Development of a method to evaluate permeability of rock using barometric fluctuation
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20H02238
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
長田 昌彦 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00214114)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹村 貴人 日本大学, 文理学部, 教授 (30359591)
富樫 陽太 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (90753294)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
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| Keywords | 岩盤の浸透特性 / 大気圧変動 / 間隙空気圧 / モンテリ地下研究所 / オパリナスクレイ / 時系列解析 / 岩盤の熱伝導特性 |
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| Outline of Research at the Start |
高レベル放射性廃棄物の地層処分プロジェクトにおける地下水シナリオを適切に設定するためには，掘削影響領域(EDZ)における水理学的及び力学的な岩盤物性とその時間変化を評価することが重要である。
既往の研究でのEDZの領域推定は，弾性波トモグラフィ，比抵抗トモグラフィなどの非破壊探査と原位置透水試験を組み合わせて評価されることが多く，ある時間断面における間欠的なデータ取得であり，透水試験結果と直接的な比較が困難である場合が多い。
そこで本研究課題では，大気圧変動を外力として，EDZの領域推定とその場の浸透特性を原位置岩盤の浸透特性を連続的に，かつ同時に評価する手法を開発することを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は，室内実験とモンテリ地下研究所での計測を中心に実施した．
モンテリ地下研究所での計測では，2023年3月に設置した機器からのデータをWiFiを介して，日本に送っており，このデータを解析することを中心に実施した。ただし，すべてのデータが送られておらず，一部のデータのみであった。送られてきているデータには，異なる深度でのデータ，水分量の変化が含まれていたため，しばらくはこの状態で様子を見ることとして，2024年3月の段階で研究分担者である竹村らが現地に入り，不具合を修正し，現地のＳＤカードに保存されていたデータを回収した。回収したデータは，現在解析中である。
室内実験では，2023年3月モンテリ地下研究所訪問時に試行した細孔を用いた減圧実験が良好であったため，この方法を室内実験によって再現することを試みた。初めに田下凝灰岩円柱供試体の側面に，３つの細孔を直線的に開けて，中心の穴を減圧することによって，両隣の孔にて圧力応答を確認した。その結果，堆積面に平行な方向と垂直な方向において，有意な差が見られ，この方法で透気異方性が示されることがわかった。そこで，20cm角のブロックに中央と，中央から等距離に8孔を設けて，異方性が求まるかを確認した。その結果，方向によって，減圧伝播時間と各孔の減圧量が異なっており，これらを計測することによって原位置においても異方性が評価しうることがわかった。
以上の結果より，原位置での浸透特性の変化傾向の把握手法として，はじめにサイトの初期固有透過度を減圧法で求め，その後の大気圧変動に対する応答から過渡的な浸透特性の変化の有無を捉え，過渡的な変化に異常があれば，再度減圧法を実施することで原位置での浸透特性の変化を定量的に求めることが，現状では最適な原位置での浸透特性評価手法であるという結論に至った。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
