安藤ハザマ研究年報 Vol.9 2021
論 文

岩盤を対象としたグラウチング効果の評価手法の開発
山下 亮 *1・長澤寛和 *1・上田祥央 *2
放射性廃棄物の地層処分では処分坑道への湧水が緩衝材等の人工バリアに与える影響の低減ならびに坑道周辺の岩盤に期待される天然バリア性能（低透水性）確保の観点から，グラウチングによる坑道周辺岩盤の止水性（低透水性）の確保は極めて重要である。本研究では，岩盤の亀裂情報に基づき，グラウチン
グをどのように実施すれば，適切な透水性の低減が可能であるかを予測評価するための数値解析手法を開発した。また，亀裂を模擬した室内試験を実施し，開発した手法の妥当性を検討した。室内試験では，グラウトの沈降あるいは吸着により亀裂開口幅が縮小して透水性が改善される結果が得られ，こうした現象は流路に沿った流速の変化や濃度に応じたグラウトの液相から固相への変化を考慮したモデルを用いることにより比較的良好に実験結果を再現することが可能であった。ただし，沈降・吸着のモデルに用いたパラメータについては実験ケースによりかなりばらつきがあるため，グラウトの条件に応じたパラメータ設定については今後の課題であり，モデルの改良を図っていく必要がある。
キーワード： 岩盤，グラウチング，透水性，放射性廃棄物処分，天然バリア

１．はじめに閉鎖前の段階で岩盤からの湧水によって，緩衝材や埋戻し材が浸食されてしまう懸念がある。こうした，処分坑

原子力発電で発生する使用済核燃料は，再処理により道周辺岩盤の地下水理に関する課題への対策技術として，再び核燃料として使用可能な成分（プルトニウム等）とグラウチングを行って止水性を高めることが必要と考えそれ以外の高レベル放射性廃棄物に分けられる。このうられており，これまで様々な研究が実施されてきた 3) ～ 5)。

ち，高レベル放射性廃棄物は，地下 300m 以深の安定した地層内に埋設処分することが計画されている。図 - １
は，原子力発電環境整備機構 (NUMO) が検討している高レベル放射性廃棄物処分における廃棄体定置，埋戻しの概念の例である。処分方式としては，廃棄体を縦置き，または横置きに定置する方法，地上で緩衝材と一体化させた PEM(Prefabricated Engineering Module) と呼ばれる容器に入れてから地下に運んで定置する方法などがある。PEM あるいは廃棄体は処分坑道内に定置された後，その周辺をベントナイト混合土で埋め戻し，坑道の端部にプラグを設置して閉鎖する手順が考えられている。
一方，岩盤は，廃棄体から核種が漏洩した場合に，核種の移行を遅延させるための天然バリアとして機能が期待されている。坑道周辺岩盤の掘削損傷領域 (EDZ;

図 - １ 高レベル放射性廃棄物の定置概念の例

Excavation Damaged Zone) は，閉鎖後に核種が漏洩した（廃棄体の図は NUMO 包括的技術報告書 1) より引用・加筆）際の移行経路となると考えられており，安全評価の観点からはできるだけ透水性を低下させておくことが望まし

グラウチングによる岩盤の止水性の改良に関しては，い。特に，プラグ周辺では，移行経路を遮断するために古くからダムにおけるカーテングラウト施工の問題とし入念な対策が講じられる必要がある。また，処分に用いて研究が実施されている。例えば，武藤ら 2) は，管をられる緩衝材や埋戻し材の品質確保のためには，岩盤か使ったグラウトの注入実験を実施している。その実験でらの湧水をできるだけ抑制する必要がある。すなわち，は，沈殿に伴い管の断面積が次第に縮小し，注入速度が*1 原子力部*2 土木研究部

1安藤ハザマ研究年報 Vol.9 2021

次第に低下して行くことが確認され，こうした結果がグ定する。また，現場での施工データとしてグラウトの注ラウトの沈降を考慮した簡易なモデルを用いて説明でき入圧力や注入量のデータを入力する。これらのデータを

3)

は，亀裂（「き裂」

もとにグラウチングのシミュレーションを行い，亀裂内とも表記されるが参考文献 1）の表記に合わせて「亀裂」

部におけるグラウトの拡がり状況や透水性の改良効果をを用いる）と注入ボーリング孔を模擬した系での注入実評価する。解析結果で改良効果が十分でないと判断され験を実施し，圧力が低いほど，また，水セメント比 W/Cれば，追加のグラウチングを実施する等，施工へのフィーが小さいほど，閉塞が生じやすく，止水性の改良範囲がドバックを行う。

ることが示されている。また，内田ら

狭くなることを明らかにしている。西垣ら 4) は，グラウ岩盤の調査( 亀裂分布，湧水，ゆるみ域 )チングに先立って平均的な亀裂開口幅を推定しておく手順を提案し，亀裂入り口での目詰まりを避けるためのグ注入条件設定(位置，注入量，材料)

ラウトの W/C の範囲を明らかにしている。
一方，グラウチング効果を数値解析モデルで予測評価する研究も行われてきた。例えば小山ら 5) は，岩盤を多グラウチングの実施（施工）

孔質連続体としてモデル化し，グラウチングの効果である透水係数の低下を，多孔質体に関する間隙率と透水係
亀裂 3 次元モデル
化数の関係を援用してグラウトの間隙に占める体積分率の関数として表現するとともに，グラウトの時間経過に伴施工時のデータ（注入量，圧力等)

う効果を考慮したモデルを構築している。
グラウチング効果の予測解析

筆者らは，岩盤亀裂へのグラウチング注入による止水追加のグラウチング検討性向上を予測評価する手法の確立を最終目的として研究を進めている。具体的には，現場で観察された亀裂情報

透 水 性改 良 効果 Noは十分か？

をもとに，亀裂を 3 次元的にモデル化し，亀裂ネットワー

Yes

ク全体での透水性の低減効果を評価することを目指して終了いる。このようなアプローチを選んだ理由としては，坑図 - ２ グラウチング効果の評価フロー

道周辺の EDZ を検討対象としていることから詳細な亀裂情報を得ることが期待でき，それらから亀裂ネットワー

２．
２ グラウトの浸透過程のモデル化

クモデルを構築することが可能となるため，連続体的な亀裂に注入されたグラウトが浸透・流動する状況の概アプローチよりも精度よく透水性低減効果を評価できる

念を図 - ３に，モデル化の考え方を以下に記す。と考えられるからである。本論文は，上記の最終目的を達成するための第 1 段階として，グラウチングによる亀裂の透水性低下に関するモデル化手法と室内でのグラウト浸透試験に基づく検証について述べるものである。

２．グラウチング効果の予測解析方法
本研究の開発技術の実プロジェクトへの適用フローについて説明し，次にモデル化の詳細について述べる。
図 - ３ 亀裂内のグラウト浸透の概念

２．
１ 予測解析のフロー
グラウト注入による止水効果の予測解析の全体の流れ①解析では VOF 法 (Volume of Fluid) と同様の考え方にを図 - ２に示す。最初に坑道壁面あるいはボーリング孔基づき，グラウトの液相，固相と水の体積分率を考え，による亀裂の調査（位置，走向，傾斜，亀裂開口幅）のこれらの混合流体と考える。

調査を実施し，亀裂モデルを作成する。また，材料につ②グラウトと地下水の混合流体がダルシー則に従うとといても粘度等の室内実験等のデータを入力条件として設もに，それぞれの時間ステップの透水係数場において，

2

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流体の圧縮性が無視しうるほど小さいために十分に短い

最も簡単なモデルとして，次式のような濃度に比例した時間で定常状態に達すると仮定する。すなわち，流体のモデルが考えられる。ここでは，濃度比例モデルと呼ぶ

流れに関しては定常流れで近似する。

ことにする。
③グラウトの移動は，混合流体の流速場を用いて，グラここで，ウト濃度 c についての移流拡散解析を行って計算する。

(7)
は沈降・付着に関する比例定数である。一④流体の粘性は，グラウト濃度 c に応じて，グラウトの方，多孔質媒体における目詰まりの問題を扱う濾過の理粘性と水の粘性から混合流体の粘性（粘度）を評価する。

論では，グラウトの沈殿，付着による固相へ移行の総量⑤時間経過に伴うグラウトの硬化を粘性変化として考慮

は，グラウトの通過量に比例するとする経験的なモデルする。

がある 6)。これは，固相への移行速度が濃度と流速の積⑥グラウトの濃度や流動状況に応じて沈殿あるいは亀裂に比例するとしたモデルであるということができる。す面への付着が発生し，流体の経路となる亀裂開口幅が小なわち，
さくなると考える。
ここで，こうした概念に基づいてグラウチングの予測解析手法

また，実験では亀裂開口幅が狭まるところで，固相の亀裂内部における水，グラウト，固相 ( 沈殿物等）の，，体積が多かったため，流速が急激に変化するところで液とすると，

はろ過のモデルにおける比例定数であり，このモデルを濾過モデルと呼ぶことにする。

を検討しており，手法の詳細について以下に記す。

体積分率をそれぞれ相から固相への移行が大きくなると考え，次のようなモ(1)デルを考慮することとした。の関係がある。水とグラウトからなる流体のグラウトの濃度を次式で定義する。



(2)

ここで，

(9)

は係数であり，は流速の流れ方向にそった微分を表す。これを速度勾配モデルと呼ぶこは注入されたグラウトの密度である。同様に固相（沈殿物）の濃度 s を固相の密度(8)とにする。

を用いて次のように定義

本研究では，実験結果を再現するために最適な固相へする。

初期の亀裂開口幅を有効亀裂開口幅をの複数の移行モデルとそれらの組み合わせの中でどのよ(3)うなモデルが最適かを検討することとした。とすると，固相を除く実質的なまた，グラウトと地下水からなる流体の流速は，ダルとして次の関係がある。


シー則に基づいた地下水流動解析により求めるが，その(4)際に，実質的な亀裂開口幅

亀裂内のグラウトの濃度に関する支配式としては，各亀とグラウト混合割合に応じた粘性係数を考慮することになる。三乗則等で透水量係

裂平面上の局所座標系で記述される次の移流拡散式を用数いる。この支配式において右辺第 3 項はグラウトが沈降あを求めるには，固相を除く見かけ亀裂開口幅づいて評価する。

るいは吸着し，固相へと変化する現象を表現している。



ここで，

(10)

(5)
ここで， は流体の粘性係数，は分散係数， はグラウトと地下水の体積合流体の密度で，地下水の密度平均の実流速ベクトルである。亀裂の単位面積あたりのを用いて次式で表され

は単位体積のグラウトと地下水の混合流体からまたグラウトと水の混合流体の粘性係数固相へと沈殿あるいは付着する速度を表している。した(11)
は，グラウトの濃度に依存すると考えられ，密度と同様に，グラがって，固相濃度の変化は次式で表現される。

ウトの粘性係数
はグラウトと水の混る。

固相の量は に亀裂開口幅を乗じたものになる。また，ここでに基(6)と地下水の粘性係数を平均化した値を用いる。

このグラウトの固相への変化速度は，グラウトの濃度，亀裂開口幅，流速などの関数となることが予想される。

3(12)安藤ハザマ研究年報 Vol.9 2021

解析は，有限要素法により上記の透水量係数を用いて(2) 材料

地下水とグラウトの混合流体の流動解析を定常解析としグラウト液の配合は，水・セメント比を 1.6 とし，セて行って流速を求め，この流速を用いてグラウトの濃度

メントには超微粒子セメント（太平洋アロフィックス MC）に関する移流拡散解析を有限要素法により行う。

を用い，分散剤（MC ヘルパー）を 1％添加した。材料を亀裂のモデル化に関しては，本論文では詳細には述べ作製後，密度，粘度等を測定した。粘度は，ファンネルないが，現場での亀裂調査結果から，有限要素メッシュ粘度計による試験で測定し，粘度値は 3.6mPa・s であった。の形で 3 次元モデルを作成すれば，開発した手法はその３．
２ 実験ケースと結果まま適用することが可能である。その場合のモデリングソフトウェアとしては，市販の CAE ソフトウェアやオー実験のケースの一覧を表 - １に示す。亀裂開口幅を一プンソースのメッシュジェネレータ（例えば GMSH）を定とした場合をケース A，亀裂開口幅の変化を考慮した利用することで，亀裂同士の交差を考慮しての有限要素ケースをケース B とした。亀裂開口幅に関しては，西垣メッシュ作成を自動的に行うことが可能である。

ら 4) がグラウトの浸透挙動の実験において 0.5mm 程度の人工亀裂を用いていることを参考として，0.3mm ～ 0.8mmの間で亀裂開口幅を設定した。

３．グラウトの注入実験
解析モデルが妥当であるかどうか，特に流体相から固実験では，最初に亀裂内部を水で満たした後に，グラ相への移行を表すモデルとして，どのようなモデル，パウト注入側のバルブを開放し，所定の圧力でグラウトを注ラメータを用いれば良いかを検討するために岩盤亀裂を入している。ケース A では，水が流動した状況下でグラ模擬したグラウト流動試験装置を製作して室内試験を実ウトを注入する計画であったが，グラウト注入開始後はグ施した。

ラウトの注入圧力が水の圧力より大きいことから逆流が発生したため，グラウト注入後に水タンクのバルブを閉じており実質的に水の流動がない条件での試験となった。

３．
１ グラウト注入実験(1) グラウト流動試験装置
実際の高レベル放射性廃棄物の処分坑道の幅・高さは5m 前後であり，EDZ の拡がりも坑道壁面から数 m のオーダーと想定される。このようなスケールでの実験は難しいことから 1/10 程度のスケールでの室内試験を計画した。
グラウト流動試験装置の概略図を図 - ４に示す。亀裂の流路となる部分は長手方向に 400mm，幅が 160mm である。人工亀裂の開口幅は，2 枚のアクリル板の間にスペーサーを配置して調整している。実際の亀裂は，開口幅が場所により変化するため，実験においても亀裂開口幅が流れ方向に変化するパターンを考慮した。亀裂開口幅が変化しないケースではスペーサー①を用い，変化するケースではスペーサー①とスペーサー②を重ねることで，流れの下流側で開口幅が狭くなる条件を設定することとした。
グラウト液は人工亀裂の中心付近の下方から注入する。自然の動水勾配により地下水が流れている状態についても模擬できるようグラウト液とは別に注水が可能な設計としている。ただし，今回取り上げる実験ケースでは，グラウト液のみを注入している。グラウト液および水の注入量は，注入タンクの重量変化を荷重計により計測する。グラウトの注入状況は，透明なアクリル板の上方に設置したビデオカメラにより撮影する。

図 - ４ グラウト流動試験装置の概略図

4安藤ハザマ研究年報 Vol.9 2021

表 - １ 実験ケースと条件
亀裂開口幅(mm)グラウト注入圧力水頭 (mm)

ケース A0.51065

ケース B0.8（上流側）
0.3（下流側）

745

実験結果として，注入したグラウトの累積量の時間変化を図 - ５に示す。ケース A では約 300 秒でほぼグラウトタンクの全量が流出し，目詰まりは生じなかった。一図 - ７ 開口幅変化位置での目詰まりの状況

方，ケース B では，約 150 秒で亀裂開口幅の小さくなっている付近を中心に目詰まりが発生し，それ以降はグラウトの注入量がゼロとなっている。グラウトを注入して４．実験結果による解析モデルの検討から 4 秒後の流動状況を図 - ６に，目詰まりが生じた状
況の拡大画像を図 - ７に示す。図 - ７に示されるように実験結果との比較により，グラウトの亀裂内流動なら亀裂開口幅が小さくなる部分の上流側を中心にグラウトびに液相から固相への移行に関して，どのようなモデルの堆積が観察されている。また，堆積により目詰まりがが適切かについて検討した。解析では，開口幅分布を考生じた後に，パイピングのような形で再度流動が生じて慮した 2 次元のモデルを作成し，境界条件ならびにグいる状況も見られた。

ラウトの密度，粘度の物性条件を実験に合わせた上で，あらかじめ求めることのできない液相から固相への沈殿・付着に関するパラメータの調整を試行錯誤的に行った。解析によるグラウト注入量（累積量）と実験結果を比較し，解析モデルが実験結果をどの程度再現できるかについて検討した。解析に用いたメッシュと境界条件を
図 - ８に示す。

図 - ５ グラウト注入量の時間変化

図 - ８ 解析メッシュと境界条件

ここで，液相から固相への沈殿・吸着による移行速度，を表すモデルは，前節に示した 3 通りのモデルとその組み合わせとしている。表 - ２に解析実行 ID(run_1 ～run_4) と考慮した固相への移行速度式の対応を示す。

図 - ６ グラウト注入後の流動状況（ケース B 撮影画像）

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表 - ２ 固相への移行速度に関するモデル

解析実行
ID

濃度比例モデル

速度勾配モデルではグラウトが亀裂開口幅の比較的大きい領域の側で比較的均一に堆積している。RUN_2(B) では，注入孔付近

濾過モデル

では放射流であり，流速が流れ線に沿って小さくなるた
め堆積せず，亀裂開口幅が小さくなる境界付近で堆積

run_1(A)run_1(B)○－－run_2(A)run_2(B)－○－run_3(A)run_3(B)－－○

run_4(A)run_4(B)○している。RUN_3(B) では，注入孔の近くに集中的に堆積しているが，濾過モデルでは固相への移行量がグラウトの通過量に比例すると考えるため，流速と濃度の高い注入点付近で堆積量が最も大きくなったと考えられる。
RUN_4(B) では流速の変化が激しいところ（正確にはそ○－の上流付近）で堆積が最も大きくなるモデルを組み合わ

注）表中の (A) および（B）はケース A とケース B に対応せており，亀裂の開口幅が，大→小へと変化する領域で堆積が大きくなっている。実験での堆積厚みの分布につケース A, ケース B について，実験結果とパラメータいて定量的に測定することはできなかったが，図 - ７に調整後の解析結果の比較をそれぞれ図 - ９と図 -10 に示示すように目視観察の結果からは亀裂開口幅が変化してす。また，それぞれのモデルのパラメータ値を表 - ３にいるところで堆積が大きく，目詰まりしている状況が認示す。

められており，RUN_4(B) が実現象を比較的良好に再現

ケース A の実験では，観察された沈殿量（固相）も少している。

なく，目詰まりも生じていないため，注入量が単調増加している。濃度比例モデル，濾過モデルでは固相量の増このように，室内実験のような比較的小さいスケール加とともに傾きが緩やかになる。一方，速度勾配モデル

かつ亀裂開口幅分布が単純な系に対しては，RUN_4 のよでは亀裂開口幅一定のため，速度の空間変動が小さく，うな濃度比例モデルと速度勾配モデルを組み合わせたモ直線的に増加している。これらの単一の移行モデルでは，デルが適切であったが，このモデルを実岩盤のグラウチ実測は完全には再現できないが，速度勾配モデルと濃度ング効果の評価に適用する場合，亀裂開口幅の分布の情比例モデルを組み合わせた run_4(A) ではかなり実験に報が必要となるため，亀裂のモデル化が課題となる。こ近い結果が得られている。の課題に対しては，地質統計学的手法である条件付きシ

一方，ケース B の実験においては，時間とともに注ミュレーション法などの利用も考えられるが，解析手順入速度が低下し，目詰まりが生じたことから累積注入が煩雑となることもあり，実用化は容易ではない。こう量は一定値に収束している。解析では，速度勾配モデ
ル (RUN_2(B)) で，目詰まりの状況が再現できていない。

したことから，現実的な解としては，RUN-4 に次いで比RUN_1(B) や RUN_3(B) では，100s 以前の値については，較的良好な結果が得られており，かつパラメータ数の少やや乖離は生じているものの，累積注入量が収束する状ない濃度比例モデル (run_1) を用いることが考えられ況をおおむね再現できており，RUN_4(B) では全体を通る。

して実験結果が良好に再現されている。

すなわち，実施工で得られる注入量あるいは注入圧力

また，パラメータの値では，同じモデルを用いていての時間変化の実測データに基づいて濃度比例モデルのパも，かなり異なった値でフィッティングされており，亀ラメータを調整することで，注入範囲や注入後の岩盤全裂開口幅の変化等により影響されていると考えられる。

体の透水性を評価する手順が，現場適用においては現実したがって，亀裂開口幅が不均質に分布する実際の岩盤的であると考えられる。亀裂開口幅についてはボアホーに対して，どのようにパラメータを設定するかは今後のルカメラ等の実測データを用い，実測のデータから逆解課題となる。

析的にモデルパラメータを決める手順が実用的であり，以上に述べたように，注入量の経時変化のみの比較では，どのモデルが適切かは判断が難しいと考えられるた

その場合，逆解析には，米国地質調査所で開発された公め，ケース B の解析結果について固相の厚みの分布を比開コードである UCODE などを利用することで，比較的容較した。解析結果を図 -11 ～図 -14 に示す。RUN_1(B)

易にパラメータを求めることが可能である。

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図 -11 解析（RUN_1(B)）の固相の厚みの分布 (t=50sec)

図 - ９ 実験と解析の結果の比較（ケース A）

図 -12 解析（RUN_2(B)）の固相の厚みの分布 (t=50sec)

図 -13 解析（RUN_3(B)）の固相の厚みの分布 (t=50sec)
図 -10 実験と解析の結果の比較（ケース B）

表 - ３ パラメータの値（上段はケース A，下段はケース B のパラメータ）

解析実行
ID

濃度比例モデル(m/s)

run_1(A)

0.018

run_1(B)

0.08

速度勾配
モデル

濾過モデル(-)(m)

run_2(A)5000

run_2(B)470

図 -14 解析（RUN_4(B)）の固相の厚みの分布 (t=50sec)

５．まとめ

run_3(A)0.035

岩盤のグラウチングによる透水性の改良（低減）を評

run_3(B)0.4

価するための解析手法の検討を行った。実際の岩盤は多run_4(A)0.0075100

数の亀裂が交差する系であり，グラウトの浸透は複雑な

run_4(B)

0.037

120挙動を示すと考えられるが，ここでは１つの亀裂を模擬した単純な系を対象とした室内試験を実施し，実験結果

7

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参とモデルによる解析結果とを比較した。いくつかのモデ

考文1 ）原子力発電環境整備機構

ルで試行した結果として，亀裂面へのグラウトの沈殿・献包括的技術報告書：わが付着に関して，流速の空間的変化を考慮するとともに濃国における安全な地層処分の実現－適切なサイト度に応じて液相から固相へと移行するモデルで，比較的の選定に向けたセーフティケースの構築－概要編，良好に実験結果を再現できることがわかった。すなわち，

p.46, 2021.
2 ）武藤光，菊地宏吉，平野勇，水戸義忠：節理内流

亀裂開口幅が小さくなる領域での沈殿・付着の状況，注路を模擬した透明管供試体によるグラウト充填メ入量の時間変化を再現することが可能であった。

カニズムの実験的研究，ダム工学，Vol.9, No.1,

一方，実施工においては，亀裂開口幅の分布の情報をpp.29-38, 1999.

得ることは困難であることから，実験で比較的再現性の良かった流速の変動を考慮したモデル（速度勾配モデル

3 ）内田 善久，蓮本 清二，野田 兼司，神藤 健一：と濃度比例モデルを組み合わせたモデル）の適用は必ず注入孔内での目詰まりに着目したセメントグラウ

しも現実的ではないと考えられた。このため，実施工にチングに関する研究，土木学会論文集Ｃ，Vol.62，

使うモデルとしては，濃度比例モデルを採用し，施工時No.1，pp. 201-214，2006.
4 ）西垣誠，小松満，山本浩志，見掛信一郎：亀裂性岩の圧力，注入量のデータをもとにモデルのパラメータを盤におけるグラウトの浸透挙動と目詰まり特性に関逆解析的に推定することが考えられる。

する研究，土木学会論文集，No.715，pp.311-321，

また，本検討では単一亀裂を対象としているが，実際2002.の施工への適用に際しては亀裂の 3 次元モデル化が必要となる。これについては，最新のメッシュ作成ソフトウェ5 ）小山倫史，高橋健二，田村晴彦，小林翼，龍田圭亮，アを利用することにより容易に作成することが可能とな

大西有三：粘性の経時変化を考慮したグラウト注入りつつある。したがって，現場の観察データから亀裂モ過程の数値シミュレーション，第 38 回岩盤力学にデルを作成し，注入データからグラウト範囲を推定して，関するシンポジウム講演集，pp.149-153，2009.

グラウチングの効果を解析評価するまでの一連の手順と6 ）杉本泰治：沪過－メカニズムと沪材・沪過助剤，地人書館，pp.105-127，1992.

方法は，ほぼ確立できたと考えている。ただし，その評
価精度を含め，現場試験等により解析モデルの検証を進めることは今後の課題である。

Developement of numerical model to predict effect of rock grouting
Ryo YAMASHITA, Hirokazu NAGASAWA and Akihiro UEDA

For the geological disposal of radioactive waste, it is extremely important to reduce thepermeability of rock masses around disposal tunnels using grouting from the viewpoint of reducing
the influence of water inflow on the clay barrier to ensure the natural barrier performance expectedof rock masses.
In this study, a numerical analysis method was developed in order to predict and evaluate thegrouting effect based on the fracture information of the bedrock, in order to obtain the maximum
reduction of permeability by means of grouting. Laboratory tests were also conducted simulating
the grouting of a fracture, examining the validity of the developed method. Permeability wasimproved with the fracture aperture reduction due to sedimentation and adsorption of grout. The
developed model can reproduce the experimental results, considering sedimentation from grout
liquid to solid phase depending on the velocity change along the flow path and grout concentration.
On the other hand, the parameters used in the model vary considerably depending on theexperimental conditions, therefore systematic determination of the model parameters as well as
model improvement should be addressed as future issues.

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