柏崎刈羽原子力発電所6,7号炉
資料番号

KK67-地0082-1

柏崎刈羽原子力発電所６号炉及び７号炉

原子炉建屋等の基礎地盤及び周辺斜面の安定性【 コメント回答 】

平成28年 4月 11日
東京電力ホールディングス株式会社※安田層下部層のMIS10～MIS7とMIS6の境界付近の堆積物については，本資料では『古安田層』と仮称する。

ヒアリング資料1

本日のご説明内容
No.

H28.3.4 第336回審査会合 コメント

回答（回答方針）ページ• 二次元解析と擬似三次元解析を比較し，いずれも十分な保守性を有する評価方法であることを確認した。

1

基礎地盤のすべり評価のうち奥行きを考慮したすべり評
価（以降，「擬似三次元解析」と称す）について，近傍の地すべり規模との比較などの奥行き方向のすべり範囲設定も含めた評価の妥当性について説明すること。

• 奥行き方向のすべり範囲について，建屋設置による地盤への影響検討や近傍の地すべり規模との比較を行うとともに，すべり面を拡大した検討を行い，設定した最大すべり範囲の妥
当性を確認した。
• 擬似三次元解析に基づくすべり安全率は，地表面に抜けるす
べり面の立上げ角度や立上げ位置をパラメータとしたパラ
メータスタディを実施し，1.5を上回ることを確認した。

P.2• あわせて，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない場合についても評価を実施し，すべり安全率が1.5を上回ることを確認した。

2

基礎の傾斜について，基本設計段階の目安値である
1/2000を上回る結果となっていることから，基礎地盤の評価だけではなく，設備側の評価も加えた総合評価が必要であるため，その設計方針を明確にすること。

「原子炉設置変更許可申請書 添付資料８ 耐震設計」に，基準地震動Ｓｓによる基礎の傾斜に対して安全機能を保持できる設計とすることを記載する。

－

3

物性値について，補足説明資料との結びつきがわかるよ
うに資料を明確化すること。

大湊側のＦ系・Ｖ系断層，及び荒浜側の西山層，Ｖ系断層に関して，低圧部と高圧部の使い分けがわかるよう補足資料を修正
した。

P.26

4

地下水位の設定について，実際の地下水位との違いを示すこと。

建屋部の地下水位低下方法にについて確認し，解析における地下水位の設定が保守的な設定であることを確認した。

P.38

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

No.

H28.3.4 第336回審査会合 コメント

コメント No.1

回 答• 二次元解析と擬似三次元解析を比較し，いずれも十分な保守性を有する評価方法であることを確認した。
• 奥行き方向のすべり範囲について，建屋設置による地盤への影響検討や近傍の地すべり規模との比較を行うとともに，す1

基礎地盤のすべり評価のうち奥行きを考慮した
べり面を拡大した検討を行い，設定した最大すべり範囲の妥
すべり評価（以降，「擬似三次元解析」と称当性を確認した。
す）について，近傍の地すべり規模との比較な
どの奥行き方向のすべり範囲設定も含めた評価 • 擬似三次元解析に基づくすべり安全率は，地表面に抜けるす
べり面の立上げ角度や立上げ位置をパラメータとしたパラの妥当性について説明すること。
メータスタディを実施し，1.5を上回ることを確認した。
• あわせて，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない場合についても評価を実施し，すべり安全率が1.5を上回ることを確認した。

2

3

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．１

検討概要

１．２

基礎地盤のすべり評価方法について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．１

検討概要

コメント No.1

検討概要
基礎地盤のすべり評価は，下図の流れで実施し，二次元地震応答解析に基づく平均強度を用いたすべり安全率は，すべての評価対象断面，基準地震動に対して，1.5を上回ることを確認している。
すべり安全率が最小となったケースについて強度のばらつきを考慮した評価を実施した結果，すべり安全率が1.5を下回る
ことから，奥行き方向の建屋形状や地質状況，すべり面形状をある程度考慮した擬似三次元解析に基づく評価を実施した。

擬似三次元解析に基づく評価
評価対象施設の整理
検討対象の選定

評価対象断面の設定
基礎地盤のすべり評価

奥行きモデル範囲の設定

地震応答解析に基づく基礎地盤のすべり評価

平均強度に基づくすべり安全率評価
すべての評価対象断面において二次元解析に基づくすべり安全率が1.5を上回ることを確認

断面負担幅の設定

すべり範囲の設定

地震応答解析に基づく基礎地盤のすべり評価

強度のばらつきを考慮したすべり安全率評価

すべり面の設定

すべり安全率最小ケースに対する評価を実施し，1.5を下回ることから，擬似三次元解析に基づ
くすべり評価を実施

すべり安全率の評価

45

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．１

検討概要

１．２

基礎地盤のすべり評価方法について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1

6

評価方法概要基礎地盤のすべり安定性は，地震時に土塊に作用する滑動力と地盤の持つ抵抗力の釣り合いを評価するものである。すべり安
全率は，滑動力と抵抗力の比であり，滑動力が抵抗力を上回るとすべり安全率が１を下回る。
二次元解析の場合，代表する１断面から単位奥行き幅の二次元モデルを作成し，平面ひずみ条件で解析することから，奥行き方向に無限に連続し，かつ変化しない土塊に対して評価していると考えることができる。
しかしながら，現実のすべり土塊は有限かつ奥行き方向にも変化していることから，二次元解析を複数断面行い，すべり土塊の形状をある程度考慮して力の釣り合いを考えたものが擬似三次元解析であり，基本的な考え方や条件は，二次元解析と同様の方法である。
二次元解析

単位奥行幅

代表する１断面の二次元モデルを作成（単位奥行き断面，平面ひずみ条件）

擬似三次元解析

単位奥行幅

すべり土塊

土塊の形状を考え，複数の二次元モデルを作成（単位奥行き断面〔複数〕，平面ひずみ条件）

二次元ＦＥＭ等価線形解析

すべり土塊

奥行きが無限に連続すると仮定した力の釣り合いを計算

それぞれの断面における滑動力・抵抗力を負担奥行き幅に応じて計算し，土塊全体の力の釣り合いを計算

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法について【参考】コメント No.1

大湊側 基礎地盤評価への適用イメージ
1
2
3

奥行方向

4
5
6
7

7TB

6TB

奥
行
き
方
向

5TB

8
9
10
11

二次元
断面位置

７号炉

６号炉

５号炉

12
13
14
15

7RB
67CB

6RB

5RB

16
17
18

６, ７号炉原子炉建屋汀線平行断面（二次元解析断面）

19
20

奥行方向

21

二次元解析

二次元解析における奥行き方向のすべり面のイメージ

擬似三次元解析擬似三次元解析における奥行き方向のすべり面のイメージ

7

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1

評価方法に関する整理
二次元解析と擬似三次元解析における条件設定やモデル化等について，実現象との対応を整理した。
地盤物性の設定（①），断層のモデル化（②）については，いずれの方法も保守的な（すべり安全率が常に小さく評価される）設定やモデル化をしている。次ページ以降で，③～⑤について詳述する。

影響項目

実現象（実地盤，実構造物）

二次元解析

①
地盤物性の設定

保守的
物性のばらつきはあるものの，地盤全体保守的にすべての地盤及び断層の強度を「平均としては平均値を示す
値－１σ」に低減した評価を実施

保守的
二次元解析と同じ②
断層のモデル化

保守的
実際の断層形状は，滑らかではなく不陸保守的に断層形状が滑らかであると仮定してモ
がある
デル化

保守的
二次元解析と同じ③
建屋モデル化
（P.9-10）

建屋は，箱型で断面方向及び奥行方向
断面方向には建屋形状を考慮しているが，奥行に有限な形状方向には建屋が無限に続く状態を仮定

奥行き方向に複数の断面を設定することにより，建屋の奥行き方向の形状を考慮④
奥行方向の地質変化 （P.11）

地質・地質構造（地層境界や断層形状） 断面方向には地質変化を考慮しているが，奥行は断面方向及び奥行き方向に変化
方向には無限かつ変化しない状態を仮定

奥行き方向に複数の断面を設定することにより，
奥行き方向の地質変化を考慮⑤
すべり面形状（P.12）

断面方向にはすべり面形状を考慮しているが，奥すべり面は地表面に抜けるため，断面方 行き方向にはすべり面無限に続く状態を仮定。奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考
向及び奥行方向に有限な形状
慮しない

奥行き方向に複数の断面を設定することにより，
奥行き方向の有限なすべり面形状を考慮

例）原子炉建屋：約60m×60m

擬似三次元解析8

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1③ 建屋のモデル化について
影響項目③
建屋モデル化実現象（実地盤，実構造物）

二次元解析

擬似三次元解析

断面に依存※
実現象考慮※
建屋は，箱型で断面方向及び奥行方向に有 断面方向には建屋形状を考慮しているが，奥 奥行き方向に複数の断面を設定することによ
行方向には建屋が無限に続く状態を仮定して り，建屋の奥行き方向の形状を考慮
限な形状例）原子炉建屋：約60m×60mいるため，断面の諸条件に依存してすべり安
全率は変動する

一般的に，建屋の有無がすべり安全率の変動に影響を与える因子としては，建屋（剛性，形状，重量）の地震時
慣性力や振動特性，地盤の剛性や強度，すべり面の形状などが挙げられ，これらの条件の組合せで，すべり安全
率は変動すると考えられる（例えば，建屋があることで地震時慣性力は増加するが，直下の地盤は拘束が増して地盤の強度も増加するため，そのバランスですべり安全率は変動する）。
二次元解析は，代表する１断面から単位奥行き幅の二次元モデルを作成し，奥行き方向に建屋が無限に続く状態を仮定していることから，そのすべり安全率は二次元断面における上記の条件に依存して変動すると考えられる。
擬似三次元解析は，奥行き方向の建屋の形状が考慮されていることから，二次元断面の諸条件に依存して変動す
る不確かさを低減した，より実現象を考慮した評価であるといえる。

※解析における条件設定やモデル化により，すべり安全率が常に小さく評価される項目を「保守的」，二次元断面における建屋や地盤条件等に依存する項目を「断面位置に依存」，実現象をある程度考慮する項目を「実現象考慮」と表記。

9

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法について【参考】コメント No.1③ 建屋のモデル化について
具体的な例として，６，７号炉原子炉建屋汀線平行断面において，建屋の有無の影響をＦ２断層を通るすべりに対するすべり安全率で比較検討した。その結果，本モデルにおいては，建屋の有無の影響は小さいことを確認した。

評価対象断面及び地震動

すべり線形状のパターン

６, ７号炉原子炉建屋
汀線平行断面【Ss-3(正,逆)】F２断層のすべり※ 基準地震動Ss-3の(正,逆)は，鉛直反転を示す。

すべり安全率〔平均-1σ強度〕
建屋あり

建屋なし

1.30

1.37

10

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1

11④ 奥行き方向の地質変化について影響項目

実現象（実地盤，実構造物）

二次元解析

擬似三次元解析

④
奥行方向の
地質変化

断面に依存※
実現象考慮※
断面方向には地質変化を考慮しているが，奥行 奥行き方向に複数の断面を設定することにより，地質・地質構造（地層境界や断層形状）は方向には無限かつ変化しない状態を仮定してい 奥行き方向の地質変化を考慮
断面方向及び奥行き方向に変化るため，断面の諸条件に依存してすべり安全率
は変動する

地層や断層等の地質・地質構造は奥行き方向に変化していることから，その状況に応じてすべり安全率は変動すると考えられる。
二次元解析は，代表する１断面から単位奥行き幅の二次元モデルを作成し，奥行き方向に無限かつ変化しない状態を仮定していることから，そのすべり安全率は二次元断面における地質・地質構造の状況に依存して変動すると考えられる。
擬似三次元解析は，奥行き方向の断層等の地質・地質構造の変化が考慮されていることから，二次元断面の諸条
件に依存して変動する不確かさを低減した，より実現象を考慮した評価であるといえる。

※解析における条件設定やモデル化により，すべり安全率が常に小さく評価される項目を「保守的」，二次元断面における建屋や地盤条件等に依存する項目を「断面位置に依存」，実現象をある程度考慮する項目を「実現象考慮」と表記。

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1

12⑤ すべり面形状について
影響項目

実現象

二次元解析

すべり面は地表面に抜けるため，
断面方向及び奥行方向に有限な形
状

保守的※
断面方向にはすべり面形状を考慮しているが，奥行き方向にはすべり面
無限に続く状態を仮定。奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮していない⑤
すべり面形状

擬似三次元解析
実現象考慮※
奥行き方向に複数の断面を設定することにより，奥行き方向の有限なすべり面形状を考慮

保守的※
奥行き方向に複数の断面を設定することにより，奥行き方向のすべり形
状の変化は考慮するが，地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない

奥行方向（二次元断面位置）

すべり土塊は有限

奥行方向

奥行方向のすべり面を考慮

保守的に奥行き方向のすべり面の抵抗を０と設定

すべり面は必ず地表面に抜けるため，断面方向及び奥行き方向に有限な形状である
二次元解析は，代表する１断面から単位奥行き幅の二次元モデルを作成し，奥行き方向に無限かつ変化しない状態を仮定していることから，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面を考慮していない分，保守的な評価であるといえる。
擬似三次元解析は，二次元解析を複数断面行うことにより，土塊の三次元的に有限な形状がある程度考慮されていることから，より実現象を考慮した評価と考えられる。なお，擬似三次元解析の検討にあたっては，後述のとおり，二次元解析の持つ保守性を考慮し，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考えない場合についてもあわせて検討する。
※解析における条件設定やモデル化により，すべり安全率が常に小さく評価される項目を「保守的」，二次元断面における建屋や地盤条件等に依存する項目を「断面位置に依存」，実現象をある程度考慮する項目を「実現象考慮」と表記。

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．２

基礎地盤のすべり評価方法についてコメント No.1

13

まとめ
二次元解析と擬似三次元解析における条件設定やモデル化等について，実現象との対応を整理した結果，いずれも十分な保守性を有する評価方法であり，擬似三次元解析は二次元解析に対して，より実現象を考慮した評価方法であると整理される。
なお，擬似三次元解析におけるすべり面形状（⑤）については，二次元解析の持つ保守性を考慮し，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考えない場合についてもあわせて検討する。
影響項目

実現象（実地盤，実構造物）

二次元解析

擬似三次元解析①
地盤物性の設定

保守的※
物性のばらつきはあるものの，保守的にすべての地盤及び断層の強度を地盤全体としては平均値を示す「平均値－１σ」に低減した評価を実施

保守的※
二次元解析と同じ

実際の断層形状は，滑らかではなく不陸がある

保守的※
保守的に断層形状が滑らかであると仮定して
モデル化

保守的※
二次元解析と同じ

建屋は，箱型で断面方向及び奥行方向に有限な形状

断面に依存※
実現象考慮※
断面方向には建屋形状を考慮しているが，奥 奥行き方向に複数の断面を設定することにより，建屋の奥行き方向の形
行方向には建屋が無限に続く状態を仮定し 状を考慮ているため，断面の諸条件に依存してすべり安全率は変動する②
断層のモデル化③
建屋モデル化例）原子炉建屋：約60m×60m

④
奥行方向の
地質変化

⑤
すべり面形状断面に依存※
実現象考慮※
地質・地質構造（地層境界や断 断面方向には地質変化を考慮しているが，奥 奥行き方向に複数の断面を設定することにより，奥行き方向の地質変化
層形状）は断面方向及び奥行き 行方向には無限かつ変化しない状態を仮定 を考慮方向に変化しているため，断面の諸条件に依存してすべり安全率は変動する
保守的※
すべり面は地表面に抜けるた 断面方向にはすべり面形状を考慮している
め，断面方向及び奥行方向に が，奥行き方向にはすべり面無限に続く状態を仮定。奥行き方向の地表面に抜けるすべり
有限な形状
面の抵抗を考慮していない

実現象考慮※
奥行き方向に複数の断面を設定することにより，奥行き方向の有限なすべり面形状を考慮

保守的※
奥行き方向に複数の断面を設定する
ことにより，奥行き方向のすべり形状の変化は考慮するが，地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない※解析における条件設定やモデル化により，すべり安全率が常に小さく評価される項目を「保守的」，二次元断面における建屋や地盤条件等に依存する項目を「断面位置に依存」，実現象をある程度考慮する項目を「実現象考慮」と表記。

14

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．１

検討概要

１．２

基礎地盤のすべり評価方法について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

15

評価概要と検討対象の選定
すべり安全率最小ケースについて強度のばらつきを考慮した評価を実施した結果，すべり安全率が1.5を下回ることから，奥行き方向の建屋形状や地質状況，すべり面形状をある程度考慮した擬似三次元解析に基づく評価を実施した。
擬似三次元解析では，複数の二次元断面を作成し，それぞれ解析を実施して地震時応力を算定した。

検討対象の選定

評価は二次元解析ですべり安全率が最小となったケースを対象に実施し，解析用地盤物性値や境界条件等の解析条件
は，二次元解析に準じて設定した。
評価範囲の設定

すべり安全率の計算方法

評価対象断面及び地震動

すべり線形状のパターンnFs ( t )６, ７号炉原子炉建屋

断面負担幅
の設定

i 1

汀線平行断面【Ss-3(正,逆)】L i (t )

n

m

i 1
n

j 1
m

i 1

j 1

r j ( t )･ l j･ W ij( t )･ l j･ W i

Fs(t) ：全体の安全率（時刻 t）
Ri (t ) ：i 断面の抵抗力（時刻 t）

F２断層のすべり

すべり範囲
の設定

i 1
n

R i (t )

1

海側

2
3
4

Li (t ) ：i 断面の滑動力（時刻 t）
r (t ) j ：j 要素の抵抗応力（時刻 t）(t) j ：j 要素の作用応力（時刻 t）
l j ：j 要素のすべり線長さ
Wi ：i 断面の分担幅

5

すべり面の設定（パラメータ設定）

6
7

1
7TB

6TB

1

5TB

8

X： Y： Z 比5910

汀線平行方向

11

すべり安全率の評価

12
13
14

7RB
67CB

6RB

15

5RB

二次元解析断面位置

16
17
18
19
20

山側

21

平面図

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

16

評価範囲の設定
擬似三次元解析の評価範囲は，地形・地質状況や建屋形状を考慮して適切に設定する必要がある。

1
2
3

評価範囲の設定

奥行き方向のモデル化範囲は，二次元解析の断面幅（1,005m）と概ね同等となるよう，原子炉建屋を中心に1000mの範囲とした。
二次元断面の間隔については，原子炉建屋の大きさ（約60m×60m）や地質・地質構造，特にすべり面を形成するF2断層に局所的な変化がない
ことなどを考慮し，50m間隔を基本とし，合計21断面の二次元断面を作
成した。

4
5
6
7

7TB

6TB

5TB

8
9

1,000m検討対象の選定

10
11
12
13

7RB

14

67CB

6RB

15

5RB

16

断面負担幅
の設定

17

No.

各二次元解析断面

No.

各二次元解析断面

18
19
20
21

すべり範囲
の設定

すべり面の設定

1

9

2

10

3

11

No.

4

12

17

5

13

18

6

14

19

7

15

20

8

16

21

1,005m

平面図（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

各二次元解析断面

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.117二次元断面の負担幅の設定
各々の断面の分担幅は断面間隔と同様，50mを基本とした。
検討対象の選定

なお，原子炉建屋やタービン建屋を通る断面の分担幅については，建屋の幅に合うよう分担幅を調整した。

評価範囲の設定

すべり範囲の設定

すべり面の設定（パラメータ設定）

分担幅

7

50m

8

62m

9

38m

10

45m

11

61m

12

25m

13

70m

14

50m

各二次元断面の分担幅図

建屋幅を考慮し分担幅を調整

断面負担幅
の設定

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

18

奥行き方向の最大すべり範囲の検討

検討対象の選定

評価範囲の設定

断面負担幅の設定

断層のある地盤の安定性評価

建屋等の構築物が設置される以前の断層のある
地盤の安定性については，地質・地質構造の評
価（断層の活動性評価）において確認している。

地質的立証（構築物建設前の地盤安定性）

基礎地盤の地震時安定性は，建屋等の構築物が設置されたことによる地盤の応力状態の変化に対して，解析的な検討により基礎地盤の安定性を評価するものであることから，以下の観点で
奥行き方向のすべり範囲の検討を実施した。

原子力発電所の耐震設計で考慮すべき期間内の地震に対して発電所建設前の地盤は安定

発電所構築物建設後の地盤安定性

A) 建屋がある場合とない場合の動的解析を行
すべり範囲
の設定

すべり面の設定（パラメータ設定）

い，両者の応力変動を比較することにより，建屋の影響を受ける範囲を検討する。※
B) 敷地内及び敷地近傍における過去の地すべ

り規模を考慮してすべり範囲を検討する。
※ 土木学会原子力土木委員会：原子力発電所の基礎地盤及び周辺斜面の安定性評価技術＜技術資料＞，2009年２月

すべり安全率の評価

安定性評価範囲の設定

基礎地盤
安定性
評価範囲

すべり範囲
の検討A

構築物のある場合とない場合の解析的な検討※

すべり安全率の算定による地盤の安定性の定量的評価

基礎地盤の安定性評価における安定性評価範囲の設定に関する基本的な流れ

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

19

奥行き方向の最大すべり範囲の検討 A）地震時応力に基づく検討
建屋のある場合とない場合の動的解析を行い，両者の解析によって得られる応力変動「最大せん断応力比」を指標と検討対象の選定

評価範囲の設定

して比較することにより，建屋の影響を受ける範囲を検討した。
奥行き方向のすべりを検討する範囲は，建屋の影響範囲とみなせる応力が変動する領域より広くなるよう設定した。
また，そのすべり範囲は「原子力発電所耐震設計技術指針 JEAG4601-2008」で示されている建屋幅の2.5倍を満足していることを確認した。なお，山側の一部に最大せん断応力比が若干大きい領域があるが，この領域はF系断層とV系断層の交差部付近であり，複数の断層の影響で応力の変動が若干大きくなったと推測される。
最大せん断応力比算定式

断面負担幅
の設定

すべり範囲
の設定

最大せん断応力比 ＝建屋ありのτmax－建屋なしのτmax
建屋なしのτmax

建屋設置の影響範囲（基礎地盤のすべりを検討する範囲）
二次元断面位置

すべり面の設定（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

最大せん断応力比分布と奥行き方向のすべり範囲（７号炉原子炉建屋汀線直交断面）×100 (%)

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

20

コメント No.1

奥行き方向の最大すべり範囲の検討 B）地すべり規模との比較
敷地内及び近傍の地すべり断層として，①，②断層と寺尾断層を抽出し，基礎地盤のすべり設定した最大すべり範囲と比較した。
検討対象の選定

設定したすべり範囲は，既往の地すべり規模と比較して十分に大きいことから，妥当であると判断できる。
【大湊側 基礎地盤のすべり評価】

評価範囲の設定【荒浜側 ①，②断層】

断面負担幅
の設定

すべり範囲
の設定

すべり面の設定（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

設定したすべり範囲と地すべり規模の比較【寺尾断層】（想定）

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

奥行き方向のすべり面拡大の検討
奥行き方向のすべり範囲の不確かさ
検討対象の選定を考慮し，設定したすべり範囲に対して，さらにすべり面を拡大した検討を実施する。

評価範囲の設定

奥行き方向のすべり面が汀線平行断
面のＦ２断層を通るすべりの規模と同
断面負担幅
の設定

程度となるよう，海側，山側にそれぞれ100m拡大し，約650mとした。

すべり範囲
の設定

すべり面の設定（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

奥行き方向のすべり面拡大範囲図

21

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

22

すべり面の設定（パラメータ設定）
すべり面の設定は，建屋設置の影響範囲を考慮して設定したすべり範囲に基づき，地表面に抜けるすべり面の立上げ角度を３ケース，立上げ位置を４ケース変えたパラメータスタディを行った。
検討対象の選定

また，前述の通り，奥行き方向のすべり面をさらに拡げて，汀線平行方向のすべり範囲と同等としたケース（ケース５，650m）についても検討を行った。
建屋設置の影響範囲（基礎地盤のすべりを検討する範囲）

パラメータスタディ実施ケース

評価範囲の設定

Ss-3
立上位置

断面負担幅
の設定

すべり範囲
の設定

すべり面の設定

ｹｰｽ
❶

ｹｰｽ
❷

ｹｰｽ
❸

ｹｰｽ
❹

ｹｰｽ
❺

67.5度

〇

〇

〇

〇

〇

45度

〇

〇

〇

〇

33度

〇

側面の
立上角度

建屋影響の範囲外（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

奥行き方向のすべり面イメージ図（パラメータ設定：立上げ角度，立上げ位置）

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

23

評価結果（１）
パラメータスタディの結果，最小すべり安全率は，立上げ角度67.5度，立上げ位置ケース４ の2.7である。
検討対象の選定

また，奥行き方向をすべり面を拡大したケース５の安全率は3.3であり，上記最小すべり安全率を上回ることを確認した。
評価結果

評価範囲の設定

Ss-3
立上位置

断面負担幅
の設定

すべり範囲
の設定

ｹｰｽ❶

ｹｰｽ❷

ｹｰｽ❸

ｹｰｽ❹

ｹｰｽ❺

67.5度

3.3

2.9

2.8

2.7

3.3

45度

3.1

3.0

－※

2.7

33度

3.3

側面の
立上角度

奥行き方向のすべり面図

海側

建屋影響の範囲外

すべり面の設定（パラメータ設定）※67.5度のパラメータスタディの結果，ケース１と４に内包されると推測されるため，省略した。

すべり安全率の評価
山側

鳥瞰図
すべり安全率が最小となるケースのすべり面（立上げ角度：67.5度，立上げ位置：ケース４）

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

１．３

擬似三次元解析に基づくすべり評価〔強度のばらつき考慮〕

コメント No.1

評価結果（２）

検討対象の選定

すべり安全率が最小となるケースに対して，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない
ケースについて検討を行った。
検討の結果，すべり安全率は1.7であり，1.5を上回ることを確認した。

評価範囲の設定

断面負担幅の設定

奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない
検討ケース
海側

すべり範囲
の設定

ｹｰｽ❹
67.5度

すべり面の設定

すべり面（パラメータ設定）

すべり安全率の評価

山側

奥行き方向の地表面に抜ける
すべり面の抵抗
考慮

考慮なし

2.7

1.7

2.7

1.6

3.3

1.9

（参考）

ｹｰｽ❹
45度
（参考）

ｹｰｽ❺
67.5度
すべり安全率が最小となるケース（立上げ角度：67.5度，立上げ位置：ケース４）

鳥瞰図

24

１．奥行きを考慮した基礎地盤のすべり評価〔擬似三次元解析〕について

まとめ

コメント No.1

二次元解析と擬似三次元解析における条件設定やモデル化等について，実現象との対応を整理した結果，いずれも十分な保守性を有する評価方法であり，擬似三次元解析は二次元解析に対して，より実現象を考慮した評価方法であると整理される。

大湊側の基礎地盤のすべり評価については，二次元地震応答解析に基づく平均強度を用いたすべり安
全率は，すべての評価対象断面，基準地震動に対して，1.5を上回ることを確認しているものの，すべり安全率が最小となるケースについて強度のばらつきを考慮した評価を実施した結果，すべり安全率が1.5を下回ることから，奥行き方向の地質・地質構造の変化や建屋形状を考慮した擬似三次元解
析に基づく基礎地盤のすべり評価を実施した。
奥行き方向のすべり範囲について，建屋設置による地盤への影響検討や近傍の地すべり規模との比較を行うとともに，すべり面を拡大した検討を行い，設定した最大すべり範囲の妥当性を確認した。
擬似三次元解析に基づくすべり安全率は，地表面に抜けるすべり面の立上げ角度や立上げ位置をパラメータとしたパラメータスタディを実施し，1.5を上回ることを確認した。
あわせて，奥行き方向の地表面に抜けるすべり面の抵抗を考慮しない場合についても評価を実施
し，すべり安全率が1.5を上回ることを確認した。

25

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

No.

H28.3.4 第336回審査会合 コメント回 答

3

物性値について，補足説明資料との結びつきがわかるように資料を明確化すること。

大湊側のＦ系・Ｖ系断層，及び荒浜側の西山層，Ｖ系断層に関して，低圧部と高圧部の使い分けがわかるよう補足資料を修正した。

26

第336回審査会合資料3-1 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

大湊側 Ｆ系・Ｖ系断層（初期接線弾性係数E0；高圧部・低圧部）
断層部
地層区分

Ｆ系断層

物性値

物理特性

静的
変形特性

変
形
特
性

ρt

Ｌ系断層

1.78

1.82

62.4＋80.5 ･Ｐ

低圧部：48.8＋923･ Ｐ
高圧部：224＋131･ Ｐ

低圧部：141＋389･ Ｐ
高圧部：296＋78.0･ Ｐ

165＋148･ Ｐ

ν

0.46

0.46

0.46

0.46

Ｇ0
(Ｎ/mm ２)

337

340
394

230

0.44

0.47

1/(1＋4.75γ 0.68)

1/(1＋4.86γ 0.73)

18.0γ 0.28+0.1

17.0γ 0.31

0.504＋0.359･ Ｐ

0.486＋0.481 ･Ｐ

層厚の重み付き平均＝340
0.42

νd

層厚の重み付き平均＝0.43

Ｇ / Ｇ 0～γ

1/(1＋7.45γ 1.14)
1/(1＋9.79γ 1.03)
層厚の重み付き平均＝1/(1+9.69γ1.04)

Ｃu(Ｎ/mm 2)φu(°)
σt(Ｎ/mm 2)
残留強度

Ｖ系断層

Ｅ0
(Ｎ/mm 2)

ｈ～γ
（％）

ピーク強度

破砕部
1.73

層厚の重み付き平均＝1.75(g/cm 3)

0.47
動的
変形特性

強
度
特
性

粘土部
1.92

Ｃ ur
(Ｎ/mm 2)
2

注：Ｐ は，平均有効拘束圧(Ｎ/mm )を示す。
注：γは，せん断歪み（％）を示す。

41.0γ 0.62

35.0γ 0.42

層厚の重み付き平均＝36.0γ 0.44
0.286＋0.191 ･Ｐ

0.279＋0.242 ･Ｐ

粘土部と破砕部の強度の低い方を用いる。
0

0

0

0

－

－

－

－

0.219＋0.251･ Ｐ

0.278＋0.181･ Ｐ
0.485＋0.293･ Ｐ

0.497＋0.353･ Ｐ

粘土部と破砕部の強度の低い方を用いる。

27

第336回審査会合資料3-2 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

28

大湊側 Ｆ系断層（初期接線弾性係数E0；高圧部・低圧部）
F系断層（粘土部及び破砕部）の初期接線弾性係数は，F3断層（粘土部及び破砕部）の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設定した。
低圧部

高圧部

，密度より算定，密度より算2.3kgf/cm2

Ｆ３断層（粘土部）の初期接線弾性係数

Ｆ３断層（破砕部）の初期接線弾性係数

第336回審査会合資料3-2 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

29

大湊側 Ｖ系断層（初期接線弾性係数E0；高圧部・低圧部）
V系断層の初期接線弾性係数は，V2断層（破砕部）の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設定した。
Ｌ系断層の初期接線弾性係数は， Ｌ1・Ｌ2断層（破砕部）の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設定した。
低圧部

高圧部

，密度より算，密度より算定

5.1kgf/cm2

Ｖ２断層（破砕部）の初期接線弾性係数

Ｌ１・Ｌ２断層（破砕部）の初期接線弾性係数

第336回審査会合資料3-1 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

荒浜側 西山層（ピーク強度；高圧部・低圧部）
地層区分

西山層（泥岩）西山層（へき開含有帯）

灰爪層

古安田層

1.58－0.00076･ Ｚ

1.61

1.71

1.75

Ｅ0
(Ｎ/mm 2)381－2.07･ Ｚ

193＋178･Ｐ

255＋434･ Ｐ

19.6＋140･ Ｐ

ν

0.46

0.43

0.49

0.46

Ｇ0
(Ｎ/mm ２)251-2.10･ Ｚ

332

395

161

νd

0.463＋0.00017･ Ｚ

0.44

0.46

0.48

Ｇ / Ｇ 0～γ

1/(1＋2.65γ 1.37)

1/(1＋2.97γ 0.95)

1/(1+3.03γ 0.852)

1/(1+3.71γ 0.97)

ｈ ～γ
(％)

27.4γ 1.00＋0.7

23.0γ 0.93＋2.3

8.49γ 0.323

26.4γ 0.75+1.2

Ｃu(Ｎ/mm 2)

低圧部：τ R＝0.58－0.0011･ Ｚ
高圧部： Ｃ u＝0.83－0.0056･ Ｚ

0.42＋0.31･Ｐ

0.98＋0.66 ･Ｐ

0.076＋0.69･ Ｐ

φu
(°)

低圧部：0
高圧部：6.5＋0.021･ Ｚ

0

0

0

0.48

－

－

－

0.49－0.0016･ Ｚ

0.42＋0.22･Ｐ

0.62＋0.72 ･Ｐ

0.065＋0.41･ Ｐ

物性値
物理特性

静的
変形特性

変
形
特
性
動的
変形特性

強
度
特
性

ピーク強度

ρt
(g/cm 3)σt
(Ｎ/mm 2)
残留強度

Ｃ ur
(Ｎ/mm 2)

注：Ｚ は，T.M.S.L. (m)を示す。
2

注：Ｐ は，平均有効拘束圧(Ｎ/mm )を示す。
注：γは，せん断歪み（％）を示す。

注：西山層（泥岩）のσt（引張強度）は，平均強度を用いたすべり安全率評価では，保守的に強度を考慮しない。

30

第336回審査会合資料3-2 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

31

荒浜側 西山層（ピーク強度Cu；高圧部・低圧部）
西山層（泥岩）の強度特性は，ボーリングコア試料による三軸圧縮試験（UU条件）に基づき設定した。

，密度より算，密度より算定

西山層（泥岩）の粘着力〔高圧部〕

西山層（泥岩）のせん断強度〔低圧部〕

低圧部

西山層（泥岩）の内部摩擦角〔高圧部〕

高圧部

ττ=Ｃu＋σ･tanφu

τR

2

1
R

t

σt

σ

０

強度特性の設定注）上図に基づき，各深度におけるせん断強度τR（低圧部），粘着力Cu（高圧部），内部摩擦角Φ（高圧部）を設定している。各深度の強度特性は，左図に基づき設定される。

第336回審査会合資料3-1 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

荒浜側 Ｖ系断層（ピーク・残留強度；高圧部・低圧部）
断層部

地層区分
物性値
物理
特性

静的
変形特性

変
形
特
性

動的
変形特性

※

Ｆ ５断層

Ｖ系断層，α・β断層(g/cm )

粘土部：1.95，破砕部：1.58
層厚の重み付き平均＝1.77

1.58

1.59

Ｅ0
(Ｎ/mm 2)

粘土部：96.1＋147･ Ｐ
破砕部：135＋159･ Ｐ

135＋159･ Ｐ

118＋135･ Ｐ

ν

0.46

0.46

0.44

Ｇ0
(Ｎ/mm ２)

粘土部:108，破砕部:228
層厚の重み付き平均＝147

228

158

νd

粘土部:0.49，破砕部:0.45
層厚の重み付き平均＝0.47

0.45

0.45

1/(1＋2.80γ 0.77)

1/(1＋2.68γ 0.75)

12.7γ 0.57＋1.8

11.0γ 0.55＋2.0

ρt
3

①・②断層

0.00134 Ｇ 1・ Ｇ 2/( Ｇ 1＋ Ｇ 2)

Ｇ / Ｇ 0～γ

粘土部： Ｇ 1＝1100/(1＋2.94γ 0.99)
破砕部： Ｇ 2＝2320/(1＋2.80γ 0.77)

強
度
特
性

ピーク強度

( ｈ 1Ｇ 2+ ｈ 2Ｇ 1)/( Ｇ 1＋ Ｇ 2)

ｈ ～γ
(％)

粘土部： ｈ 1＝21.3γ 0.96＋2.8

Ｃu(Ｎ/mm 2)0.40＋0.06･ Ｐ

低圧部：0.32＋0.61･ Ｐ
高圧部：0.73＋0.18･ Ｐ

0.41＋0.19･ Ｐ

φu
(°)

0

0

0

－

－

－

0.23＋0.24･ Ｐ

低圧部：0.31＋0.61･ Ｐ
高圧部：0.54＋0.19･ Ｐ

0.40＋0.18･ Ｐ

破砕部： ｈ 2＝12.7γ 0.57＋1.8

σt(Ｎ/mm 2)
残留強度

Ｃ ur
(Ｎ/mm 2)
2

注：Ｐ は，平均有効拘束圧(Ｎ/mm )を示す。
注：γは，せん断歪み（％）を示す。

※ α・β断層は，同じ高角度のＶ系断層の物性値を用いた。

32

第336回審査会合資料3-2 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

33

荒浜側 Ｖ系断層（ピーク強度Cu；高圧部・低圧部）
F5断層のせん断強度は， F5断層（粘土部）の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設定した。
Ｖ系断層のせん断強度は，3V-１断層の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき
設定した。
低圧部

高圧部

，密度より算9.5kgf/cm2

Ｆ5断層（粘土部）のせん断強度

Ｆ5断層（破砕部），３Ｖ－１断層のせん断強度※Ｆ5断層のせん断強度は，解析で対象とする圧密圧力の範囲では．粘土部の強度が破砕部の強度を下回るため粘土部の強度を用いる。

第336回審査会合資料3-2 修正

３．解析用物性値に関する補足

コメント No.3

荒浜側 Ｖ系断層（残留強度Cur；高圧部・低圧部）
V系断層の残留強度は，3V-１断層の試掘坑内のブロック試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設
定した。
低圧部

高圧部

残留強度 ｃｕｒ (kgf/cm2)20
V系断層
低圧部 ｃｕｒ=3.2+0.61･P
高圧部 ｃｕr=5.5+0.19･P

15

10

5

5.5kgf/cm2
0
0

10

20

30

圧密圧力 Ｐ (kgf/cm2)

３Ｖ－１断層の残留強度

40

50

34

３．解析用物性値に関する補足【参考】コメント No.3

三軸圧縮試験（CU条件）の考え方（１）
ボーリングにより深部から採取した試料は，σv’＝γZ（σv’：有効土被り圧、γ：単位体積重量、Z：深度）の分だけ応力解放されていることから，その深度における応力状態まで戻した状態でＵＵ試験を行えば，試料採取深度における力学特性を得ることができると考えられる。
上記の概念に基づき，柏崎刈羽原子力発電所６，７号炉の調査では，ボーリングにより採取した供試体を，採取深度における有効土被り圧で圧密し（CUU試験のC状態），その後，非排水状態でせん断（CUU試験のUU状態）を行う試験を実施している。

UU条件
荷重
σv'

Z

供
試
体

σ3※
σv'

供
試
体

σ3
σ3

試料
(a) Consolidated(b) Unconsolidated

供
試
体

σ3

荷重
(c) Undrained

三軸圧縮試験（CUU条件）の試験方法 ※σ3=σv’の時，CU条件となる。

35

３．解析用物性値に関する補足【参考】コメント No.336

三軸圧縮試験（CU条件）の考え方（２）①

ボーリングコアを所定の深度ピッチで採取する。

②

採取深度における有効上載圧σv’で等方圧密する（排水状態）。

③

地震時のせん断応力変化を考慮して，所定の側圧σ3を決める（非排水状態）。

④

せん断試験を実施する（非排水状態）。

⑤

試験結果は，所定の深度ピッチ毎にモール・クーロンの破壊包絡線として整理する。

以上の結果を用いて解析用物性値として適用するが，飽和した堆積性軟岩を対象とした三軸圧縮試験（CUU条件）
では，せん断抵抗角φはほぼゼロであることから，拘束圧σ3が有効土被り圧σv’相当の試験結果（つまりCU条件）
からピーク強度を設定している。
低圧部

ピーク強度Cu
Cu1=a+b･Z1
Cu2=a+b･Z2

τ

φ≒0の確認

標高
(m)

Cu1

τ=Ｃu＋σ･tanφu
2

τR

1
R

t

Z1

σt

Z

高圧部

φ≒0の確認

０低圧部

σ
強度特性の設定

高圧部

τ

Z2

Cu2

τ=Ｃu＋σ･tanφu

τR

2

1
R

t

平均値Cu=a+b･Zσt０σ
強度特性の設定

３．解析用物性値に関する補足【参考】コメント No.3

荒浜側 灰爪層のポアソン比について
灰爪層のポアソン比は，ボーリングコア試料による三軸圧縮試験（CU条件）に基づき設定した。
灰爪層の動ポアソン比νdは，PS検層によるS波速度Vs，P波速度Vpに基づき式(1)により設定した。
νd=1/2･{(Vp/Vs)2-2}/{(Vp/Vs)2-1}

・・・(1)

200.5

標高 Ｚ (m)0.4ポアソン比 ν平均値
νd=0.46

10

0.3

0.2

0.1

平均値
ν＝0.490，密度より算定

-10
-20
-30
-40

0.0
0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.0

0.1

0.2

0.3

圧密圧力Ｐ (N/mm 2)

動ポアソン比 νd

灰爪層のポアソン比

灰爪層の動ポアソン比

0.4

0.5

37

４．建屋部の地下水位設定について

コメント No.4

No.

H28.3.4 第336回審査会合 コメント回 答

4

地下水位の設定について，実際の地下水位との違いを示すこと。

建屋部の地下水位低下方法にについて確認し，解析における地下水位の設定が保守的な設定であることを確認した。

38

４．建屋部の地下水位設定について

コメント No.4

39

建屋部は，建屋底版の下部に集水管を設置して地下水位を低下させている。
集水した地下水は集水ピットに貯留され，ポンプにより排水することにより，集水管より低い水位で管理している。
上記より，解析における建屋底版上端の地下水位設定は保守的な設定であるといえる。

解析における地下水位設定（６号炉の例）

原子炉建屋

集水管
７号炉
タービン建屋

廃棄物
処理建屋

構内排水路

６号炉
タービン建屋

揚水管
シャフト
ピット

７号炉
原子炉建屋

ｺﾝﾄﾛｰﾙ
建屋

６号炉
原子炉建屋

水位低下
集水ピット
（ポンプあり）
集水ピット（ポンプなし）集水管，集水ピット配置図（６, ７号炉の例）

解析設定地下水位

P

集水管
ポンプ

集水ピット構造図