-CH-CM 490m 7841 2520 1793 0326 3455 0068 1866
ステージ CH 1845m 10144 4515 1409 0249 4429 0157 1200
CH-CM 525m 6315 1925 0839 -0031 3418 0045 0972
CH-CL 140m 17581 8902 2331 -0642 6378 -0343 2300
300m 予備 CH 390m 8373 3825 0938 0294 2775 0018 1772
ステージ CH-CM 1105m 11444 5569 0800 0956 3635 -0111 2240
CM 720m 18913 9252 1364 0529 7252 -0109 2409
CM-CL 775m 20013 9302 2651 0671 8737 -0146 1974
CL-D 200m 12095 5229 2943 0648 5798 0219 1068
400m 予備 CH 1365m 11579 5991 -1335 0678 4765 -0739 0824
ステージ CH-CM 420m 13193 6449 -0156 0294 5320 -1207 1423
CM 155m 8895 3661 0153 -0307 4563 -0731 0672
CM-CL 755m 24449 9818 0872 0141 12314 -1669 2317
CM-CL-D 220m 33124 16961 3282 2941 13412 2322 2751
CL-D 275m 24788 12375 2065 0666 10646 -0039 1768
深度 300m B 1080m 6844 2394 0065 0156 3267 0210 1183
研究アクセス B-CH 4950m 11063 3726 -0055 0510 5462 0456 1875
坑道 CH 110m 13456 5529 -0034 -0598 4525 -0570 3403
CH-CM 2765m 15106 6548 0257 0054 6496 -0414 2063
CH-CM-CL 590m 19841 9430 2383 0164 8544 -0259 1867
CM 120m 12479 6890 0673 -1210 2936 0235 2652
- 53 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (1
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン左側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
18
07
06
84
00
71
08
34
00
44
00
97
23
29
00
43
06
01
-01
54
00
01
17
89
00
30
01
51
02
28
ステ
ージ
C
H
184
5m
47
79
12
67
02
38
13
82
00
52
01
13
36
64
02
58
04
87
00
26
-00
06
09
84
00
65
00
64
01
32
CH
-C
M
52
5m
43
31
16
13
03
13
12
91
-00
12
00
31
47
69
06
33
10
02
01
51
-01
19
10
99
00
82
00
86
00
48
CH
-C
L
14
0m
112
51
24
09
01
24
15
10
-01
01
-07
35
16
96
00
33
11
18
-00
22
-00
52
25
41
00
45
-01
57
-01
75
300m
予備
C
H
39
0m
21
52
08
97
01
74
05
81
-00
04
01
56
12
67
01
15
00
75
-00
60
01
09
13
46
-00
23
00
56
-00
29
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
64
82
20
00
02
95
13
64
-00
34
07
23
25
40
02
85
00
72
-02
67
04
06
24
28
-00
97
01
33
01
47
CM
72
0m
64
19
11
89
03
98
10
91
00
31
07
78
31
67
02
84
03
51
00
70
01
00
10
49
00
16
-00
13
-00
84
CM
-C
L
77
5m
59
76
20
36
03
35
2022
00
58
02
28
44
97
03
09
10
40
-03
08
00
96
10
61
00
53
01
69
00
26
CL-D
20
0m
47
17
18
57
01
31
25
68
03
39
06
26
28
40
02
46
0495
00
07
02
67
07
79
00
36
02
78
00
34
400m
予備
C
H
136
5m
32
34
10
87
01
65
-04
15
-01
67
02
89
19
65
01
92
-03
75
-02
66
01
34
02
37
-00
39
-01
03
00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
26
40
06
68
02
44
01
88
-01
47
00
95
21
18
02
44
-01
75
-04
27
00
74
02
56
00
29
-00
78
00
62
CM
15
5m
72
05
15
96
02
29
08
26
-02
40
-07
34
62
16
05
23
0393
-06
57
-00
55
05
50
-00
38
-04
43
00
17
CM
-C
L
75
5m
64
00
27
01
04
41
08
53
-02
66
03
29
78
69
06
58
10
87
-09
01
00
02
08
48
00
17
-00
78
-00
07
CM
-C
L-D
22
0m
93
48
26
58
09
72
10
41
01
28
16
74
70
56
07
16
04
24
10
88
04
15
03
43
-00
24
02
97
02
53
CL-D
27
5m
103
05
31
37
11
55
13
17
-00
20
08
05
128
50
05
38
09
29
09
91
01
01
03
00
01
28
00
12
01
87
深度
300m
B
108
0m
29
50
11
15
03
10
02
46
01
29
00
28
38
19
05
02
-03
08
02
16
01
32
10
15
00
13
-00
52
00
46
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
78
12
64
03
34
01
57
00
72
01
57
39
28
0
605
-01
99
02
84
02
87
10
21
00
48
01
55
00
83
坑道
C
H
11
0m
27
26
10
24
04
70
0335
-01
48
-03
26
42
26
06
50
00
30
-03
59
-00
76
18
79
-01
51
-02
25
-01
30
CH
-C
M
276
5m
58
05
12
38
04
60
00
91
-01
43
01
01
38
06
04
13
03
44
-02
98
-00
21
12
44
00
65
-00
62
00
47
CH
-C
M-C
L
59
0m
51
63
15
33
03
92
14
59
-00
60
00
45
44
33
03
96
03
02
-02
69
-00
64
06
56
00
00
01
11
01
06
CM
12
0m
87
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14
36
09
97
14
24
01
71
-07
48
17
18
06
87
04
50
-02
32
-00
76
23
68
-01
12
03
08
-09
96
- 54 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (2
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ左側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
16
91
07
28
00
61
09
92
00
24
00
66
18
50
00
43
07
10
-01
30
-00
13
12
55
00
32
01
02
01
57
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
47
09
04
02
30
11
80
00
13
01
00
26
71
02
27
04
44
-00
21
-00
13
08
89
00
72
00
22
01
24
CH
-C
M
52
5m
28
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14
45
03
77
12
62
-01
82
-01
37
41
32
07
14
10
46
-00
22
-02
25
12
50
02
00
01
10
-00
32
CH
-C
L
14
0m
45
68
11
96
01
25
16
95
-00
90
-04
73
30
65
00
64
08
47
-02
81
00
11
40
34
00
40
-00
56
00
99
300m
予備
C
H
39
0m
35
73
16
59
03
66
11
96
-00
13
02
23
23
26
02
66
05
00
-00
12
01
79
21
66
00
23
01
88
00
46
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
78
42
24
34
05
84
19
03
-00
68
07
09
33
54
04
82
-00
69
-01
45
04
14
30
92
-01
26
00
80
01
77
CM
72
0m
102
73
18
75
10
52
24
63
-01
28
10
54
56
14
07
40
0555
02
15
00
92
22
36
01
08
-00
93
00
58
CM
-C
L
77
5m
85
70
23
13
06
46
3092
00
22
03
34
45
25
04
23
12
42
-02
83
01
18
14
16
01
18
01
19
00
75
CL-D
20
0m
91
98
34
74
05
27
48
84
02
27
02
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04
42
1541
-00
06
02
71
12
58
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30
02
44
-01
97
400m
予備
C
H
136
5m
35
12
11
76
01
91
-03
89
-01
51
03
66
20
61
02
13
-03
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-02
62
01
63
02
60
-00
29
-00
99
00
42
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
02
08
38
04
11
02
81
-01
45
02
50
28
54
03
71
-03
37
-04
21
01
14
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04
00
17
-01
10
02
00
CM
15
5m
23
04
06
44
00
90
03
60
-00
86
-02
48
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72
02
39
0314
-02
71
-00
14
01
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08
-01
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-00
01
CM
-C
L
75
5m
47
95
16
96
03
78
04
44
-02
07
02
57
51
73
05
47
03
89
-06
16
00
42
08
20
-00
13
-00
52
00
09
CM
-C
L-D
22
0m
86
03
20
24
13
36
10
05
01
11
12
08
48
92
09
93
04
97
09
76
05
67
10
85
02
58
02
84
03
55
CL-D
27
5m
95
91
25
16
11
26
18
37
02
18
10
52
55
56
04
60
0690
05
80
02
55
02
88
01
59
00
46
01
88
深度
300m
B
108
0m
18
91
07
42
02
66
02
15
00
73
-00
28
25
74
03
56
-01
80
01
16
01
06
08
97
00
09
-00
42
-00
50
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
24
70
14
67
04
27
01
89
00
96
01
34
46
69
0
747
-03
11
02
86
03
15
13
20
00
46
02
03
00
63
坑道
C
H
11
0m
81
35
28
20
12
06
1187
-03
33
-08
34
75
19
19
80
-08
53
-05
51
-01
53
49
29
-05
07
-08
47
-02
46
CH
-C
M
276
5m
59
48
12
46
06
44
00
60
-01
19
00
29
45
56
05
08
02
19
-03
95
-00
56
16
00
00
59
-00
07
-00
32
CH
-C
M-C
L
59
0m
36
68
10
75
03
56
10
85
-00
74
00
15
32
96
05
49
00
98
-04
07
00
39
09
02
-00
25
-01
11
00
66
CM
12
0m
78
88
09
70
10
07
11
21
-00
11
-11
61
23
26
06
68
0029
00
82
-01
27
20
49
-00
57
02
59
-09
25
- 55 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (3
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道 ス
キャンラインアーチ右側)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
32
52
18
41
01
57
19
97
01
14
00
92
65
19
03
07
16
25
03
79
-00
81
26
66
00
10
03
42
02
80
ステ
ージ
C
H
184
5m
28
70
08
01
02
30
09
99
00
28
00
61
26
43
02
76
03
77
-00
12
-00
35
09
17
00
70
00
29
-00
03
CH
-C
M
52
5m
12
45
06
89
01
65
05
97
-00
20
-00
19
21
04
03
35
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33
-00
48
05
95
00
80
00
49
00
10
CH
-C
L
14
0m
39
43
17
93
01
01
20
70
01
25
-01
57
19
85
00
62
18
46
02
11
01
87
13
85
00
64
-00
76
-00
87
300m
予備
C
H
39
0m
19
32
07
71
01
57
05
21
-00
03
01
23
10
84
01
00
00
67
-00
48
00
97
11
49
-00
16
00
48
-00
26
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
49
62
17
75
04
10
12
56
00
69
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25
23
99
03
96
00
15
-01
56
05
15
27
81
-00
13
02
39
02
08
CM
72
0m
83
30
15
20
10
29
14
70
00
67
07
58
52
76
06
78
05
39
01
94
00
72
35
95
00
56
01
21
-02
62
CM
-C
L
77
5m
92
37
24
10
07
75
2960
02
35
03
00
57
25
06
07
07
54
-02
44
01
68
23
33
00
69
01
32
-01
20
CL-D
20
0m
109
50
38
59
04
38
50
30
04
65
05
88
77
66
05
28
-02
95
00
03
03
20
14
97
00
96
05
17
00
04
400m
予備
C
H
136
5m
26
77
09
22
01
53
-03
92
-01
31
02
42
17
86
01
77
-03
11
-02
21
01
14
02
84
-00
42
-00
80
-00
05
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
37
03
08
43
03
84
03
65
-02
25
00
71
26
89
03
16
-01
71
-05
71
00
70
03
59
00
49
-01
21
00
41
CM
15
5m
35
70
08
23
01
88
04
36
-00
20
-01
73
30
39
03
11
0043
-02
89
00
46
03
27
00
21
-02
15
00
55
CM
-C
L
75
5m
49
17
20
67
04
81
08
35
-01
47
02
60
55
48
05
95
08
29
-05
70
00
42
07
57
01
22
-01
03
-00
86
CM
-C
L-D
22
0m
104
07
26
82
17
59
12
49
04
48
21
56
73
16
17
51
05
67
14
14
06
10
16
44
04
69
08
51
02
39
CL-D
27
5m
50
19
12
57
06
51
05
56
-00
18
05
05
40
14
03
58
-02
55
02
83
-00
74
02
38
-00
06
00
87
00
94
深度
300m
B
108
0m
18
47
07
19
02
16
01
97
00
78
00
14
25
16
03
65
-02
30
01
17
00
99
07
47
-00
07
-00
19
00
23
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
19
33
11
73
03
35
01
45
00
58
01
70
37
86
0
582
-02
15
02
40
02
86
10
28
00
53
01
28
01
11
坑道
C
H
11
0m
52
94
18
50
09
13
0633
-02
75
-06
32
45
95
12
05
-02
20
-02
65
-01
23
36
52
-02
97
-04
28
-02
53
CH
-C
M
276
5m
49
91
12
61
04
93
01
23
-01
65
00
16
44
21
04
66
03
49
-03
13
-00
18
13
64
00
62
-00
95
00
77
CH
-C
M-C
L
59
0m
38
08
11
47
03
25
11
24
-00
48
00
31
35
57
04
77
02
51
-00
52
-01
03
06
17
00
08
01
37
00
60
CM
12
0m
106
25
15
58
13
52
11
74
01
58
-05
80
22
44
08
35
0559
-02
98
-01
20
28
98
-01
38
03
76
-11
67
- 56 -
JAEA-Research 2012-002
表 6
21
2 (4
)岩盤等級ごとの
4階のクラックテンソル(水平坑道
スキャンライン右側壁)
水平
坑道
岩
盤分
類
区間
長
(m)
4階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ルFijk
l
F1111
F1122
F1133
F1112
F1123
F1131
F2222
2 F2233
F2212
F2223
F2231
F3333
F3312
F3323
F3331
200m
予備
B
-C
H-C
M
49
0m
17
45
07
05
00
70
09
55
00
45
00
95
27
06
00
44
08
08
-01
25
00
08
17
52
00
30
01
48
02
23
ステ
ージ
C
H
184
5m
33
77
09
47
01
90
10
52
00
59
01
38
32
60
02
22
03
05
00
48
00
10
07
88
00
52
00
50
01
01
CH
-C
M
52
5m
11
73
06
26
01
26
04
89
-00
23
00
14
24
84
03
08
03
17
00
29
-00
63
05
37
00
32
00
39
00
18
CH
-C
L
14
0m
66
87
21
13
01
03
21
12
-01
02
-04
96
42
35
00
31
01
81
-01
07
00
02
21
67
00
38
-01
34
-01
49
300m
予備
C
H
39
0m
25
57
10
75
01
93
07
57
00
07
01
99
15
74
01
26
02
03
-00
50
01
26
14
53
-00
22
00
61
-00
31
ステ
ージ
C
H-C
M
110
5m
39
40
14
12
02
17
09
28
-00
08
05
24
20
10
02
13
-00
54
-02
03
03
22
18
10
-00
74
00
99
01
10
CM
72
0m
71
98
15
29
05
25
09
72
-00
55
06
31
52
57
04
66
03
21
00
20
00
63
14
18
00
70
-00
73
-01
65
CM
-C
L
77
5m
68
46
20
86
03
70
1962
01
41
04
32
62
72
03
79
06
51
-04
78
02
01
12
25
00
38
01
90
00
38
CL-D
20
0m
34
08
17
02
01
19
20
40
02
36
04
92
38
32
02
64
0856
-02
50
01
31
06
86
00
48
02
33
00
25
400m
予備
C
H
136
5m
42
61
15
07
02
23
-07
13
-02
24
04
38
29
89
02
70
-05
66
-03
72
02
00
03
31
-00
56
-01
43
00
40
ステ
ージ
C
H-C
M
42
0m
47
61
12
08
04
80
02
18
-02
88
01
17
36
63
04
49
-04
60
-07
49
01
17
04
94
00
86
-01
70
00
60
CM
15
5m
29
80
05
76
01
05
01
50
-01
02
-02
88
37
01
02
86
0021
-03
99
-00
28
02
80
-00
18
-02
29
00
09
CM
-C
L
75
5m
64
85
27
96
05
38
03
08
-03
82
02
75
86
93
08
25
04
45
-11
21
-00
53
09
54
01
18
-01
65
-00
80
CM
-C
L-D
22
0m
123
72
33
40
12
50
20
95
02
89
20
17
90
37
10
35
10
61
15
68
05
59
04
67
01
26
04
65
03
65
CL-D
27
5m
85
64
27
80
10
32
14
54
-02
16
06
72
74
02
04
64
05
11
01
74
-02
03
02
72
01
00
00
03
01
97
深度
300m
B
108
0m
15
77
06
31
01
86
01
80
00
71
00
09
23
02
03
33
-01
33
01
41
01
10
06
64
00
18
-00
02
00
38
研究
アク
セス
B
-C
H
495
0m
22
12
11
90
03
23
01
20
00
62
01
60
37
04
0
568
-02
24
02
54
02
70
09
84
00
48
01
39
00
81
坑道
C
H
11
0m
38
86
11
04
05
38
0273
-01
61
-03
76
27
10
07
11
-01
32
-01
56
-00
72
21
54
-01
75
-02
53
-01
49
CH
-C
M
276
5m
49
39
11
81
04
27
-00
49
-01
42
00
39
48
95
04
19
02
44
-02
17
-00
21
12
17
00
61
-00
55
00
36
CH
-C
M-C
L
59
0m
71
19
18
15
04
96
17
74
-00
54
01
34
61
81
05
48
06
02
-03
45
-01
04
08
23
00
07
01
40
01
34
CM
12
0m
55
96
06
46
06
47
05
96
00
94
-05
12
18
32
04
58
01
51
-00
61
-00
47
15
47
-00
74
02
02
-06
51
JAEA-Research 2012-002
- 57 -
63 算出結果のまとめ
631 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果
換気立坑の深度ごとおよび水平坑道ごとの割れ目の密度 )(qN トレース長の平均値 t ク
ラックテンソルのトレース 0F の算出結果をそれぞれ図 631(1)~(3)に示す
(1) 割れ目の密度
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は0604~2020(本m)となったスキャン
ラインの位置による差異はほとんど認められず深度が深くなるにつれて割れ目の密度 )(qN は
やや減少する傾向にあることが分かった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は2194~5047(本m)となり換気立
坑よりも割れ目の密度が大きいことが分かったこれは水平坑道の方が換気立坑よりも高傾斜
の割れ目を捉えやすいためであると考えられるまた深度 300m 予備ステージの割れ目の密
度が他の水平坑道に比べて大きいことが分かったスキャンラインの位置や深度に伴う変化に
ついては明瞭な関係は認められなかった
(2) トレース長の平均値
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は1258~2949(m)となったスキャンラ
インの位置による差異についてSWNW のスキャンラインの方が NESE に比べてやや大
きいことが分かった深度に伴う変化については明確な傾向はほとんど認められない
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は1648~2578(m)となった値の
変動幅は換気立坑部に比べ少なくスキャンラインの位置や深度に伴う変化については明瞭
な関係は認められなかった
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について 50m 区間ごとに集計した結果は 0F =4170~21450 となったSW のス
キャンラインの深度 300m~350m350m~400m400m~450m で高い値を示しそれぞれ
177802145015390 となったこの 3 区間を除けば 0F =4170~13675 となった
水平坑道について各深度の坑道ごとに集計した結果は 0F =9457~21740 となった300m
予備ステージでは大きな値を示し200m 予備ステージでは相対的に小さな値を示した水平
坑道の値は換気立坑に比べてやや高い値を示した
JAEA-Research 2012-002
- 58 -
図 631 クラックテンソルのパラメータの算出結果
00
100
200
300
400
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
10
20
30
40
50
60
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
トレ
ース
長の
平均
値lttgt(m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
左側壁 アーチ
左側
アーチ
右側
右側壁
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200m予備
300m予備
400m予備
深度300m研究アクセス
00
20
40
60
80
100
SW NW NE SE
割れ
目密
度N(q)(本m
)
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
00
100
200
300
400
SW NW NE SE
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
200~250m
250~300m
300~350m
350~400m
400~460m
割れ目の密度
トレース長の平均
クラックテンソルのトレース(左図換気立坑右図水平坑道)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
JAEA-Research 2012-002
- 59 -
632 換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの算出結果
換気立坑および水平坑道の岩盤等級ごとの割れ目の密度トレース長の平均値クラックテン
ソルのトレースの算出結果を図 632 に示す
算出したクラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係を調査するために岩盤等級を点
数化しグラフに表記している具体的には図中の横軸の岩盤等級はB 級=5 点CH 級=35
点CM 級=3 点CL 級=25 点D 級=1 点と点数を割り当て岩盤等級を点数化している(C 級
が CHCMCL と細分化されていることを考慮)例えばある観測区間において岩盤等級が
B-CH-CM 級と判断された場合5times13 +35times13+ 3times13 = 38(点)としているグラフにおい
て割れ目の密度トレース長クラックテンソルのトレースは岩盤等級が低いほど大きな値
をとり高いほど小さな値をとることが予想されるので横軸を岩盤等級とした場合のグラフは
右下がりになることが予想される
(1) 割れ目の密度
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0385~3371(本m)となった岩盤等級
が低くなると 2(本m)を越えるような値が認められ岩盤等級が高くなると 2(本m)以下の値が
大きな割合を示している
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0909~10000(本m)となった岩盤等
級が高くなるに伴い割れ目の密度が低下する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとな
った
(2) トレース長の平均値
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は0889~4171(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっている
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は1057~6980(m)となった岩盤等級に
よる差異はほとんど認められずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値の範囲に収まっており換
気立坑と同様の傾向が認められた
(3) クラックテンソルのトレース
換気立坑について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =0457~4281 となった岩盤等級が
低下するに伴いわずかに増加する傾向が認められるが等級間の差異はほとんど認められな
い
水平坑道について岩盤等級ごとに集計した結果は 0F =622~33124 となった岩盤等級が
低下するに伴い増大する傾向が認められ想定通り右下がりのグラフとなった
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図 632 クラックテンソルのパラメータと岩盤等級との関係
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=35点 CM=3点 CL=25点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
割れ
目の
密度
N(q) (本
m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
割れ目の密度
換気立坑 水平坑道
0
2
4
6
8
10
1 2 3 4 5 6
トレ
ース
長の
平均
lttgt (m)
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
(左図換気立坑右図水平坑道)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
左側壁
アーチ左
アーチ右
右側壁
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5 6
クラ
ック
テン
ソル
のト
レー
スF0
岩盤等級
(B=5点 CH=4点 CM=3点 CL=2点 D=1点)
SW
NW
NE
SE
クラックテンソルのトレース
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
(B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点) (B=5 点 CH=35 点 CM=3 点 CL=25 点 D=1 点)
換気立坑 水平坑道
換気立坑 水平坑道
トレース長の平均
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- 61 -
64 考察
641 換気立坑の 50m 区間および水平坑道ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑と水平坑道とを比較すると水平坑道の方
がやや高い値を示したクラックテンソルのトレースは割れ目の密度と割れ目のトレース長によ
り決定され割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関がある(31 節参照)割れ目のトレース長
は換気立坑と水平坑道とでは大きな差異はないが割れ目の密度は水平坑道の方が換気立坑より
も大きな値を示している(図 631 参照)これは瑞浪超深地層研究所では高角度の傾斜の割れ目
が卓越しそのような割れ目は幾何学的に換気立坑よりも水平坑道の方が交差しやすいため水
平坑道での割れ目の密度が大きくなりその結果クラックテンソルのトレースについても水平坑
道の方が大きくなったと考えられる
また2009 年度の調査研究 5)では換気立坑の深度 335m~365m の壁面観察結果から算出し
たクラックテンソルのトレースは 0F =9138 であった2010 年度の調査研究では深度 3002m
~3502m の平均値は 0F =10411深度 3502m~4002m の平均値は 0F =13675 となり若干大き
な値を示したこれは割れ目のトレース長の算出方法が異なるためであると考えられる割れ目
のトレース長の算出方法について 2009 年度の調査研究 5)では2004 年度の予察的解析結果 3)に
て使用した値を引用したがこの値はわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す特性曲線 10)および累積頻度分布の結果 11)を基に算出したものである
2010 年度の調査研究では坑道のような曲面状の壁面に現れる割れ目のトレース長の算出方法を
新たに提案し原位置の割れ目の情報から割れ目のトレース長を算出したこれにより原位置の
割れ目の分布特性を直接解析にとりこめるようになりより原位置のデータを反映した解析方法
が確立された
642 岩盤等級ごとの算出結果についての考察
クラックテンソルのトレース 0F について換気立坑では岩盤等級の低下に伴いクラックテンソ
ルのトレースの増加は明確には認められなかったが水平坑道では岩盤等級の低下に伴いクラッ
クテンソルのトレースが明確に増加し両者に負の相関が認められたこれは水平坑道では岩盤
等級の低下に伴い割れ目の密度の増大が認められるためであると考えられる(図 632 参照)前
述のように水平坑道の方が瑞浪超深地層研究所で卓越する高傾斜の割れ目をより捉えることが
でき割れ目密度の局所的な変化を明瞭に捉えることができたため水平坑道では割れ目密度と
岩盤等級に明瞭な負の相関が認められたと考えられるただし換気立坑については岩盤等級の
変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が必
要である
クラックテンソルのトレースと岩盤の等価剛性との間には負の相関がありクラックテンソル
のトレースが大きくなると岩盤の等価剛性は小さくなるよって瑞浪超深地層研究所の水平坑
道では岩盤等級に基づき割れ目を含んだ岩盤の等価剛性をある程度推定することができる可能
性があることが分かった今回の検討では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性などの物性
分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆しており地表からの計画段階で設定した
岩盤等級に基づく物性分布の理論的な根拠となり得ることを示すことができた
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7 瑞浪超深地層研究所におけるモデル化のための条件設定の検討
本章では6 章の換気立坑および水平坑道のクラックテンソルの算出結果および力学試験デー
タを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長との関係を整理して瑞浪超深地層研究所用
地における REV(Representative Elementary Volume代表要素体積)6)の検討を実施する
REV や関連する付帯情報は今後実施される第 3 段階における調査研究の調査位置範囲試験
のサンプル数を決定する際の情報として活用される
71 REV の概要
REV とは寸法効果を定量的に表現する指標であり不連続体を等価な連続体とみなして解
析解釈する際の最小体積を意味する
小田ら 1)を参考にすると REV は以下のように説明されている
ある領域(V )の変形特性を調べたいとする領域V 全体を試験サンプルとし試験を実施した
いがそれが困難な場合は領域V から適当な部分領域V ( V )をサンプリングし試験を実施する
こととなるこのときV の変形特性がV の変形特性を十分に代表しているか否かが重要である
V の変形特性を基準としある許容誤差を設定するV の変形特性がV の変形特性と比較して
常に許容誤差の範囲であればV はV の変形特性を代表しているものとしその時の領域を mV と
するとその mV は領域V の変形特性について設定した許容誤差における REV であると言える
許容誤差を大きく設定すれば mV は小さくなりいかなる誤差も許容しないのであれば VVm と
なる
2010 年度の調査研究では以上の小田ら 1)の研究報告を考慮し任意の区間長および基準とな
る最大区間長を設定しそれぞれの設定区間長でクラックテンソルを算出する基準となる最大
区間長におけるクラックテンソルと任意の区間長におけるクラックテンソルとの差を求め区間
長を変化させたときのクラックテンソルの差の変化から REV を算出するさらにクラックテン
ソルおよび力学試験データを用いて岩盤の等価なヤング率を算出し区間長の変化に伴う岩
盤の等価なヤング率の収束の様子から REV の検討を行う
瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念を図 711 に示す同図のように任意のいくつか
の区間長を設定してクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率を算出し区間長
とクラックテンソルの相対誤差および岩盤の等価なヤング率との関係を明らかにし区間長を変
化させたときの両者の値の基準値への収束の様子から REV の検討を行う
図 711 瑞浪超深地層研究所における REV 算出の概念
ヤング率
REV
大きさの異なるいくつかの解析領域を設定小 larr 解析領域 rarr 大
それぞれの解析
領域について岩
盤のヤング率を
算出する
大きさの異なるいくつかの
区間長を設定 区間長
クラックテンソル相対誤差
もしくは岩盤の等価なヤング率
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72 クラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差
Oda9)はクラックテンソルの誤差テンソルと相対誤差について以下のように説明している
直交座標系において基準となるクラックテンソルを ijF 基準との差を求めたいクラックテン
ソルをijF とするクラックテンソル ijF
ijF の成分をベクトルで表すと図 721 のOAOB
のようになり誤差テンソル ijF は ABと表される(図 721 は二次元のクラックテンソルの
場合を表す)このときクラックテンソルの誤差テンソル ijF は以下のように定義される
ijijij FFF (71)
誤差テンソル ijF の大きさは以下のようにして求められる
2
1
ijij FFAB (72)
同様にして基準となるクラックテンソル ijF の大きさは以下のようになる
2
1
ijij FFOA (73)
相対誤差 RE は以下のように定義される
2
1
2
1
klkl
ijij
FF
FF
OA
ABRE
(74)
RE=0 の場合は2 つのクラックテンソルはまったく同じ値であることを示しているすなわち
相対誤差が小さいほど2 つのクラックテンソルは近い成分を有していることになるよって
適当な RE を設定すれば設定された RE の条件の下に観測点のベクトルOB が基準点のベク
トルOAと近似しているかどうかを判定することができる
図 721 クラックテンソルと誤差テンソルのベクトル表示
2222FF
1111FF
1212FF
O
ijF
ijF
AB ijF
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73 クラックテンソルモデルに基づく岩盤の等価なヤング率の算出方法
式(32)を再掲する
klikjljkililjkjlikijklklijjlikij FFFFg
FghE
4
1111
1
(32)
式(32)より右辺の[ ]内の応力 の係数はコンプライアンスに相当するものであることが分
かるよって岩盤の等価なヤング率を算出するにはこの係数の逆数を計算すればよいまた
任意の方向の岩盤の等価なヤング率を求める場合には一軸圧縮試験と同じ境界条件つまり求
めたい方向以外の応力成分を 0(拘束圧が 0)とすればよい
ここでそれぞれ直交する方向についての岩盤の等価なヤング率を 11E 22E 33E とする例
えば 11E については式(32)において 11 以外に 0 を代入すると以下の式のようになる
111111
11
1111
1111
1
Fg
FghE
E
(75)
同様にして 22E 33E について以下の式のようになる
222222
22
2222
1111
1
Fg
FghE
E
(76)
333333
33
3333
1111
1
Fg
FghE
E
(77)
以上より岩盤の等価なヤング率を算出するなお式中の E は岩盤の基質部のヤング率hg はそれぞれ割れ目の垂直剛性せん断剛性に関するパラメータを表す
クラックテンソルモデルに基づき岩盤の等価なヤング率を算出するにはヤング率割れ目の
剛性が必要であるが区間長以外の影響を取り除くため全ての区間において同一の値を用いた
具体的には2004 年度の予察的な解析 3)の立坑の深度 500m の CH 級のケースより以下のよう
に設定した
岩石のヤング率E = 558 (GPa)
割れ目の垂直剛性に関するパラメータh = 247 (GPa)
割れ目のせん断剛性に関するパラメータg = 115 (GPa)
なお2010 年度の調査研究におけるテンソルの指標について 1 は東2 は北3 は鉛直上を示
し 11E 22E 33E はそれぞれ東西成分南北成分鉛直成分のクラックテンソルモデルに基
づく岩盤の等価なヤング率を示す
74 算出対象および区間長の設定
REV を算出する対象は換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道とし区間長の設定は図
741 および図 742 のとおりとする
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図 741 換気立坑における区間設定
図 742 深度 300m 研究アクセス坑道における区間設定
No0+43
N
No5+18
No10+05
No0+43
No10+0510m 48m 77m
9615m
深度300m研究アクセス坑道のNo0+43から No10+05をいくつかの区間に区
分しクラックテンソルの相対誤差岩盤の等価なヤング率を算出する
50m (5960m)
換気立坑
100m (1096m)
深度 2002m
深度 4598m
150m (1596m)
200m (2096m)
2596m
換気立坑をいくつかの区間に区分しクラックテンソルの相対誤差岩
盤の等価なヤング率を算出する
深度 2502m
深度 3002m
深度 3502m
深度 4502m
観測区間 10m
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75 算出結果
換気立坑のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表 751(1)~(4)深
度 300m 研究アクセス坑道のそれぞれのスキャンラインごとの相対誤差と等価なヤング率を表
752(1)~(4)に示す相対誤差の基準は最大区間長のクラックテンソルを用いた
換気立坑について
相対誤差は
0083~3039(基準区間長2596m観測区間長最小 92m~最大 2096m)
岩盤の等価なヤング率は
E110949~23662(GPa)E220965~21944(GPa)E331886~32328(GPa)
となった
深度 300m 研究アクセス坑道について
相対誤差は
0032~0842(基準区間長9615m観測区間長最小 900m~最大 7760m)
岩盤の等価なヤング率は
E111757~7691(GPa)E222036~5496(GPa)E334270~16496(GPa)
となった
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表 751(1) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2740 0981 0649 2362 0203 3198 0578 5885 6401 6152 6146
2104~ 2208 104 2860 1646 0387 3214 0173 2028 0608 5515 5039 8751 6435
2208~ 2312 104 3527 1518 0832 2288 0426 3262 0609 4971 6521 5725 5739
2312~ 2416 104 2521 0933 0400 2117 -0121 2490 0576 6614 7242 7345 7067
2416~ 2520 104 0797 0125 0171 0634 0066 0574 0844 16896 18665 21942 19168
2520~ 2624 104 1384 0269 0253 1261 -0121 1214 0712 10806 11460 13073 11780
2624~ 2729 105 0862 0478 0078 2452 -0115 1393 0724 14406 7427 12120 11317
2729~ 2834 105 1670 0309 0148 1040 -0112 0836 0715 10113 13614 17802 13843
2834~ 2939 105 3162 0718 0447 1740 0015 1315 0530 5699 8554 12477 8910
2939~ 3052 113 8451 0522 1332 5515 -0661 3814 0627 2138 2875 4798 3270
3052~ 3156 104 19594 0567 2078 9119 -1687 5802 2278 0949 1628 3143 1907
3156~ 3260 104 10624 -0816 0668 5305 -0606 3443 0815 1767 2885 5412 3355
3260~ 3364 104 0949 -0077 0108 0564 -0087 0258 0837 14863 19479 32328 22223
3364~ 3468 104 7170 -0707 0999 5301 -1051 1757 0361 2604 3232 8832 4889
3468~ 3572 104 7813 -1325 0851 7034 -1555 1949 0633 2211 2367 7503 4027
3572~ 3676 104 10419 -4297 0338 9852 -1736 2711 1378 1690 1719 5206 2872
3676~ 3782 106 14849 -8220 1313 17918 -4978 5101 3039 1114 0965 2740 1606
3782~ 3887 105 9068 -6087 2120 9369 -2927 3087 1565 1805 1743 4563 2704
3887~ 3986 99 7131 -4153 1383 5353 -1607 1882 0824 2281 2746 7364 4131
3986~ 4078 92 5698 -2780 0891 4484 -1011 1123 0475 2884 3365 11062 5770
4078~ 4182 104 6077 -3240 1192 4524 -1178 1582 0570 2752 3311 8680 4914
4182~ 4286 104 11127 -2320 1198 6120 -1379 2868 0981 1661 2474 5470 3202
4286~ 4390 104 3243 -0873 0403 1409 -0379 0597 0502 5447 9310 17473 10743
4390~ 4494 104 9248 -1185 1497 4982 -0916 1999 0619 1955 3069 6596 3873
4494~ 4598 104 8218 -1249 2022 4450 -1017 2215 0517 2191 3458 6057 3902
2002~ 2502 50 2726 1014 0519 2249 0160 2325 0566 6146 6839 7770 6918
2502~ 3002 50 2189 0403 0320 1691 -0110 1323 0598 7630 9045 12405 9693
3002~ 3502 50 9362 -0327 1009 5664 -0960 2752 0654 1968 2809 6252 3676
3502~ 4002 50 9468 -4955 1327 9182 -2452 2800 1368 1761 1781 5043 2861
4002~ 4598 596 8560 -2192 1388 4864 -1100 1981 0603 2101 3117 6954 4057
2002~ 3002 100 2655 0678 0432 2104 -0023 1855 0537 6385 7403 9428 7739
2502~ 3502 100 5067 0308 0631 3436 -0404 2176 0205 3549 4659 8028 5412
3002~ 4002 100 9447 -2428 1157 7282 -1641 2785 0889 1862 2219 5621 3234
3502~ 4598 1096 9253 -3238 1429 6562 -1613 2350 0901 1894 2398 5949 3414
2002~ 3502 150 4049 0511 0560 2871 -0204 2100 0332 4354 5490 8343 6062
2502~ 4002 150 6079 -0766 0787 4689 -0833 2350 0185 2889 3447 7043 4460
3002~ 4598 1596 9308 -2388 1309 6314 -1425 2475 0791 1911 2500 6021 3477
2002~ 4002 200 4777 -0236 0663 3724 -0511 2189 0116 3634 4283 7677 5198
2502~ 4598 2096 6616 -1153 0937 4604 -0886 2177 0254 2674 3436 7198 4436
2002~ 4598 2596 5310 -0629 0779 3765 -0606 2032 - 3297 4162 7862 5107
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表 751 (2) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NW 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 3230 1188 0971 2824 0528 4662 0960 5025 5399 4342 4922
2104~ 2208 104 4360 2396 0847 4733 0383 3570 1196 3711 3486 5307 4168
2208~ 2312 104 3960 1665 0988 2587 0595 4158 0983 4431 5824 4593 4949
2312~ 2416 104 2856 1032 0428 2420 -0114 2596 0558 5923 6462 7075 6487
2416~ 2520 104 0974 0148 0207 0777 0086 0755 0705 14602 16188 18467 16419
2520~ 2624 104 3016 0466 0613 2843 -0206 2759 0447 5488 5738 6621 5949
2624~ 2729 105 1152 0622 0140 3304 -0141 2004 0661 11565 5717 9091 8791
2729~ 2834 105 3811 0683 0321 2350 -0269 1885 0389 4938 6967 9585 7163
2834~ 2939 105 2559 0578 0349 1378 0021 1087 0454 6877 10336 14517 10577
2939~ 3052 113 0720 0040 0110 0462 -0060 0273 0801 17813 21944 31384 23714
3052~ 3156 104 10048 0235 1127 4607 -0846 3366 166 1821 3121 5274 3405
3156~ 3260 104 2268 -0226 0163 1134 -0124 0754 0423 7414 11335 18373 12374
3260~ 3364 104 3290 -0274 0369 1972 -0278 1246 0122 5287 7406 12818 8504
3364~ 3468 104 6826 -0842 1018 5005 -0990 1910 1015 2713 3383 8333 4810
3468~ 3572 104 2568 -0513 0285 2385 -0514 0690 0248 6203 6480 17270 9984
3572~ 3676 104 10516 -4875 0408 9976 -1842 2788 277 1661 1683 5051 2798
3676~ 3782 106 3377 -1969 0277 4105 -1152 1151 067 4586 3985 10295 6288
3782~ 3887 105 0888 -0595 0205 0917 -0286 0309 069 14231 13816 26345 18130
3887~ 3986 99 2114 -1282 0409 1603 -0494 0585 0463 6994 8227 18360 11193
3986~ 4078 92 1519 -0754 0243 1214 -0277 0269 0563 9449 10707 27979 16045
4078~ 4182 104 2516 -1350 0498 1865 -0492 0638 0402 6224 7409 17348 10327
4182~ 4286 104 2556 -0544 0265 1409 -0318 0680 0333 6576 9360 17615 11184
4286~ 4390 104 2822 -0777 0347 1223 -0328 0501 0366 6171 10454 19467 12031
4390~ 4494 104 2502 -0312 0407 1349 -0240 0540 0359 6598 9883 18509 11663
4494~ 4598 104 3200 -0488 0812 1716 -0385 0905 0209 5297 8159 12895 8784
2002~ 2502 50 3464 1262 0714 2857 0290 3190 0716 4928 5507 5886 5440
2502~ 3002 50 2788 0482 0407 2140 -0138 1652 0337 6174 7396 10394 7988
3002~ 3502 50 5247 -0261 0597 3175 -0528 1727 0467 3413 4810 9440 5888
3502~ 4002 50 3472 -1907 0486 3392 -0912 1046 055 4543 4566 11728 6946
4002~ 4598 596 2583 -0670 0423 1468 -0330 0596 0329 6402 9150 17879 11144
2002~ 3002 100 3184 0783 0538 2513 0004 2285 0455 5419 6323 7906 6549
2502~ 3502 100 3964 0192 0507 2683 -0310 1765 0262 4456 5824 9600 6627
3002~ 4002 100 4127 -1134 0518 3189 -0716 1306 0348 4080 4814 10867 6587
3502~ 4598 1096 3142 -1130 0489 2230 -0549 0802 0266 5229 6510 14439 8726
2002~ 3502 150 3737 0433 0541 2648 -0163 2044 0335 4680 5894 8555 6376
2502~ 4002 150 3642 -0508 0480 2808 -0496 1456 0122 4659 5522 10588 6923
3002~ 4598 1596 3695 -0989 0529 2508 -0564 1024 0214 4571 5888 12696 7719
2002~ 4002 200 3493 -0211 0501 2723 -0355 1682 0129 4847 5689 9628 6722
2502~ 4598 2096 3441 -0633 0494 2393 -0458 1159 0083 4922 6250 12172 7781
2002~ 4598 2596 3375 -0427 0507 2393 -0373 1344 - 5013 6274 11131 7473
JAEA-Research 2012-002
- 69 -
表 751 (3) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(NE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2047 0795 0474 1709 0219 2819 0610 7558 8360 6896 7605
2104~ 2208 104 1370 0812 0163 1495 0081 0715 0698 10375 9717 18684 12926
2208~ 2312 104 5353 2308 1348 3487 0641 5883 1180 3350 4415 3343 3703
2312~ 2416 104 2096 0762 0323 1733 -0105 1864 0541 7771 8614 9328 8571
2416~ 2520 104 2220 0379 0479 1770 0162 1725 0479 7498 8459 9913 8623
2520~ 2624 104 0867 0164 0160 0814 -0075 0843 0751 15450 15901 17019 16123
2624~ 2729 105 0407 0222 0036 1160 -0050 0689 0809 23662 13659 19987 19103
2729~ 2834 105 1832 0338 0159 1141 -0135 0963 0591 9360 12684 16159 12734
2834~ 2939 105 2137 0497 0294 1142 0012 1060 0568 8033 12003 14928 11655
2939~ 3052 113 4580 0293 0648 2979 -0399 1919 0240 3816 5095 8717 5876
3052~ 3156 104 5420 0064 0619 2516 -0445 1644 031 3275 5475 9697 6149
3156~ 3260 104 2409 -0182 0217 1211 -0114 0968 0470 6993 10704 15488 11062
3260~ 3364 104 2689 -0221 0311 1583 -0256 0984 0378 6348 8928 15249 10175
3364~ 3468 104 3368 -0354 0483 2443 -0479 0921 0199 5272 6553 15035 8953
3468~ 3572 104 5404 -1034 0645 4974 -0998 1748 0530 3129 3297 8704 5043
3572~ 3676 104 6884 -2919 0192 6534 -1203 1827 113 2511 2543 7374 4143
3676~ 3782 106 4570 -2623 0381 5540 -1508 1839 083 3454 2999 7245 4566
3782~ 3887 105 4340 -2864 1037 4466 -1405 1812 077 3643 3530 7802 4992
3887~ 3986 99 5529 -3311 1086 4235 -1281 1782 0893 2891 3429 8057 4792
3986~ 4078 92 12643 -6098 2123 9927 -2344 2245 2673 1338 1572 5987 2966
4078~ 4182 104 1973 -1056 0398 1493 -0395 0559 0526 7672 8972 19325 11990
4182~ 4286 104 7002 -1512 0746 3865 -0842 1971 0675 2592 3820 7765 4726
4286~ 4390 104 2028 -0537 0258 0885 -0230 0439 0578 8202 13474 21894 14523
4390~ 4494 104 12372 -1469 2003 6629 -1166 2644 1817 1475 2339 5138 2984
4494~ 4598 104 6587 -0984 1610 3553 -0815 1780 0602 2709 4264 7346 4773
2002~ 2502 50 2803 1065 0537 2287 0163 2479 0528 5969 6692 7331 6664
2502~ 3002 50 1731 0317 0240 1331 -0095 1107 0576 9309 10988 14237 11512
3002~ 3502 50 3714 -0147 0430 2239 -0366 1227 0176 4698 6580 12448 7909
3502~ 4002 50 5349 -2855 0762 5217 -1373 1857 086 3034 3056 7555 4548
4002~ 4598 596 7408 -1891 1216 4222 -0950 1798 0822 2411 3561 7652 4541
2002~ 3002 100 2340 0607 0373 1842 -0026 1719 0479 7122 8266 10044 8477
2502~ 3502 100 2576 0147 0324 1739 -0205 1197 0395 6568 8492 13116 9392
3002~ 4002 100 4634 -1216 0592 3572 -0787 1566 0288 3660 4336 9488 5828
3502~ 4598 1096 6554 -2310 1027 4662 -1135 1830 0802 2633 3316 7587 4512
2002~ 3502 150 2765 0351 0387 1951 -0138 1536 0372 6141 7694 10841 8225
2502~ 4002 150 3399 -0442 0446 2618 -0461 1453 0129 4956 5875 10691 7174
3002~ 4598 1596 5710 -1480 0825 3877 -0861 1681 0484 3044 3955 8608 5202
2002~ 4002 200 3224 -0159 0453 2507 -0339 1612 0182 5210 6118 10015 7114
2502~ 4598 2096 4411 -0779 0632 3069 -0586 1583 0130 3912 4994 9567 6158
2002~ 4598 2596 3985 -0470 0592 2823 -0449 1651 - 4301 5405 9461 6389
JAEA-Research 2012-002
- 70 -
表 751 (4) 換気立坑の相対誤差と等価なヤング率(SE 方向)
立坑深度 区間
長 2 階のクラックテンソル 相対 等価なヤング率 (GPa)
区間(m~m) L(m) F11 F12 F13 F22 F23 F33 誤差RE E11 E22 E33 平均
2002~ 2104 102 2505 0899 0657 2170 0351 3768 0635 6357 6869 5378 6201
2104~ 2208 104 3442 1877 0500 3785 0302 2376 0636 4647 4282 7479 5469
2208~ 2312 104 9127 3841 2270 6083 1222 10910 2005 2013 2639 1886 2179
2312~ 2416 104 6111 2081 0950 5356 -0283 5543 0927 2921 3131 3518 3190
2416~ 2520 104 2969 0424 0632 2374 0219 2120 0432 5801 6583 8287 6890
2520~ 2624 104 2521 0379 0485 2358 -0230 2297 0456 6464 6788 7737 6996
2624~ 2729 105 0419 0219 0051 1200 -0069 0671 0832 23298 13297 20233 18943
2729~ 2834 105 2544 0465 0204 1616 -0203 1441 0529 7071 9611 11997 9560
2834~ 2939 105 5804 1124 0800 3128 0053 2613 0465 3234 5046 7132 5137
2939~ 3052 113 2425 0132 0368 1579 -0184 0993 0524 6804 8882 14609 10098
3052~ 3156 104 3526 0038 0394 1632 -0331 1089 040 4890 7994 13407 8763
3156~ 3260 104 3116 -0335 0230 1564 -0208 1030 0432 5575 8661 14677 9638
3260~ 3364 104 3157 -0290 0348 1880 -0282 0928 0396 5483 7713 15643 9613
3364~ 3468 104 6479 -0711 0896 4686 -0897 1521 0369 2869 3618 9925 5471
3468~ 3572 104 4563 -1000 0553 4295 -0942 1491 0210 3645 3784 9933 5787
3572~ 3676 104 4712 -2136 0196 4518 -0804 1491 041 3582 3603 9165 5450
3676~ 3782 106 8459 -4979 0727 10323 -2913 2885 169 1923 1655 4614 2731
3782~ 3887 105 3308 -2255 0791 3436 -1066 1411 045 4676 4501 9597 6258
3887~ 3986 99 3869 -2333 0821 2958 -0874 1232 0435 4047 4799 10860 6569
3986~ 4078 92 3001 -1477 0506 2392 -0601 0607 0425 5228 5988 17532 9583
4078~ 4182 104 5864 -3117 1159 4383 -1190 1509 0642 2849 3411 8906 5055
4182~ 4286 104 2640 -0569 0271 1459 -0338 0727 0498 6378 9084 16893 10785
4286~ 4390 104 8167 -2232 1029 3533 -0957 1503 0673 2299 4127 8531 4986
4390~ 4494 104 13486 -1724 2189 7297 -1291 2904 1603 1353 2135 4718 2735
4494~ 4598 104 6184 -0959 1513 3341 -0748 1696 0312 2872 4510 7640 5007
2002~ 2502 50 4672 1652 0921 3911 0329 4362 0679 3738 4138 4445 4107
2502~ 3002 50 2486 0409 0358 1923 -0130 1525 0500 6816 8093 11072 8660
3002~ 3502 50 3434 -0182 0380 2073 -0360 1029 0346 5051 7039 14070 8720
3502~ 4002 50 5547 -3070 0830 5453 -1453 1923 069 2927 2933 7312 4390
4002~ 4598 596 5550 -1439 0906 3164 -0733 1309 0257 3173 4651 9897 5907
2002~ 3002 100 3969 0939 0651 3166 -0022 2918 0421 4426 5136 6392 5318
2502~ 3502 100 2916 0126 0366 1979 -0238 1277 0423 5882 7605 12404 8630
3002~ 4002 100 5193 -1452 0667 4027 -0914 1666 0247 3288 3882 8906 5359
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2502~ 4002 150 4205 -0612 0560 3259 -0583 1721 0094 4073 4823 9239 6045
3002~ 4598 1596 5325 -1439 0769 3628 -0830 1501 0233 3251 4207 9356 5605
2002~ 4002 200 4506 -0303 0645 3535 -0477 2213 0098 3827 4486 7645 5320
2502~ 4598 2096 4509 -0847 0650 3151 -0614 1554 0092 3832 4877 9628 6112
2002~ 4598 2596 4711 -0618 0706 3360 -0540 1914 - 3681 4617 8323 5540
- 71 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(1) 深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(左側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
8793
2138
-0597
3856
0011
1343
0648
22
62
42
59
97
92
54
38
No1
+380
~
No2
+300
92
8808
-0411
0194
5823
-0737
2729
0511
21
08
27
93
54
31
34
44
No2
+300
~
No3
+320
102
6193
-0106
0586
6991
-0765
2689
0284
28
58
26
45
58
28
37
77
No3
+320
~
No4
+280
96
7310
0789
-0018
5935
-0194
1904
0308
24
57
28
44
72
48
41
83
No4
+280
~
No5
+180
97719
-0593
0464
6731
0061
2325
0378
22
54
24
08
59
81
35
48
No5
+180
~
No6
+140
96
3477
0430
0142
5773
0771
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0252
45
52
31
15
94
12
56
93
No6
+140
~
No7
+160
102
3565
0524
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0269
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93
25
60
60
95
42
49
No7
+160
~
No8
+100
94
1915
-0282
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3006
-0111
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54
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164
96
98
94
No8
+100
~
No9
+140
104
2858
-0414
0368
5574
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2875
0324
51
03
31
68
58
55
47
09
No9
+140
~
No10
+050
91
3365
0550
0866
5773
1173
2368
0301
43
52
28
95
60
43
44
30
No0
+435
~
No5
+180
4745
7562
0370
0126
5770
-0312
2145
0322
24
20
29
28
66
97
40
15
No1
+380
~
No6
+140
476
6463
0089
0265
6366
-0062
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0191
27
17
27
12
66
34
40
21
No2
+300
~
No7
+160
486
5516
0254
0422
6532
0155
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30
62
26
69
67
43
41
58
No3
+320
~
No8
+100
478
4629
0135
0333
5816
0217
1624
0080
35
56
29
50
79
88
48
31
No4
+280
~
No9
+140
486
3789
-0079
0390
5665
0320
1807
0178
41
55
30
51
76
47
49
51
No5
+180
~
No10
+050
487
3148
0115
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0257
47
72
31
56
75
85
51
71
No0
+435
~
No8
+100
7665
5669
0267
0253
5786
-0002
1830
0084
30
68
29
70
74
45
44
94
No1
+380
~
No9
+140
776
4990
-0017
0357
5990
0057
2041
0056
33
59
28
89
69
65
44
04
No2
+300
~
No10
+050
775
4436
0099
0446
5984
0287
2033
0093
36
60
28
94
69
69
45
08
No0
+435
~
No10
+050
9615
5107
0226
0344
5802
0191
2028
-
33
16
29
62
69
86
44
21
- 72 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(2)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ左側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
11331
2292
-0842
5361
0072
2243
0800
17
57
32
90
60
70
37
06
No1
+380
~
No2
+300
92
4978
0235
-0123
3667
-0383
2032
0341
35
92
43
77
72
75
50
82
No2
+300
~
No3
+320
102
7333
-1197
0469
9234
-0993
3641
0505
23
85
20
41
43
49
29
25
No3
+320
~
No4
+280
96
6756
0548
-0018
5696
-0542
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0230
26
21
28
91
57
47
37
53
No4
+280
~
No5
+180
95947
-0268
0211
5698
0138
2087
0137
28
55
28
53
66
82
41
30
No5
+180
~
No6
+140
96
4731
0412
0074
7879
0869
1850
0232
33
80
23
11
68
95
41
95
No6
+140
~
No7
+160
102
2987
0406
0793
6045
0568
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0296
46
96
28
37
58
61
44
65
No7
+160
~
No8
+100
94
4019
-0748
0009
6381
-0222
1622
0244
38
74
27
12
74
86
46
91
No8
+100
~
No9
+140
104
2132
-0369
0293
4531
0262
2357
0435
65
06
38
71
69
96
57
91
No9
+140
~
No10
+050
91
4815
0660
1202
8131
1596
3494
0371
31
11
20
81
42
70
31
54
No0
+435
~
No5
+180
4745
7293
0259
-0034
6058
-0356
2590
0248
24
78
28
25
56
67
36
57
No1
+380
~
No6
+140
476
6128
0012
0100
6502
-0146
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0109
28
20
26
65
58
81
37
89
No2
+300
~
No7
+160
486
5558
0055
0335
7058
0101
2552
0080
29
89
24
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56
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No3
+320
~
No8
+100
478
4852
0077
0243
6423
0193
2145
0071
33
45
26
70
63
81
41
32
No4
+280
~
No9
+140
486
3868
-0116
0301
6100
0334
2159
0184
40
05
28
43
66
10
44
86
No5
+180
~
No10
+050
487
3678
0040
0471
6588
0585
2421
0206
40
75
26
49
59
88
42
38
No0
+435
~
No8
+100
7665
5902
0172
0121
6441
-0023
2381
0077
29
10
26
91
59
61
38
54
No1
+380
~
No9
+140
776
4841
-0090
0229
6227
0020
2402
0077
33
99
27
86
60
78
40
88
No2
+300
~
No10
+050
775
4755
-0055
0391
6761
0260
2552
0087
33
76
25
73
57
23
38
91
No0
+435
~
No10
+050
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5337
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0251
6426
0171
2524
-
31
37
26
95
57
83
38
72
- 73 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(3)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(アーチ右側)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
9194
2802
-0969
5086
-0081
1703
0842
20
88
33
19
80
11
44
73
No1
+380
~
No2
+300
92
6361
0254
0224
5182
-0469
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0292
28
10
31
81
58
36
39
42
No2
+300
~
No3
+320
102
5800
-0994
0653
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-1060
2897
0515
29
77
23
28
54
28
35
78
No3
+320
~
No4
+280
96
5975
0416
0018
5485
-0050
2101
0219
29
25
30
49
66
47
42
07
No4
+280
~
No5
+180
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-0372
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5402
0103
2044
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29
41
29
81
68
06
42
43
No5
+180
~
No6
+140
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0440
0202
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42
29
29
60
89
32
53
74
No6
+140
~
No7
+160
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04
44
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98
15
73
00
No7
+160
~
No8
+100
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-0599
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-0129
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0257
46
47
31
45
98
38
58
77
No8
+100
~
No9
+140
104
1939
-0253
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0289
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0404
70
64
42
19
73
81
62
21
No9
+140
~
No10
+050
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0591
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25
28
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59
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No0
+435
~
No5
+180
4745
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0322
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27
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29
07
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No1
+380
~
No6
+140
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-0005
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00
28
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No2
+300
~
No7
+160
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4472
0045
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0076
1974
0051
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29
59
70
79
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No3
+320
~
No8
+100
478
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0067
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40
25
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79
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50
62
No4
+280
~
No9
+140
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-0062
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+180
~
No10
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No0
+435
~
No8
+100
7665
5018
0221
0263
5793
-0027
1927
0086
33
66
29
85
71
49
45
00
No1
+380
~
No9
+140
776
4188
-0066
0381
5597
0031
2004
0067
38
81
30
98
70
92
46
90
No2
+300
~
No10
+050
775
3844
-0011
0462
5640
0220
1997
0096
41
12
30
73
70
94
47
60
No0
+435
~
No10
+050
9615
4468
0200
0352
5635
0143
2049
-
36
83
30
60
69
40
45
61
- 74 -
JAEA-Research 2012-002
表 7
52
(4)
深度
300m
研究アクセス坑道の相対誤差と等価なヤング率(右側壁)
算出対象
区間
長
2階
のク
ラッ
クテ
ンソ
ル
相対
誤差
等価
なヤ
ング
率
(GPa)
L(m)
F11
F12
F13
F22
F23
F33
RE
E11
E22
E33
平均
No0
+435
~
No1
+380
945
7507
1606
-0695
4221
-0013
1348
0536
26
20
41
33
97
84
55
12
No1
+380
~
No2
+300
92
9203
0243
0178
8685
-0480
2931
0719
19
77
20
36
50
85
30
32
No2
+300
~
No3
+320
102
3766
-0619
0352
5749
-0536
1893
0228
44
87
33
06
79
55
52
49
No3
+320
~
No4
+280
96
7750
0792
0022
6035
-0156
2029
0423
23
55
28
07
68
34
39
99
No4
+280
~
No5
+180
96839
-0572
0450
5829
0019
2049
0310
25
42
27
62
67
22
40
09
No5
+180
~
No6
+140
96
3538
0351
0163
5633
0762
1246
0211
44
93
31
80
95
75
57
49
No6
+140
~
No7
+160
102
2422
0444
0675
5017
0393
1862
0325
56
71
34
00
75
30
55
34
No7
+160
~
No8
+100
94
2574
-0363
0222
4120
-0196
0766
0399
59
20
41
36
130
39
76
98
No8
+100
~
No9
+140
104
2654
-0277
0403
5263
0494
2723
0306
55
00
33
54
61
25
49
93
No9
+140
~
No10
+050
91
3219
0341
0778
5098
0944
2142
0269
46
33
32
52
66
43
48
43
No0
+435
~
No5
+180
4745
6869
0199
0097
6178
-0254
2074
0301
26
38
28
33
69
07
41
26
No1
+380
~
No6
+140
476
5979
0007
0251
6487
-0018
2010
0196
29
17
27
17
69
72
42
02
No2
+300
~
No7
+160
486
4576
0080
0352
5686
0136
1804
0032
36
45
30
72
76
47
47
88
No3
+320
~
No8
+100
478
4340
0116
0327
5405
0197
1558
0084
37
86
31
63
82
97
50
82
No4
+280
~
No9
+140
486
3438
-0059
0377
5173
0300
1691
0189
45
41
33
26
81
13
53
27
No5
+180
~
No10
+050
487
2914
0094
0448
5060
0471
1731
0257
51
32
34
11
79
92
55
12
No0
+435
~
No8
+100
7665
5211
0172
0231
5892
0016
1784
0081
33
00
29
70
76
23
46
31
No1
+380
~
No9
+140
776
4614
-0032
0345
5957
0088
1963
0046
36
03
29
41
72
15
45
86
No2
+300
~
No10
+050
775
3895
0003
0405
5396
0248
1839
0120
41
38
32
11
76
21
49
90
No0
+435
~
No10
+050
9615
4699
0142
0323
5766
0191
1956
-
35
71
30
20
72
25
46
05
JAEA-Research 2012-002
- 75 -
76 モデル化のための条件設定の検討
761 相対誤差に基づく検討
換気立坑および深度 300m 研究アクセス坑道の相対誤差についてそれぞれの同一観測区間に
おいて 4 本のスキャンライン(換気立坑SWNWNESE深度 300m 研究アクセス坑道
左側壁アーチ左側アーチ右側左側壁)の相対誤差を平均した値を表 761(1)(2)にそれ
ぞれを図化したものを図 761(1)(2)に示すなお同図において観測区間長が基準区間長に近
づくにつれて相対誤差が基準区間長の相対誤差=0 に収束する様子を調べるために各観測区間
長における相対誤差の最大値を塗りつぶして表示してある図 761(1)(2)より換気立坑深
度300m研究アクセス坑道とも区間長が長くなるに伴い相対誤差が0に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 761(1)(2)の塗りつ
ぶしの点(各観測区間長の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 761(3)に示すフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし相対
誤差の性質および横軸を正規化していることにより必ず(1 0)を通るのでフィッティングする
対数関数も(1 0)を通ること( 0b )を考慮してある
図より深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑よりも基準区間長の値への収束が速いこ
とが分かる例えば相対誤差 05 では相対区間長は換気立坑については 036(2596mtimes
036=935m)深度 300m 研究アクセス坑道については 021(9615mtimes021=202m)となり
また相対誤差 02 では相対区間長は換気立坑については 066(2596mtimes066=1713m)深
度 300m 研究アクセス坑道については 054(9615mtimes054=519m)となる小田ら 1)によれば
相対誤差が 0 への収束は割れ目の密度に大きく依存し割れ目の密度が大きいほど収束が速い
と結論付けている図 761(3)を見ると割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑
道)が割れ目の密度が小さい方(換気立坑)(図 631(1)参照)よりも基準区間長の値への収束が
速いという結果となっており小田らの数値実験結果を支持していると考えられる
JAEA-Research 2012-002
- 76 -
表 761(1) 換気立坑における相対誤差(各区間の平均値) 区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 0475 0563 2673 0425 1034
99 0038 0824 0463 0893 0435 0654
102 0039 0578 0960 0610 0635 0696
104 0040 0608 1196 0698 0636 0784
104 0040 0609 0983 1180 2005 1194
104 0040 0815 0423 0470 0432 0535
104 0040 0633 0248 0530 0210 0405
104 0040 0570 0402 0526 0642 0535
104 0040 0981 0333 0675 0498 0622
104 0040 0619 0359 1817 1603 1099
104 0040 0576 0558 0541 0927 0650
104 0040 0844 0705 0479 0432 0615
104 0040 0712 0447 0751 0456 0592
104 0040 2278 1664 0311 0397 1162
104 0040 0837 0122 0378 0396 0433
104 0040 0361 1015 0199 0369 0486
104 0040 1378 2773 1126 0415 1423
104 0040 0502 0366 0578 0673 0530
104 0040 0517 0209 0602 0312 0410
105 0040 0530 0454 0568 0465 0504
105 0040 0724 0661 0809 0832 0757
105 0040 0715 0389 0591 0529 0556
105 0040 1565 0695 0767 0455 0870
106 0041 3039 0671 0830 1690 1557
113 0044 0627 0801 0240 0524 0548
50 0193 0566 0716 0528 0679 0622
50 0193 0598 0337 0576 0500 0503
50 0193 0654 0467 0176 0346 0411
50 0193 1368 0549 0860 0690 0867
596 0230 0603 0329 0822 0257 0503
100 0385 0537 0455 0479 0421 0473
100 0385 0205 0262 0395 0423 0321
100 0385 0889 0348 0288 0247 0443
1096 0422 0901 0266 0802 0406 0594
150 0578 0332 0335 0372 0284 0331
150 0578 0185 0122 0129 0094 0133
1596 0615 0791 0214 0484 0233 0430
200 0770 0116 0129 0182 0098 0131
2096 0807 0254 0083 0130 0092 0140
2596 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 77 -
表 761 (2) 深度 300m 研究アクセス坑道における相対誤差(各区間の平均値)
区間長 相対 相対誤差
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 0378 0137 0203 0310 0257
91 0095 0301 0371 0266 0269 0302
92 0096 0511 0341 0292 0719 0466
94 0098 0571 0244 0257 0399 0368
945 0098 0648 0800 0842 0536 0706
96 0100 0308 0230 0219 0423 0295
96 0100 0252 0232 0196 0211 0223
102 0106 0269 0296 0453 0325 0336
102 0106 0284 0505 0515 0228 0383
104 0108 0324 0435 0404 0306 0367
4745 0493 0322 0248 0293 0301 0291
476 0495 0191 0109 0164 0196 0165
478 0497 0080 0071 0096 0084 0083
486 0505 0178 0184 0206 0189 0189
486 0505 0106 0080 0051 0032 0067
487 0507 0257 0206 0244 0257 0241
7665 0797 0084 0077 0086 0081 0082
775 0806 0093 0087 0096 0120 0099
776 0807 0056 0077 0067 0046 0061
9615 1 - - - - -
JAEA-Research 2012-002
- 78 -
図 761 区間長と相対誤差との関係
(基準区間長2596m)
(1) 換気立坑
(2) 深度 300m 研究アクセス坑道
(基準区間長9615m)
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
xy ln4870
xy ln3220
換気立坑
水平坑道
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- 79 -
762 岩盤の等価なヤング率に基づく検討
前述の相対誤差の場合と同様に岩盤の等価なヤング率を平均した値および E11E22E33 を
平均した値を表 762 の(1)(2)それぞれの表を図化したものを図 762 の(1)(2)に示すなお
同図において観測区間長が基準区間長に近づくにつれて岩盤の等価なヤング率が基準区間長
の値に収束する様子を調べるために各観測区間長における岩盤の等価なヤング率の最大値を塗
りつぶして表示してある図 762 の(1)(2)より換気立坑深度 300m 研究アクセス坑道とも
区間長が長くなるに伴い岩盤の等価なヤング率が基準区間長の値に近づく様子が認められる
換気立坑と深度 300m 研究アクセス坑道の収束状況を比較するためにそれぞれの観測区間長
を基準区間長で正規化し両者を同一のグラフで表現したデータは図 762 の(1)(2)の塗り
つぶしの点(各観測区間の最大値)を用い最小自乗法によりフィッティングを行ったこれら
の図を図 762 の(3)に示すなお縦軸の岩盤の等価なヤング率についても基準区間長の値を
用いて正規化を行っているフィッティングした関数形は対数関数( bxay ln )とし縦軸
および横軸を正規化していることにより必ず(1 1)を通るのでフィッティングする対数関数も
(1 1)を通ること( 1b )を考慮してある
図よりクラックテンソルの相対誤差と同様に深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立坑
よりも基準区間長の値への収束が速いことが分かる例えば正規化した岩盤の等価なヤング率
が 15となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 027(2596mtimes027=701m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 015(9615mtimes015=144m)となりまた正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059(2596m
times059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)となるこの
結果は岩盤の等価なヤング率についてもクラックテンソルの相対誤差と同様に岩盤の等価なヤ
ング率が収束する速さは割れ目の密度に大きく依存していると考えられる
以上の結果より瑞浪超深地層研究所においては深度 300m 研究アクセス坑道の方が換気立
坑よりも基準区間長の値への収束が速いことがわかった値の収束は割れ目の密度に大きく依存
する 1)ことから幾何学的に坑道軸の方向により捉えやすい割れ目の方向が異なることを考慮し
割れ目の分布特性と坑道軸との関係を考慮した検討が必要であることが分かった
JAEA-Research 2012-002
- 80 -
表 762(1) 換気立坑における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値) 区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 SW NW NE SE 平均
92 0035 5770 16045 2966 9583 8591
99 0038 4131 11193 4792 6569 6671
102 0039 6146 4922 7605 6201 6218
104 0040 6435 4168 12926 5469 7250
104 0040 5739 4949 3703 2179 4142
104 0040 3355 12374 11062 9638 9107
104 0040 4027 9984 5043 5787 6210
104 0040 4914 10327 11990 5055 8072
104 0040 3202 11184 4726 10785 7474
104 0040 3873 11663 2984 2735 5314
104 0040 7067 6487 8571 3190 6329
104 0040 19168 16419 8623 6890 12775
104 0040 11780 5949 16123 6996 10212
104 0040 1907 3405 6149 8763 5056
104 0040 22223 8504 10175 9613 12629
104 0040 4889 4810 8953 5471 6031
104 0040 2872 2798 4143 5450 3816
104 0040 10743 12031 14523 4986 10571
104 0040 3902 8784 4773 5007 5616
105 0040 8910 10577 11655 5137 9070
105 0040 11317 8791 19103 18943 14538
105 0040 13843 7163 12734 9560 10825
105 0040 2704 18130 4992 6258 8021
106 0041 1606 6288 4566 2731 3798
113 0044 3270 23714 5876 10098 10740
50 0193 6918 5440 6664 4107 5782
50 0193 9693 7988 11512 8660 9463
50 0193 3676 5888 7909 8720 6548
50 0193 2861 6946 4548 4390 4686
596 0230 4057 11144 4541 5907 6412
100 0385 7739 6549 8477 5318 7021
100 0385 5412 6627 9392 8630 7515
100 0385 3234 6587 5828 5359 5252
1096 0422 3414 8726 4512 5099 5438
150 0578 6062 6376 8225 5853 6629
150 0578 4460 6923 7174 6045 6151
1596 0615 3477 7719 5202 5605 5501
200 0770 5198 6722 7114 5320 6088
2096 0807 4436 7781 6158 6112 6122
2596 1 5107 7473 6389 5540 6127
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表 762(2) 深度 300m 研究アクセス坑道における岩盤の等価なヤング率(各区間の平均値)
区間長 相対 等価なヤング率(GPa)
L(m) 区間長 左側壁 アーチ左側 アーチ右側 右側壁 平均
9 0094 3548 4130 4243 4009 3982
91 0095 4430 3154 4383 4843 4202
92 0096 3444 5082 3942 3032 3875
94 0098 9894 4691 5877 7698 7040
945 0098 5438 3706 4473 5512 4782
96 0100 4183 3753 4207 3999 4036
96 0100 5693 4195 5374 5749 5253
102 0106 4249 4465 7300 5534 5387
102 0106 3777 2925 3578 5249 3882
104 0108 4709 5791 6221 4993 5428
4745 0493 4015 3657 3996 4126 3948
476 0495 4021 3789 4171 4202 4046
478 0497 4831 4132 5062 5082 4777
486 0505 4951 4486 5469 5327 5058
486 0505 4158 3703 4566 4788 4304
487 0507 5171 4238 5497 5512 5104
7665 0797 4494 3854 4500 4631 4370
775 0806 4508 3891 4760 4990 4537
776 0807 4404 4088 4690 4586 4442
9615 1 4421 3872 4561 4605 4365
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図 762 区間長と岩盤の等価なヤング率との関係
00
05
10
15
20
25
30
00 02 04 06 08 10 12
正規化した平均ヤング率
相対区間長 (m)
(1) 換気立坑
(2) 300m研究アクセス坑道
(3) 換気立坑と深度 300m研究アクセス坑道の収束状況
(基準区間長2596m)
(基準区間長9615m)
1ln3840 xy 1ln2680 xy
換気立坑
水平坑道
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763 REV に基づくモデル化のための基準領域の検討
図 761 および図 762 よりREV の性質を考慮すると基準領域が大きいとそれに伴い REV
も大きくなることが想定される例えば同じように相対区間長が 02 のときに収束したと判断
されると基準領域が 1m の場合は REV は 02m となり基準領域が 100m の場合は REV は 20m
となるつまりREV を適用する目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが
言える例えばリージョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)など
のスケールの解析領域をモデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とす
るのであれば基準領域も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(数 cm~数 m
程度)を把握することを目的としているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があると
考えられる試験の影響範囲の把握は測点間隔試験のサンプル数などの計測計画の策定に有
効であると考えられる
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8 本研究のまとめ
2010 年度は換気立坑(深度 2002m~4596m)および水平坑道(200m 予備ステージ300m
予備ステージ400m 予備ステージ深度 300m 研究アクセス坑道)を対象として研究を実施し
その結果 2010 年度に実施した研究の条件場所において以下のことが明らかとなった
様々な観測区間を設定して壁面観察結果を基に割れ目の密度トレース長の平均クラック
テンソルのトレースを算出し換気立坑と水平坑道とを比較し深度との関係を検討したその
結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度が深くなるにつれて割れ目の
密度はやや減少する傾向にある
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりも割れ目の密度が大き
い深度との明確な関係は認められない
②トレース長の平均値
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度
との明確な関係は認められないなお水平坑道との明確な差異は認められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について2plusmn1(m)程度の値を示した深度との
明確な関係は認められない
なお上記のように換気立坑および水平坑道とも 2m 程度の値を示した
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では50m 区間ごとの観測区間の結果について深度との明確な関係はほとんど認
められない
水平坑道では各深度の水平坑道ごとの結果について換気立坑よりもやや高い値を示した
これは水平坑道の方が換気立坑よりも割れ目の密度が大きいためであると考えられる深
度との明確な関係は認められない
割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースと電中研式の岩盤等級との関
係を検討したその結果以下の①~③のことが明らかとなった
①割れ目の密度
換気立坑では明瞭な関係は認められない
水平坑道では岩盤等級が低下すると割れ目の密度は増大し負の相関関係が認められる
また水平坑道の割れ目の密度は換気立坑の割れ目の密度よりも大きい値を示した
②トレース長の平均値
換気立坑では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示した
水平坑道では岩盤等級に関わらずほとんどの値が 2plusmn1(m)程度の値を示し換気立坑と
同様の傾向が認められた
③クラックテンソルのトレース
換気立坑では明瞭な関係性はほとんど認められない
水平坑道では岩盤等級が高くなると割れ目の密度は低下し負の相関関係が認められる
以上のように割れ目の密度トレース長の平均クラックテンソルのトレースについて深
度との明確な関係は認められなかったが岩盤等級と割れ目密度およびクラックテンソルのトレ
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ースとの関係について水平坑道では負の相関関係が認められた換気立坑については岩盤等級
の変化が少なかったため相関関係を確認することが困難であった可能性があり引き続き検討が
必要であるクラックテンソルのトレースは割れ目を含む岩盤の等価剛性と負の相関があるよ
って本研究の結果によれば瑞浪超深地層研究所では定性的な判断を含む岩盤等級を力学特性
などの物性分布と定量的に結び付けることができる可能性を示唆している
瑞浪超深地層研究所用地におけるモデル化のための条件設定の検討を試みたその結果以下
のことが明らかとなった
①クラックテンソルの相対誤差に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば相対誤差が 02 と
なると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 066(2596mtimes066=1713m)
深度 300m 研究アクセス坑道では 054(9615mtimes054=519m)となったこれらの結果よ
りクラックテンソルの相対誤差において換気立坑の方が寸法効果が大きいことが分かっ
た
②岩盤の等価なヤング率に基づく検討
深度 300m 研究アクセス坑道の方が収束が速いことが分かった例えば正規化した岩盤の
等価なヤング率が 12 となると収束したと判断すると相対区間長は換気立坑では 059
(2596mtimes059=1532m)深度 300m 研究アクセス坑道では 047(9615mtimes047=452m)
となるこれらの結果より岩盤の等価なヤング率において換気立坑の方が寸法効果が大
きいことが分かった
以上より割れ目の密度が大きい方(深度 300m 研究アクセス坑道)が割れ目の密度が小さい
方(換気立坑)よりも相対誤差が収束するのが速いことが分かったこの結果は相対誤差が収
束する速さは割れ目の密度に大きく依存するという小田らの数値実験結果 1)を支持するもので
あった
また目的によって基準領域の大きさを考慮する必要があることが分かった例えばリージ
ョナルスケール(数十 km 四方)やサイトスケール(数 km 四方)などのスケールの解析領域を
モデル化する際の要素分割の大きさ(数百 m~数 km 程度)を目的とするのであれば基準領域
も数百 m~数 km 程度に設定し原位置試験の影響範囲(~数 m 程度)を把握することを目的と
しているのであれば基準領域は数 m 程度に設定する必要があることが分かった
また坑道などの曲面状の壁面に現れる割れ目について割れ目のトレース長の算出方法を新
たに提案した2004 年度の研究 3)ではわが国の様々なサイトの調査から得られたトレース長と
累積頻度との関係を示す近似曲線 10)および累積頻度の分布結果 11)に基づき瑞浪超深地層研究所
での割れ目のトレース長を算出していたが新たに提案された方法に基づき割れ目のトレース長
を算出することにより2004 年度の調査研究よりもより多くの原位置の情報を反映することが
可能となった
JAEA-Research 2012-002
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参考文献
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についてrdquo埼玉大学工学部建設系研究報告第 17 巻(1987) 2) 糸魚川淳二 ldquo瑞浪地域の地質rdquo 瑞浪市化石博物館専報No1 pp1-50 (1980)
3) 郷家光男堀田政國若林成樹中谷篤史ldquoクラックテンソル仮想割れ目モデルによる瑞浪
超深地層研究所研究坑道の掘削影響解析rdquo サイクル機構技術資料(契約業務報告書 清水建
設株式会社)JNC-TJ7400 2005-058(2004)
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5) 松井裕哉丹野剛男平野享郷家光男熊坂博夫多田浩幸石井卓ldquoクラックテンソルに
よる瑞浪超深地層研究所研究坑道の掘削影響予測解析(2009 年度)rdquo日本原子力研究開発
機構JAEA-Research 2010-043(2010)
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水野 崇 丹野剛男 平野享 竹内真司 尾方伸久 濱克 宏 池田幸喜 山本 勝 弥富洋介 島田
顕臣 松井裕哉 伊藤洋昭 杉原弘造ldquo超深地層研究所計画 年度報告書(2009 年度)rdquo
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9) M Oda ldquoA method for evaluating the representative elementary volume based on joint
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10) 森孝之森川誠司田部井和人岩野圭太ldquo研究坑道掘削に伴う坑道周辺岩盤への力学的影
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2002-007(2002) 11) 大津宏康西山哲土山富広中井亮太朗澤田淳山田直之坂本和彦内田雅大ldquo我が
国の岩盤における亀裂特性とそのモデル化に関する研究 -亀裂モデルの信頼性評価手法の開
発-(先行基礎工学分野における共同研究 最終報告書)rdquoサイクル機構技術資料(京都大学
大学院 核燃料サイクル開発機構共同研究)JNC-TY8400 2001-004(2001)
国際単位系(SI)
乗数 接頭語 記号 乗数 接頭語 記号
1024 ヨ タ Y 10-1 デ シ d1021 ゼ タ Z 10-2 セ ン チ c1018 エ ク サ E 10-3 ミ リ m1015 ペ タ P 10-6 マイクロ micro1012 テ ラ T 10-9 ナ ノ n109 ギ ガ G 10-12 ピ コ p106 メ ガ M 10-15 フェムト f103 キ ロ k 10-18 ア ト a102 ヘ ク ト h 10-21 ゼ プ ト z101 デ カ da 10-24 ヨ ク ト y
表5SI 接頭語
名称 記号 SI 単位による値
分 min 1 min=60s時 h 1h =60 min=3600 s日 d 1 d=24 h=86 400 s度 deg 1deg=(π180) rad分 rsquo 1rsquo=(160)deg=(π10800) rad秒 rdquo 1rdquo=(160)rsquo=(π648000) rad
ヘクタール ha 1ha=1hm2=104m2
リットル Ll 1L=11=1dm3=103cm3=10-3m3
トン t 1t=103 kg
表6SIに属さないがSIと併用される単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
電 子 ボ ル ト eV 1eV=1602 176 53(14)times10-19Jダ ル ト ン Da 1Da=1660 538 86(28)times10-27kg統一原子質量単位 u 1u=1 Da天 文 単 位 ua 1ua=1495 978 706 91(6)times1011m
表7SIに属さないがSIと併用される単位でSI単位で表される数値が実験的に得られるもの
名称 記号 SI 単位で表される数値
キ ュ リ ー Ci 1 Ci=37times1010Bqレ ン ト ゲ ン R 1 R = 258times10-4Ckgラ ド rad 1 rad=1cGy=10-2Gyレ ム rem 1 rem=1 cSv=10-2Svガ ン マ γ 1γ=1 nT=10-9Tフ ェ ル ミ 1フェルミ=1 fm=10-15mメートル系カラット 1メートル系カラット = 200 mg = 2times10-4kgト ル Torr 1 Torr = (101 325760) Pa標 準 大 気 圧 atm 1 atm = 101 325 Pa
1cal=41858J(「15」カロリー)41868J(「IT」カロリー)4184J(「熱化学」カロリー)
ミ ク ロ ン micro 1 micro =1microm=10-6m
表10SIに属さないその他の単位の例
カ ロ リ ー cal
(a)SI接頭語は固有の名称と記号を持つ組立単位と組み合わせても使用できるしかし接頭語を付した単位はもはや コヒーレントではない(b)ラジアンとステラジアンは数字の1に対する単位の特別な名称で量についての情報をつたえるために使われる
実際には使用する時には記号rad及びsrが用いられるが習慣として組立単位としての記号である数字の1は明 示されない(c)測光学ではステラジアンという名称と記号srを単位の表し方の中にそのまま維持している
(d)ヘルツは周期現象についてのみベクレルは放射性核種の統計的過程についてのみ使用される
(e)セルシウス度はケルビンの特別な名称でセルシウス温度を表すために使用されるセルシウス度とケルビンの
単位の大きさは同一であるしたがって温度差や温度間隔を表す数値はどちらの単位で表しても同じである
(f)放射性核種の放射能(activity referred to a radionuclide)はしばしば誤った用語でrdquoradioactivityrdquoと記される
(g)単位シーベルト(PV200270205)についてはCIPM勧告2(CI-2002)を参照
(a)量濃度(amount concentration)は臨床化学の分野では物質濃度
(substance concentration)ともよばれる(b)これらは無次元量あるいは次元1をもつ量であるがそのこと を表す単位記号である数字の1は通常は表記しない
名称 記号SI 基本単位による
表し方
秒ルカスパ度粘 Pa s m-1 kg s-1
力 の モ ー メ ン ト ニュートンメートル N m m2 kg s-2
表 面 張 力 ニュートン毎メートル Nm kg s-2
角 速 度 ラジアン毎秒 rads m m-1 s-1=s-1
角 加 速 度 ラジアン毎秒毎秒 rads2 m m-1 s-2=s-2
熱 流 密 度 放 射 照 度 ワット毎平方メートル Wm2 kg s-3
熱 容 量 エ ン ト ロ ピ ー ジュール毎ケルビン JK m2 kg s-2 K-1
比熱容量比エントロピー ジュール毎キログラム毎ケルビン J(kg K) m2 s-2 K-1
比 エ ネ ル ギ ー ジュール毎キログラム Jkg m2 s-2
熱 伝 導 率 ワット毎メートル毎ケルビン W(m K) m kg s-3 K-1
体 積 エ ネ ル ギ ー ジュール毎立方メートル Jm3 m-1 kg s-2
電 界 の 強 さ ボルト毎メートル Vm m kg s-3 A-1
電 荷 密 度 クーロン毎立方メートル Cm3 m-3 sA表 面 電 荷 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA電 束 密 度 電 気 変 位 クーロン毎平方メートル Cm2 m-2 sA誘 電 率 ファラド毎メートル Fm m-3 kg-1 s4 A2
透 磁 率 ヘンリー毎メートル Hm m kg s-2 A-2
モ ル エ ネ ル ギ ー ジュール毎モル Jmol m2 kg s-2 mol-1
モルエントロピー モル熱容量ジュール毎モル毎ケルビン J(mol K) m2 kg s-2 K-1 mol-1
照射線量(X線及びγ線) クーロン毎キログラム Ckg kg-1 sA吸 収 線 量 率 グレイ毎秒 Gys m2 s-3
放 射 強 度 ワット毎ステラジアン Wsr m4 m-2 kg s-3=m2 kg s-3
放 射 輝 度 ワット毎平方メートル毎ステラジアン W(m2 sr) m2 m-2 kg s-3=kg s-3
酵 素 活 性 濃 度 カタール毎立方メートル katm3 m-3 s-1 mol
表4単位の中に固有の名称と記号を含むSI組立単位の例
組立量SI 組立単位
名称 記号
面 積 平方メートル m2
体 積 立法メートル m3
速 さ 速 度 メートル毎秒 ms加 速 度 メートル毎秒毎秒 ms2
波 数 毎メートル m-1
密 度 質 量 密 度 キログラム毎立方メートル kgm3
面 積 密 度 キログラム毎平方メートル kgm2
比 体 積 立方メートル毎キログラム m3kg電 流 密 度 アンペア毎平方メートル Am2
磁 界 の 強 さ アンペア毎メートル Am量 濃 度 (a) 濃 度 モル毎立方メートル molm3
質 量 濃 度 キログラム毎立法メートル kgm3
輝 度 カンデラ毎平方メートル cdm2
屈 折 率 (b) (数字の) 1 1比 透 磁 率 (b) (数字の) 1 1
組立量SI 基本単位
表2基本単位を用いて表されるSI組立単位の例
名称 記号他のSI単位による
表し方SI基本単位による
表し方平 面 角 ラジアン(b) rad 1(b) mm立 体 角 ステラジアン(b) sr(c) 1(b) m2m2
周 波 数 ヘルツ(d) Hz s-1
ントーュニ力 N m kg s-2
圧 力 応 力 パスカル Pa Nm2 m-1 kg s-2
エ ネ ル ギ ー 仕 事 熱 量 ジュール J N m m2 kg s-2
仕 事 率 工 率 放 射 束 ワット W Js m2 kg s-3
電 荷 電 気 量 クーロン A sC電 位 差 ( 電 圧 ) 起 電 力 ボルト V WA m2 kg s-3 A-1
静 電 容 量 ファラド F CV m-2 kg-1 s4 A2
電 気 抵 抗 オーム Ω VA m2 kg s-3 A-2
コ ン ダ ク タ ン ス ジーメンス S AV m-2 kg-1 s3 A2
バーエウ束磁 Wb Vs m2 kg s-2 A-1
磁 束 密 度 テスラ T Wbm2 kg s-2 A-1
イ ン ダ ク タ ン ス ヘンリー H WbA m2 kg s-2 A-2
セ ル シ ウ ス 温 度 セルシウス度(e) Kンメール束光 lm cd sr(c) cd
スクル度照 lx lmm2 m-2 cd放射性核種の放射能( f ) ベクレル(d) Bq s-1
吸収線量 比エネルギー分与カーマ
グレイ Gy Jkg m2 s-2
線量当量 周辺線量当量 方向
性線量当量 個人線量当量シーベルト(g) Sv Jkg m2 s-2
酸 素 活 性 カタール kat s-1 mol
表3固有の名称と記号で表されるSI組立単位SI 組立単位
組立量
名称 記号 SI 単位で表される数値
バ ー ル bar 1bar=01MPa=100kPa=105Pa水銀柱ミリメートル mmHg 1mmHg=133322Paオングストローム Å 1Å=01nm=100pm=10-10m海 里 M 1M=1852mバ ー ン b 1b=100fm2=(10-12cm)2=10-28m2
ノ ッ ト kn 1kn=(18523600)msネ ー パ Npベ ル B
デ ジ ベ ル dB
表8SIに属さないがSIと併用されるその他の単位
SI単位との数値的な関係は 対数量の定義に依存
名称 記号
長 さ メ ー ト ル m質 量 キログラム kg時 間 秒 s電 流 ア ン ペ ア A熱力学温度 ケ ル ビ ン K物 質 量 モ ル mol光 度 カ ン デ ラ cd
基本量SI 基本単位
表1SI 基本単位
名称 記号 SI 単位で表される数値
エ ル グ erg 1 erg=10-7 Jダ イ ン dyn 1 dyn=10-5Nポ ア ズ P 1 P=1 dyn s cm-2=01Pa sス ト ー ク ス St 1 St =1cm2 s-1=10-4m2 s-1
ス チ ル ブ sb 1 sb =1cd cm-2=104cd m-2
フ ォ ト ph 1 ph=1cd sr cm-2 104lxガ ル Gal 1 Gal =1cm s-2=10-2ms-2
マ ク ス ウ ェ ル Mx 1 Mx = 1G cm2=10-8Wbガ ウ ス G 1 G =1Mx cm-2 =10-4Tエルステッド( c ) Oe 1 Oe (1034π)A m-1
表9固有の名称をもつCGS組立単位
(c)3元系のCGS単位系とSIでは直接比較できないため等号「 」
は対応関係を示すものである
(第8版2006年改訂)
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