JAEA-Review-2010-014.pdf:27.34MB - 日本原子力研究開発機構

縦軸の名称は
JAEA-Review 2010-014
各波形を記録した振動センサーの状況
または設置位置を示す
経過時間, s
図 5.1.2-3 掘削振動計測における観測波形の例(単位:孔内μ-m/s 2 ,他 1/1000×m/s 2 )
③国立大学法人 東北大学:傾斜計を用いたモニタリング技術の開発
本研究は,地下水流動に影響を及ぼす可能性のある水理地質構造の推定を目的として,地表傾斜デ
ータ観測および観測データを用いた地下深部の体積変化量の推定手法の開発・改良を行うものである。
2008 年度は,解析モデルを多孔質弾性体とし,有限要素法を用いて断層の存在が解析結果に与える
影響の評価を行った。具体的には,解析領域内に断層を仮定し,断層の近傍で地下水流動が生じた場
合を設定し,断層の有無が解析結果に与える影響を検討した。まず,断層が存在する場合と存在しない
場合について順解析を行い,地表面傾斜量を求めた。なお,断層部のヤング率は,周辺岩盤より小さな
値を設定した。その結果,断層が存在しない場合と比較して,断層が存在する場合では,地下水の体積
変化に伴う岩盤の体積ひずみが軟弱な断層に吸収され,断層を越えた領域で傾斜量が減少する結果を
得た(図 5.1.3-1)。
得られた傾斜量を用いて,これまでに開発してきた地表面の凹凸や地質の不均質性を考慮しない半
無限等方均一多孔質弾性体を用いた手法による逆解析を実施し,岩盤の体積変化を推定した。なお,
逆解析を実施する際には,断層に対して全ての傾斜計が体積変化領域と同じ領域にあるケース(a)と,一
部の傾斜計が断層の位置に対して反対側の体積非変化領域にあるケース(b)を設定し,傾斜計の配置
による影響についても検討を行った。その結果,ケース(a)と比較して,ケース(b)では,実際には存在しな
い体積変化領域が比較的大きく推定された(図 5.1.3-2)。
以上のことから,断層が存在することにより,岩盤の体積ひずみが断層に吸収され,体積変化が断層
を越えた領域には伝播しにくくなる。この結果,これまでに開発してきた均質弾性体を仮定した逆解析手
法では,断層を越えて配置された傾斜計で測定された傾斜データを用いた場合,実際の地下水変化領
域の再現性が低くなる可能性があることが示された。従って,今後は岩盤の不均一性,地表面形状およ
び断層の影響を考慮できる手法として,有限要素法を用いた逆解析手法の開発に取り組んでいく予定
である。
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