Original title:
Shrnutí zahraničních poznatků o vzniku a vývoji EDZ v krystalinických horninách - rešerše
Translated title:
Summary of foreign knowledge about the origin and development of EDZ in crystalline rocks - research
Authors:
Vavro, Martin ; Souček, Kamil ; Staš, Lubomír ; Vavro, Leona Document type: Research reports
Year:
2016
Language:
cze Abstract:
[cze][eng] Předložená rešerše shrnuje zahraniční poznatky o vzniku a vývoji EDZ v krystalinických horninách se zaměřením zejména na zásadní výsledky kanadského, švédského, finského a švýcarského výzkumného programu. Studie je rozdělena, kromě úvodu, do celkem sedmi hlavních textových kapitol, které se postupně věnují: (1) definici základních pojmů, (2) přehledu hlavních světových lokalit podzemních výzkumných laboratoří, na kterých byl prováděn výzkum EDZ, (3) metodám popisu a charakterizace EDZ, (4) hlavním faktorům ovlivňujícím vznik porušení okolo ražených děl a časovému vývoji EDZ. Přehled výsledků výzkumů EDZ se zaměřením na evropské podzemní laboratoře v krystalinických horninách (Stripa, Äspö, Onkalo/Olkiluoto a Grimsel) a jejich shrnutí je pak obsahem závěrečných dvou kapitol.\nZ provedené rešerše stěžejních publikovaných studií a výsledků in situ experimentů vyplývá, že pro horninový masiv s nízkou úrovní napětí, tj. v prostředí bez odlupování a odpadávání horniny je zvolená razící metoda základním řídícím faktorem, který určuje rozsah a charakter porušení. Použitím mechanického způsobu rozpojování se může vytvořit pásmo porušení horniny o mocnosti menší než 3 cm od stěny díla, ve kterém narůstá mikroporušení přispívající ke zvýšení hydraulické vodivosti. Na některých podzemních laboratořích (Äspö, Grimsel) byl, v případě ražby metodou TBM, zjištěn rozsah EDZ dokonce do 5 mm.\nNaopak ražba podzemního úložiště, resp. podzemních děl obecně za použití vrtání a trhacích prací může vytvářet mnohem rozsáhlejší poškození v okolí díla (řádově několik decimetrů) než je tomu u technologie TBM (první centimetry). Rozsah poškození se postupně snižuje se vzdáleností od stěny díla.Presented search summarizes findings of foreign research oriented on the origin and evolution of the excavation damaged zone in crystalline rocks with a particular focus on the essential results of experimental projects which were performed in Canada, Sweden, Finland, and Switzerland. The study is divided, excluding the introduction, into seven main chapters of the text, which gradually deal with: (1) definition of key terms, (2) overview of the main underground research laboratories in the world where EDZ assessment was conducted, (3) methods suitable for EDZ description and characterization, (4) main factors influencing the origin of failure around the excavations and time-dependent evolution of EDZ. An overview of important outcomes of EDZ experiments, focusing on the European hard rock laboratories (Stripa, Äspö, Onkalo/Olkiluoto and Grimsel), and their summary are presented in the final two chapters.\nThe review summarizing the published key findings and results of in situ experiments shows, that for rock in lower stress state, i.e. in no spalling environment, the extent and character of rock mass damage is typically dependent on the excavation method. Using mechanical excavation, rock damage zone with thickness less than 3 centimeters can be originated. The microcracks within this zone contribute to the increase of hydraulic conductivity of the rock mass. At some test sites (Äspö, Grimsel), where the tunnel boring machine technology was used, the damage zone was already detected in depth of less than 5 mm.\nOn the contrary, openings excavated by drilling and blasting are characterized by much more extensive damage zones up to several tens of centimeters in width. The damage progressively diminishes with the distance from the opening.
Keywords:
crystalline rocks; deep repository; Excavation Damaged Zone (EDZ); geological disposal; high level radioactive waste; Underground Research Laboratory
Institution: Institute of Geonics AS ČR
(web)
Document availability information: Fulltext is available on demand via the digital repository of the Academy of Sciences. Original record: http://hdl.handle.net/11104/0262354
guest ::
