Svenska Bergteknikföreningen

Experimentellt program om mekaniska egenskaper hos stora sprickor i kristallint berg

Att förutsäga sprickförskjutningar är en av de viktigaste faktorerna i säkerhetsbedöm­ningarna av ett djupt geologiskt slutförvar för använt kärnbränsle och är viktiga för andra anläggningar. Laboratorie- och in situ-experiment används för att uppskatta dessa egenskaper. Trots betydande bidrag under de senaste decennierna har det funnits en kunskaps­lucka kring de mekaniska egenskaperna hos stora sprickor på stora djup under inverkan av bergmassans styvhet (konstant normalstyvhet, CNS) och höga normal­spänningar. Genom POST-projektet har SKB (Sverige), NWMO (Kanada) och Posiva från Finland (endast i fas 1) samarbetat för att studera dessa frågor. Efter rekommend­ationer från projektfas 1 (som var främst inriktad på in situ-experiment och numerisk modellering) har den andra fasen av POST-projektet fokuserat på att ta fram data från normalbelast­nings- och skjuvförsök i kontrollerad laboratoriemiljö för att kunna generera resultat med hög kvalitet. Provningar har genomförts på naturliga och draginducerade sprickor i granitprover i tre storlekar, 35×60 mm, 70×100 mm och 300×500 mm, samt replikor av bergsprickor (70×100 mm), under representativa spänningsförhållanden som råder på stora djup vid kontrollerade laboratorieförhåll­anden. En rad stora experimentella fram­steg har gjorts i projektet. En unik utrustning för direkta skjuvförsök har utvecklats på RISE som kan ta prover upp till 400×600 mm och kan belasta sprickor upp till 20 MPa i normal- och skjuvriktningen under både CNS- och CNL-förhållanden (Constant Normal Load), med möjlighet att skjuva provet upp till 50 mm. Karakteriseringar har genomförts före, under och efter skjuvförsök med hjälp av högupplöst optisk skanning, kontakttrycksmätningar, lokala mätningar av sprickdeformationer med hjälp av Digital Image Correlation (DIC) och akustiska emissionsmätningar under skjuvförsöken.

Rapportnummer:
Författare: Lars Jacobsson, RISE Diego Mas-Ivars, SKB Fredrik Johansson, KTH Hossein A Kasani, NWMO Jörgen Larsson, RISE Mathias Flansbjer, RISE Erland Johnson, RISE
Kategori: BM
Utgivningsår: 2026