Työraportti 2010-34

Summary of Investigations in Personnel Shaft Pre-Grouting Drillholes ONK-PP131, -PP134 and -PP137 in Olkiluoto, 2008

Heikkinen, E. Ahokas, T., Heikkinen, P., Kristiansson, S. Tiensuu, K, & Pere, T.

Englanti

126

Posiva Oy valmistautuu käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitukseen kallioperässä Eurajoen Olkiluodossa. Tämä on 1999 jätetyn hakemuksen, valtioneuvoston periaatepäätöksen 2000, ja eduskunnan hyväksynnän 2001 mukaista. Maanalaisen kallion tutkimustilan, ONKALOn rakentaminen aloitettiin 2004. Rakennustyöhön on sisältynyt ajotunnelin louhinta tämän työn aikaiseen n. 350 m syvyyteen sekä kolmen pystykuilun nousuporaus.

Vuonna 2008 tehtiin geologisia, hydrologisia ja geofysikaalisia mittauksia kolmessa pystyssä kairanreiässä, jotka kairattiin henkilökuilun ONK-KU1 esi-injektointia varten syvyystasolle -177 - -280 m. Reikien halkaisija on 76 mm, pituus 104.5 m ja ne sijaitsevat n. 3.2 m päässä toisistaan myöhemmin rakennettavan pystykuilun sisällä. Kuilun keskelle on jo aiemmin kairattu syväreikä OL-KR24, josta on saatavilla geologista ja geofysikaalista tietoa.

Mittausten ja yhteenvetotulkinnan tavoitteena oli selvittää kallio-ominaisuuksien vaihtelua ja ennustettavuutta pienessä mittakaavassa sekä testata tähän soveltuvia tutkimustekniikoita. Näitä tekniikoita voidaan käyttää loppusijoitustunnelien ja erityisesti sijoitusreikien lähialueen karakterisointiin. Tietoa saadaan rakoilusta suuntauksineen, jatkuvuuksineen ja vedenjohtavuuksineen sekä sähköä johtavien kerrosten asennosta ja jatkuvuudesta.

Tutkimuksiin sisältyivät virtausmittaus (Posiva Flow Log), reikien välinen latauspotentiaalimittaus, optinen kuvantaminen sekä reikätutkamittaus. Aineistot asetettiin samalle syvyystasolle kairausnäytteen kanssa vertaamalla geologisten vastinpiirteiden sijainteja. Tuloksista tulkittiin vettä johtavat raot asentoineen, muiden rakojen asennot, ja sähköiset johdepiirteet latauspotentiaali- ja tutkatuloksista. Geofysiikan tulokset korreloitiin geologiseen tietoon.

Kairanreiät sijaitsevat harvarakoisessa kalliossa. Kalliolaatu on erittäin hyvä. Kivilajit ilmentävät voimakasta heterogeenisyyttä, ja koostuvat suonigneissistä, diateksiittisestä gneissistä, kiillegneissistä sekä graniittipegmatiitista. Jatkuvien piirteiden arviointi perustuu vettäjohtaviin rakoihin jotka on suunnattu kuvantamisen perusteella, latauspotentiaalimittausten jatkuvuustietoon reikien välillä sekä reikätutkaheijastajiin. Vedenjohtavuus on vähäistä ja keskittyy yksittäisiin rakoihin. Ominaisvastus vaihtelee merkittävästi. Rei’issä tavataan 3 – 5 voimakasta sähköistä johdetta, jotka voidaan yhdistää reikien välillä latauspotentiaalin avulla. Johdevyöhykkeet itsessään eivät usein ole tutkaheijastajia voimakkaan vaimennuksen vuoksi, mutta niiden reunoihin liittyy heijastus. Useat heijastajat syntyvät kivilajirajoista tai liuskeisuudesta, jotkut vettäjohtavista raoista. Aiheuttajan tunnistus perustuu geologiseen korrelointiin. Vain osa kairausnäytteen raoista todetaan jatkuviksi, tosin pituutta ei voida mitata suoraan.

Tulosten esittämiseksi laadittiin 3D visualisointeja. Ehdotetut ja kokeillut tekniikat ja tulkinnat toimivat Olkiluodon kallion karakterisoinnissa, tosin niitä voidaan vielä kehittää edelleen. Seisminen heijastustieto kuvailisi erityisesti rakoilua paremmin.

Kalliotutkimus, reikämittaus, kuvantaminen, tutka, virtausmittaus, latauspotentiaali

Summary of Investigations in Personnel Shaft Pre-Grouting Drillholes ONK-PP131, -PP134 and -PP137 in Olkiluoto, 2008 (pdf) (9.8 MB)