Flow-through and wetting tests of pre-compacted backfill blocks in a quarter-scale test tunnel
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2009
Department
Major/Subject
Geoympäristötekniikka
Mcode
Yhd-33
Degree programme
Language
en
Pages
167 + (47)
Series
Abstract
Kokeiden tavoitteena oli testata kahden ydinjätteen loppusijoitustunneliin suunnitellun täyteainemateriaalin käyttäytymistä läpivirtaus- ja vettymiskokeissa pienoistunnelissa. Samalla oli tavoitteena kokeilla sähköisen vastusluotauksen toimivuutta täyteaineen vettymisen seuraamisessa. Koesarjassa tehtiin 6 koetta, joista ensimmäiset 3 Friedland-savesta puristetuilla lohkoilla ja loput 60/40-murskebentoniittiseoksesta puristetuilla lohkoilla. Kokeiden yhteydessä päästiin kokeilemaan lohkojen asentamista käytännössä. Kokeissa käytettiin hyvin korkeaa, 87 % lohkotäytteellä saavutettavaa täyttöastetta. Molemmilla materiaaleilla tehtiin 2 viiden päivän mittaista läpivirtauskoetta ja 1 pidempiaikainen, noin kuukauden kestävä vettymiskoe, jossa seurattiin saturaatioprosessin kehittymistä. Vettymiskokeen jälkeen samalle täytteelle tehtiin vielä viiden päivän mittainen läpivirtauskoe. Vastusluotauksia kokeiltiin yhdessä lyhytaikaisessa Friedland-savikokeessa sekä kummassakin vettymiskokeessa. Kaikissa kokeissa seurattiin täytteen läpi virranneen veden ja erodoituneen saven määrää. Osassa kokeita kaikki erodoitunut savi kerättiin lopuksi kuivaamista ja punnitsemista varten. Kuivatun saven määrää verrattiin myöhemmin laskemalla selvitetyn saven määrään virhearvion määrittämiseksi. Murskebentoniittitäytteen eroosiomäärät olivat 5 - 70 kertaisesti pienempiä kuin Friedland-savitäytteen. Murskebentoniittitäytteen eroosiomäärien havaittiin vähentyvän testin loppua kohden, vastaavaa ei huomattu Friedland-savilohkojen kohdalla. Veden vaikutuksesta syntyvää paisuntapainetta seurattiin tunnelin kattoon ja lattiaan asennetuilla kuudella maanpaineanturilla. Friedland-savitäyte tuotti lyhyellä ajanjaksolla jopa 190 kPa paisuntapaineita kun murskebentoniittitäytteen tuottamat paisuntapaineet jäivät alle 100 kPa. Kunkin kokeen päätyttyä täyteaine poistettiin käsin 300 mm kerroksissa. Tällöin jokaisesta paljastuvasta leikkauksesta otettiin valo- ja lämpökuvat sekä kerättiin vesipitoisuusnäytteet. Paisuntapainetulosten, vesipitoisuusmallinnusten ja lämpökuvien avulla voitiin hahmottaa veden kulkureittiä täytteessä ja siten tunnistaa eroosiolle alttiita kohtia. Vesi liikkui pääasiallisesti pellettimassan ja tunnelin seinän välistä rajapintaa pitkin. Kosteimmat alueet löytyivät lähes poikkeuksetta täytteen yläosista, tunnelin katonrajasta. Eroosiolle alttiiden alueiden todettiin todennäköisimmin löytyvän täytteen yläosista, jossa vesi pääsee kulkemaan pellettimassan ja tunnelinseinän välistä rajapintaa pitkin. Vettymiskokeissa vettyminen ei edennyt mittalaitteille asti, joten varsinaisia tuloksia saturaatioprosessin etenemisestä ei saatu.Description
Supervisor
Peltoniemi, MarkkuThesis advisor
Korkiala-Tanttu, LeenaTolppanen, Pasi
Keywords
Friedland clay, Friedland-savi, bentonite, murskebentoniitti, backfill, täyteaine, deposition tunnel, loppusijoitustunneli, electrical resistivity sounding, vastusluotaukset, swelling pressure, paisuntapaine, erosion, eroosio, piping, kanavoituminen