報告書番号

N04026

タイトル（和文）

高温環境下における堆積軟岩の力学特性（その１） -三軸圧縮試験による温度依存性の把握-

タイトル（英文）

Mechanical properties of sedimentary soft rock at high temperatures(Part 1) -Evaluation of temperature dependency based on triaxial compression test-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高レベル放射性廃棄物のガラス固化体は，廃棄物に含まれる核種の崩壊に伴い熱を発生する。この発熱によって，処分坑周辺の岩盤は熱の影響を受けるため，岩盤の熱に対する影響を考慮して，処分施設の力学的安定性を検討することは重要である。そこで本研究では，堆積軟岩であるシルト岩，砂岩，泥岩を対象に常温と60℃の条件で圧密非排水三軸圧縮試験を実施した。その結果，全ての岩種で温度の影響により三軸圧縮試験強度が低下した。しかしながら，残留強度については温度に依存しなかった。また，変形特性についてもわずかな温度依存性を示し，シルト岩や泥岩では，ヤング率が増加する結果となった。さらに，実験から得られた力学物性値の温度依存性が処分孔の力学的安定性に与える影響を評価するため，熱と応力の連成解析を行った。その結果，温度の増加に伴い，局所安全率の低下領域が約２倍程度に拡大する可能性が示された。

概要 （英文）

The geological disposal is expected to be the most practical measure for isolating high-level radioactive waste (HLW). Since heat is generated due to the collapse of nuclide in HLW, the rock mass around the geological disposal facility will experience high temperatures. Therefore, it is important to understand the effect of high temperature on the rock masses. In this study, a series of triaxial compression tests of sedimentary soft rocks of siltstone, sandstone and mudstone was conducted under the temperatures of 24℃ and 60℃. Triaxial compression tests were carried out under consolidated-undrained (CU) condition. The results reveal that the compressive strengths of all specimens decrease at 60℃, but the residual strength is not dependent on the temperature level. The results also reveal that the stiffnesses of siltstone and mudstone slightly increase at 60℃. Moreover, thermo-mechanical coupled FEM analyses were carried out based on the test results for the stability evaluation at both temperatures of the rock mass around the geological disposal facility. As a result, the decreased zone of the local safety factor expanded to about twice the area with increasing temperature.

報告者

キーワード