資料3 – 1伊方発電所3号炉基礎地盤及び周辺斜面の安定性評価について本資料のうち.枠囲み[二二]の内容は商業機密または核物質防護情報に属しますので公開できません。令和5年2月28日四国電力株式会社
1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.形ともめ
シ

○耐震重要施設・常設重大事故等対処施設*1・使用済燃料乾式貯蔵施設※2の基礎地盤及び周辺斜面の安定性評価について,設置許可基準規則※³第3条･第4条･第38条･第39条に適合していることを審査ガイド※4に準拠し確認する。
 
【基礎地盤】一活断層の有無の1950年敷地の地質・地質構造の審査において確認対象施設が設置される地盤には，将来活動する可能性のある断層等が露頭していないことを確認する。地震力に対する基礎地盤の安定性評価。対象施設が設置される地盤の安定性について以下の観点から確認する。 ①基礎地盤のすべり  ②基礎の支持力  ③基礎底面の傾斜周辺地盤の変状による施設への影響評価地震発生に伴う周辺地盤の変状による不等沈下、液状化、掘すり込み沈下等の影響を受けないことを確認する。地殻変動による基礎地盤の変形の影響評価  本本資料において確認地震発生に伴う地殻変動による基礎地盤の傾斜及び撓みの影響を受けないことを確認する。 【周辺斜面】一地震力に対する周辺斜面の安定性評価。基準地震動の地震力により周辺斜面が崩壊し施設に影響を与えないことを確認する。 ※1常設耐震重要重大事故防止以倫又は常設重大事故緩和設倫が設置される重大事故等対処施設(特定重大事故等対処施設を除く)の総称淡2 兼用生ヤスクである使用済燃料乾式貯蔵容器を内包する使用済燃料乾式貯蔵建屋を対象※3実用発電用原子炉及びその用属施設の位置,構造及び設備の基準に関する規則(解釈含む) ※4 原子力発電所数地内での輸送・貯蔵表用乾式キャスクによる使用済燃料の貯蔵に関する審査ガイド、基礎地盤及び周辺斜面の安定性評価に係る審査ガイド①耐震重要施設配置図
標準応答スペクトル許可まとめ資料一部修正
標準応答スペクトル許可まとめ資料一部修正
標準応答スベクトル許可まとめ資料一部修正1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.まとめ
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○敷地内及び敷地近傍(発電所から半径5km)には活断層が分布していないことを確認している。
○敷地における地質調査としては，伊方発電所原子炉設置変更許可申請時(3号炉)に，地表弾性波探査，ポーリング調査，試掘坑での調査等を実施するなど，敷地の地質・地質構造を把握している。設置変更許可申請時の主な調査内容– 【地表弾性波探査】東西方向：11測線，南北方向：12測線【ボーリング調査】ポーリング調査は敷地内50m間隔の格子状建屋設置位置では総延長1500m 【試掘坑での調査】建屋基礎コンクリート底面高さ(最下部EL.+0.6m)を考慮してEL.+2.0mに試掘坑を掘削。本坑約260m(うち斜坑30m含む)と追加坑40ｍの合計約300ｍ
○伊方発電所の敷地及びその近傍の地盤は，三波川変成岩類のうち，珪質片岩及び泥質片岩の薄層を局所に挟んでいるが,主に塩基性片岩(緑色片岩)からなる。
○原子炉建屋基礎岩盤は，CH級以上の堅硬な塩基性片岩(緑色片岩)で構成されており，片理面を有するものの，塊状かつ堅硬であり剥離性も弱い。 ○片理面の走向はN30° ～40° Wで南西方向に10° ～30°で緩やかに傾斜している。 ○敷地のほとんどが塩基性片岩であることから3号炉設置変更許可申請時に試掘坑およびボーリング孔より各種試験を実施し、速度構造について評価を実施している。 ○各種試験の結果，Vp＝5.3～5.5km/s，Vs＝2.5～2.7km/sである。
○伊方3号炉の原子炉設置位置付近において比較的破砕幅が大きく連続性がある断層はFa-1～Fa-5断層である。また，3号炉の海水ピット付近にf1～f4断層が分布する。観察および分析等より，これらの断層は将来活動する可能性のある断層等には該当しない。また，3号炉西方にS₁断層，S₃断層が分布するが，その付近に3号炉申請に係る重要施設はなく，変位が施設に影響を及ぼすものではない
【断層(軟質無)】
肉眼観察，物理試験，針貫入試験の結果として断層内物質が岩石相当の物性を有して粘土状の軟質部を介在しないと判断できる断層【断層(軟質含)】上記以外の断層
1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9. Ho
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解析用岩盤分類について
＜添付資料＞pp.3-5参照 （ I .1.岩盤分類の考え方）
軟質含上記以外の断層※1工学的観点から動的特性に応じて分類(①Vs=2.7km/s  ②Vs=2.3km/s  ③Vs=1.7km/s) ※2 III級：表土の物性を適用※3 III級①，② ：評価対象の基礎地盤・斜面に対して，地震時安定性に直接影響する範囲にCL級岩盤並びにD級岩盤及び表土等が分布する場合は，より精緻な物性値として各々CL級岩盤の物性並びに非線形性を考慮した表土の物性を適用解析用物性値○解析用岩盤分類に応じた解析用物性値の設定の考え方を下表に示す。
解析用物性値○解析用岩盤分類に応じた解析用物性値を下表に示す。
3号炉の基礎岩盤の強度特性を把握するために，CH級岩盤を対象に原位置せん断試験を実施した。試験は，試掘坑内の5箇所の位置で実施した。岩盤を幅60cm，長さ60cm，高さ30cmのブロックに切り出し，片理面による異方性を考慮し，片理面に沿う方向(南→北)の試験(No.1〜4)と片理面を一部切る方向(東→西)の試験(No.5)を実施した。
原位置せん断試験装置
伊方発電所原子炉設置変更許可申請書(3号炉増設)より抜粋・一部加筆
原位置せん断試験結果(CH級岩盤)
伊方発電所原子炉設置変更許可申請書(3号炉)に加筆
断層内物質の強度特性を把握するために，Fa-2断層(軟質含)を対象に原位置せん断試験を実施した。試験は，試掘坑内の5箇所の位置で実施した。Fa-2断層は，破砕幅数cm～10cmと小規模であるため，試験は断層上部の岩盤を幅60cm，長さ60cm，高さ30～50cmのプロックに切り出し，せん断面と断層面が一致するように整形して,断層面の下から上へ載荷して行った。伊方発電所原子炉設置変更許可申請書(3号炉増設)より抜粋・一部加筆

原位置せん断試験結果(Fa-2断層)

原子力発電所耐震設計技術指針JEAG4601-2008 (日本電気協会)
・すべり安全率に対する地盤物性値のばらつきの影響については，一般に強度特性が支配的であり，変形特性の影響は小さい。したがって，一般に強度特性のばらつきのみ考慮しておけばよい。原子力発電所の基礎地盤および周辺斜面の安定性評価技術(土木学会, 2009)地盤物性値のばらつき評価法について確率論的な検討を行い，以下の結論が得られている。 ・地盤物性値を±10%して算定したすべり安全率の差は，せん断強度等の抵抗力に関係する地盤物性の影響が非常に大きく，剛性等の影響は比較的小さい。 ・「代表値±係数×標準偏差」による確率論的手法による地盤物性のばらつきの評価では，地盤物性値がばらついても「代表値− 1.0×標準偏差」によって確率論的に評価したすべり安全率を下回る確率が小さい。 ○すべり安全率に対しては，強度特性のばらつきが大きく影響することから，地盤物性のうち強度特性に関するばらつきについて考慮する。 ○伊方発電所敷地の岩盤は，片理面を有する塩基性片岩で構成されており，本章及び＜添付資料＞に示したとおり，片理面と載荷方向を考慮した上で，強度の下限を示すと考えられる「片理面に沿う方向」に載荷した場合の原位置試験の結果に基づき，強度特性を設定している。したがって，設定している強度特性は，安全側にばらつきを考慮したものとなっている。〇また，断層等の非岩盤物性(断層(軟質無)，断層(軟質含)，Ⅲ級，Ⅲ級②)については，試験結果をもとに標準偏差σを求め，強度特性を1 σ低減させた物性値ですべり安全率を算出し，結果に影響を与えないことを確認している。 ＜添付資料＞ pp.102-107参照（III.6.断層等の非岩盤物性における強度のばらつきに関する検討） 1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.まとめ
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○下図に示す地盤の動的解析(周波数応答解析)により評価を実施する。動的解析は二次元動的有限要素法により実施し，水平動及び鉛直動を同時入力する。また，等価線形化法により動せん断弾性係数及び減衰定数のひずみ依存性を必要に応じて考慮する。
【基礎地盤のすべり】 ○想定したすべり面上の応力状態をもとに，すべり面上のせん断抵抗力の和をすべり面上のせん断力の和で除して求める。 Σ (すべり面上のせん断抵抗力)すべり安全率＝ Σ (すべり面上のせん断力) ○すべり安全率が評価基準値1.5を上回ることを確認する。 ○すべり面は，簡便法によるすべり，応力状態を考慮したすべり，断層沿いのすべり等を想定する。 ＜添付資料＞pp.67-74参照（III.1.すべり面設定の考え方）
【基礎の支持力】
○基礎底面の地震時最大接地圧が，評価基準値7.84N/mm²を超えないことを確認する。 ※ CH級・CM級岩盤の極限支持力は，平板載荷試験結果において，載荷強さ7.84N/mm²までの範囲では破壊に至らず，変曲点も認められないことから，7.84N/mm²以上であると評価する。 ＜添付資料＞pp.65-66参照（II.6.支持力の評価基準値）
【基礎底面の傾斜】
○基礎底面の両端それぞれの鉛直方向の変位の差を基礎底面幅で除して傾斜を求め，評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認する。周辺地盤の変状および地殻変動による影響評価【周辺地盤の変状による施設への影響評価】 ○各施設の接地状況を踏まえ，不等沈下，液状化，揺すり込み沈下等の影響が生じないことを確認する。 【地殻変動による基礎地盤の変形の影響評価】 ○地震発生に伴う地殻変動による地盤の傾斜を算出し，地殻変動及び地震動を考慮した最大傾斜が，評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認する。
○下図に示す地盤の動的解析(周波数応答解析)により評価を実施する。動的解析は二次元動的有限要素法により実施し，水平動及び鉛直動を同時入力する。また，等価線形化法により動せん断弾性係数及び減衰定数のひずみ依存性を必要に応じて考慮する。 4.評価方法【周辺斜面のすべり】 ○想定したすべり面上の応力状態をもとに，すべり面上のせん断抵抗力の和をすべり面上のせん断力の和で除して求める。 Σ (すべり面上のせん断抵抗力)すべり安全率＝ Σ (すべり面上のせん断力) ○すべり安全率が評価基準値1.2を上回ることを確認する。 ○すべり面は，簡便法によるすべり，応力状態を考慮したすべり，断層沿いのすべり等を想定する。 <添付資料> pp.67-74参照（III.1.すべり面設定の考え方）
○入力地震動の設定方法は下図のとおりである。 1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9。形とめ
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5,基準地震動基準地震動
○ Ss-2-7(54kmΔ σ 1.5倍(入倉・三宅)・中央破壊・ハイブリッド) 120 (x) ※ Ss-2(断層モデルを用いた手法による基準地震動)については，工学的判断としてEWとNSを入れ替えたケースをSs-2-8と
して設定している。
○基準地震動Ss-2の策定においては、要素地震のNS成分の長周期間が小さい特徴を補うため、ハイプリッド合成を行い、長周期側には理論地震動をあてがった波を基準地震動に設定している。ハイプリッドに際しては，極力短周期側まで理論地震動を採用する方針とし，結果的に接鼓周期を0.8秒とした。〇これより、NS方向の周期0.02〜0.2秒の短周期側および0.8秒以上の長周期側については、信頼性の高い、保守的な評価となっていると考える。周期0.2〜0.8秒の間は観測記録のパワーが小さいが，断層モデル波における一部の周期帯の落ち込みは，基準地震動Ss-1によってカバーされるものと考える。〇しかしながらEGFの結果においては，EW方向の周期0.2～0.3秒の付近でSs-1を超過する結果が得られている。仮に，要素地震のNS方向の波がEW方向の波と同程度のレベルであった場合には，NS方向でもSs-1を超過する可能性を否定できない。〇そこで、工学的判断として、EW方向の周期0.2〜0.3秒でSs-1を超過するケースについて、EWとNSを入れ替えたケースをSs-2として設定することとする。NSとEWを入れ替えるケースとしては、Ss-1を超過する度合いが大きく，かつスケーリング則として基本に考えている壇の手法に基づく結果である。480km応力隆下量20MPaの中央破壞ハイブリッドを選定する。

NS方向
EW方向
UD方向○ Ss-1 (応答スペクトルに基づく手法による基準地震動)及びSs-3-3 (震源を特定せず策定する地震動)指向性を有さない地震動として策定されているため，評価断面の方位に依らず方位補正を行わず入力する。位相反転考慮時は，水平動及び鉛直動の反転を考慮する。 ○ Ss-2 (断層モデルを用いた手法による基準地震動)指向性を有する地震動として策定されているため，東西断面には東西成分，南北断面には南北成分、東西・南北方向から角度を有する断面には断面方向に合うよう。方位変換を実施した成分を入力する。指向性を有する地震動であることから，位相反転は実施しない。 ○ Ss-3-1及びSs-3-2 (震源を特定せず策定する地震動)水平方向に指向性を有さない地震動として策定されているため、評価断面の方位に依らず方位補正を行わず入力する。位相反転考慮時は，水平成分について指向性を有さないことに鑑み，水平動の反転を考慮する。 1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.まとめ
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○「原子炉建屋等に関する評価」における評価対象施設を以下に示す。 1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価(1)断面選定(2)モデルの作成(3)評価(1)基礎地盤のすべり(4)評価(2)基礎の支持力(5)評価③基礎底面の傾斜6.2周辺地盤の変状による施設への影響評価6.3地殻変動による基礎地盤の変形の影響評価6.4周辺斜面の安定性評価(1)評価断面の選定(2)モデルの作成(3)評価周辺斜面のすべり7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.まとめ

6.1地震力に対する基礎地線の安定性能価
(1)評価断面の選定(2)モデルの作成
車油タンクD-D', E-E' ○簡便法による断面の絞り込み各評価対象断面について，簡便法により最小すべり安全率を抽出各施設について，最小すべり安全率が最も小さい1断面を選定○解析用岩盤分類図の作成○解析用要素分割図の作成(3)評価①基礎地盤のすべり○すべり安全率が評価基準値1.5を上回ることを確認。 (4)評価②基礎の支持力   1 (5)評価③基礎底面の傾斜○基礎底面の地震時最大接地圧が評価基準値7.84N/mm²を超えないことを確認。 ○基礎底面の傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。 6.2周辺地域の2年以上まる施設への影響○各施設の接地状況を踏まえ，不等沈下，液状化，揺すり込み沈下等の影響が生じないことを確認。 6.3日本旅客市による日本旅客の旅客客客の情報福岡○地震発生に伴う地殻変動による地盤の傾斜を算出し，地殻変動及び地震動を考慮した最大傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。 1.評価方針2.地質の概要3.解析用物性値4.評価方法5.基準地震動6.原子炉建屋等に関する評価6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価(1)断面選定(2)モデルの作成(3)評価(1)基礎地盤のすべり(4)評価(2)基礎の支持力(5)評価(3)基礎底面の傾斜6.2周辺地盤の変状による施設への影響評価6.3地殻変動による基礎地盤の変形の影響評価6.4周辺斜面の安定性評価(1)評価断面の選定(2)モデルの作成(3)評価周辺斜面のすべり7.非常用ガスタービン発電機建屋に関する評価8.使用済燃料乾式貯蔵施設に関する評価9.まとめ6.原子炉建屋等に関する評価  6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価

6.1地震力に対する基礎地域の安定性能価
(3)評価①基礎地盤のすべり(4)評価②基礎の支持力  ○すべり安全率が評価基準値1.5を上回ることを確認。 ○基礎底面の地震時最大接地圧が評価基準値7.84N/mm²を超えないことを確認。 6.2日加出来の変更による施設への形・電磁○各施設の接地状況を踏まえ，不等沈下，液状化，揺すり込み沈下等の影響が生じないことを確認。 (2)モデルの作成○解析用岩盤分類図の作成○解析用要素分割図の作成(5)評価③基礎底面の傾斜○基礎底面の傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。 6.3世界参加による基準制度の2年後の統計画面○地震発生に伴う地殻変動による地盤の傾斜を算出し，地殻変動及び地震動を考慮した最大傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。 6.原子炉建屋等に関する評価  6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価  (1)断面選定
平成27年6月3日再稼働許可まとめ資料再掲○原子炉建屋，緊急時対策所及び重油タンクに対する評価断面として，地形・地質・断層性状を考慮し，各施設の直交2断面を基本とし，X-X'，Y-Y'断面(原子炉建屋)，A-A'，B-B'断面(緊急時対策所)，D-D'，E-E'断面(重油タンク)を選定する。 6.原子炉建屋等に関する評価  6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価  (1)断面選定評価断面の選定(原子炉建屋，緊急時対策所，重油タンク)再稼働許可まとめ資料再掲○なお、原子炉建屋の直交2断面のうち、南北断面についてはX-X’断面(原子炉建屋を通る南北断面)とD-D’断面(原子炉補助建屋を通る南北断面)が想定されるが，下記の理由からX-X’断面を選定している。 ・X-X’断面・D-D’断面のいずれにも，すべり安全率に影響を及ぼしやすい軟質含の断層(強度が小さい断層)が分布しているが，X-X’断面のFa-2断層は低角(約17°)，D-D’断面のFa-5断層は高角(約42°)であり，X-X’断面のほうが厳しい。 6.原子炉建屋等に関する評価  6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価(1)評価断面の選定(海水取水路,海水ピット,海水管ダクト,
海水管水管水管水管水管水管水管水管水管水管水管水管水管水管水
6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価
(2)モデルの作成○解析用岩盤分類図の作成○解析用要素分割図の作成(3)評価①基礎地盤のすべり(4)評価②基礎の支持力(5)評価(3)基礎底面の傾斜○すべり安全率が評価基準値1.5を上回ることを確認。 ○基礎底面の地震時最大接地圧が評価基準値7.84N/mm²を超えないことを確認。 ○基礎底面の傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。 6.2月以地域の変形による施設への移動動画○各施設の接地状況を踏まえ，不等沈下，液状化，揺すり込み沈下等の影響が生じないことを確認。 6.3評価率的による基準基準の2項10.5標準価○地震発生に伴う地殻変動による地盤の傾斜を算出し，地殻変動及び地震動を考慮した最大傾斜が評価基準値の目安(1/2,000)を超えないことを確認。
6.原子炉建屋等に関する評価  6.1地震力に対する基礎地盤の安定性評価  (1)断面選定
④断層性状(位置・形状等の分布状況，断層内物質による区分等)の観点では，原子炉建屋のほうが厳しい。 (ア)原子炉建屋は基礎直下に断層が分布し，想定すべり面を形成し得るが，海水ピットは深い位置に断層が分布し，想定すべり面を形成し難い。 （イ）原子炉建屋の基礎直下に分布する断層は，すべり安全率にとって厳しい軟質含の断層(強度が小さい)であるが，海水ピットの下方に分布する断層は，軟質無の断層(II級岩盤(CM級岩盤)相当の強度を有する)である。 C-C'断面図
○軽油タンク及び空冷式非常用発電装置はEL.32m盤に位置し，CH級岩盤(塩基性片岩)に支持されている。 ○緊急時対策所もEL.32m盤に位置し，CH級岩盤(塩基性片岩)に支持されている。 ○軽油タンク及び空冷式非常用発電装置は，緊急時対策所と同様の標高・岩種・岩級の地盤に支持されている。構造物の規模について，軽油タンクは緊急時対策所と同等，空冷式非常用発電装置は緊急時対策所よりも小さい。断層性状について，軽油タンクは緊急時対策所と同じであり，空冷式非常用発電装置は直下に断層が無い。したがって，軽油タンク及び空冷式非常用発電装置の評価は緊急時対策所の評価に代表させる。
○重油移送配管及び軽油移送配管はEL.84m～10m盤にかけて位置し，CH級・CM級岩盤(塩基性片岩)に支持されている。 ○重油タンクはEL.84m盤に位置し，CH級岩盤(塩基性片岩)に支持されており，EL.84m～10m盤にかけて基礎地盤の安定性評価を行う。 ○断層性状について，重油移送配管及び軽油移送配管の直下には断層が無い。 ○したがって，重油移送配管及び軽油移送配管の評価は重油タンクの評価に代表させる。