建屋傾斜算定結果  ６号機原子炉建屋・タービン建屋については，長岡平野西縁断層帯（35°）の強震動モデルの建屋傾斜が最も大きく最大で１／１，５００程度。対象建屋基準地震動策定に用いた断層モデル (Case1) 断層上端を地表付近に設定した断層モデル (Case2-1) 断層長さ及び幅の影響を新潟県中越考慮した断層モデル* 沖地震国土 (Case2-2) 地理院拡張モデル長岡長岡 (Case3) F-B断層 (傾斜35度) (傾斜35度) F-B断層長岡 (傾斜50度) 長岡 (傾斜35度) F-B断層長岡 (傾斜50度) 原子炉建屋 1/3600 1/3400 1/2500 1/3800 1/3700 1/3600 1/3800 1/3400 1/3200 タービン建屋 1/2900 1/2700 1/2100 1/3200 1/3000 1/2900 1/3200 1/2700 1/3100 原子炉建屋 1/2900 1/2700 1/2100 1/3300 1/3000 1/2900 1/3300 1/2700 1/2900 タービン建屋 1/2800 1/2600 1/2100 1/3100 1/2800 1/2800 1/3100 1/2600 1/2900 原子炉建屋 1/2900 1/2700 1/2100 1/3200 1/2900 1/2900 1/3200 1/2700 1/3000 タービン建屋 1/2600 1/2400 1/2000 1/2900 1/2700 1/2600 1/2900 1/2400 1/2700 原子炉建屋 1/3000 1/2900 1/2300 1/3300 1/3100 1/3100 1/3300 1/2800 1/3200 タービン建屋 1/2500 1/2400 1/2000 1/2800 1/2600 1/2600 1/2800 1/2400 1/2700 原子炉建屋 1/2600 1/2400 1/2000 1/2900 1/2600 1/2600 1/2900 1/2400 1/2600 タービン建屋 1/2000 1/1900 1/1600 1/2200 1/2000 1/2000 1/2200 1/1900 1/2000 原子炉建屋 1/1900 1/1800 1/1500 1/2000 1/1900 1/1900 1/2000 1/1800 1/1900 タービン建屋 1/3100 1/2900 1/2300 1/3500 1/3200 1/3100 1/3500 1/2800 1/3100 ６，７号機コントロール建屋 1/1400 1/1500 1/1500 1/1500 1/1500 1/1500 1/1500 1/1500 1/1400 原子炉建屋 1/2000 1/1900 1/1600 1/2100 1/2000 1/2000 1/2100 1/1900 1/2000 タービン建屋 1/2600 1/2400 1/2000 1/2900 1/2600 1/2600 1/2900 1/2400 1/2700 １号機２号機３号機４号機５号機６号機７号機：各建屋における最大傾斜 *) 「断層上端を地表付近に設定した断層モデル」を対象に，敷地内傾斜が最大となる断層長さ及び幅を変更した断層モデル無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 25 ６．まとめ   耐震設計上考慮する活断層の変位によって生じる基礎地盤の変形を，耐震設計上考慮する活断層の変位によって生じる基礎地盤の変形を，くいちがいの弾性論に基づく解析および地盤変動のばらつきを考慮しくいちがいの弾性論に基づく解析および地盤変動のばらつきを考慮して評価。て評価。   その結果，F-B断層，長岡平野西縁断層対による原子炉建屋等の基礎その結果，F-B断層，長岡平野西縁断層対による原子炉建屋等の基礎底面の傾斜は最大でも1/1,400～1/2,000程度。底面の傾斜は最大でも1/1,400～1/2,000程度。   一方，重要機器の機能は1/1,000程度の傾斜を仮定しても問題とな一方，重要機器の機能は1/1,000程度の傾斜を仮定しても問題となるものではない。るものではない。（原子力安全・保安院　運営管理・設備健全性評価WG第６回設備健全性評価SWG資料より）（原子力安全・保安院　運営管理・設備健全性評価WG第６回設備健全性評価SWG資料より）   以上より，活断層の変位によって生じる地盤変動により施設の安全機以上より，活断層の変位によって生じる地盤変動により施設の安全機能が損なわれることがないことを確認した。能が損なわれることがないことを確認した。参考文献 Rongjiang Wang, Francisco Lorenzo Martin, Frank Roth (2003)：Computation of deformation induced by earthquakes in a multi-layered elastic crust－FORTRAN programs, Computers & Geosciences 29． 国土地理院(2008)：「平成19年(2007年)新潟県中越沖地震」の震源断層モデルを更新（主に断層面に関する評価），http://www.gsi.go.jp/cais/topics-topic080111-index.html 無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 26 １．津波に対する安全性２．活断層の変位に伴う建屋基礎地盤の変形評価３．周辺斜面の安定性無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 27 周辺斜面の安定性斜面法尻からの離間距離が約50m 以内あるいは斜面高さの約1.4倍以内には，耐震安全上重要な機器・配管系を内包する建物・構築物はなく，安定性評価の対象とすべき斜面がないことを確認。法尻斜面高さ法尻からの離間距離安全性評価対象斜面法尻からの離間距離≦50m　あるいは法尻からの離間距離≦斜面高さの1.4倍無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 28 原子炉建屋基礎地盤の安定性評価について 1. 2. 3. 4. 5. 評価方針地質概要評価方法評価結果まとめ無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 29 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.3 1. 評価方針安全上重要な機器・配管系を内包する建物・構築物を支持安全上重要な機器・配管系を内包する建物・構築物を支持する原子炉建屋基礎地盤について，基準地震動Ｓｓによるする原子炉建屋基礎地盤について，基準地震動Ｓｓによる地震力に対して十分な支持性能をもつことの評価を行う。地震力に対して十分な支持性能をもつことの評価を行う。地震時の支持性能については下記項目により評価地震時の支持性能については下記項目により評価（１）想定すべり線におけるすべり安全率（１）想定すべり線におけるすべり安全率（２）原子炉建屋基礎底面の傾斜（２）原子炉建屋基礎底面の傾斜（３）原子炉建屋基礎地盤の支持力（３）原子炉建屋基礎地盤の支持力無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 30 （再掲・一部再構成） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.4 2. 地質概要敷地平面図６号機タービン建屋６号機原子炉建屋無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 31 （再掲・一部再構成） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.５ 2. 地質概要敷地の地質概要６号機原子炉建屋 ■敷地の地質は，下位から椎谷層，西山層，灰爪層と，それらを不整合で覆う安田層，番神砂層，新期砂層からなる。 ■敷地の北部には背斜軸が，南東部には向　斜軸が存在する。これら褶曲軸は全体と　して南西方向にプランジしている。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 32 （再掲・一部再構成） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.6 2. 地質概要６号機周辺の地質概要＃６T/B ■６号炉設置位置の地質は，塊状泥岩からなる西山層が標高－１３0ｍまで分布しており，下位には標高－３１０ｍまで砂岩・泥岩互層を主体とする椎谷層が分布している。 ■小断層としては高角度のV系断層，低角度のF 系断層などが認められる。６号機付近地質水平断面図(標高－１３ｍ) 無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 33 （再掲・一部再構成） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.7 2. 地質概要地質鉛直断面図(A－A’) 南側北側＃７R/B ＃６R/B ＃５R/B　＃C/B ■６号機近傍の背斜軸は南西方向にプランジしており，本断面では椎谷層，西山層ともに南側に緩傾斜する。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 34 2. 地質概要地質鉛直断面図(C－C’) 海側＃6T/B ＃6R/B 山側 ■６号機は緩やかな背斜軸の西翼に位置する。本断面では椎谷層，西山層ともに海側に緩傾斜する。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 35 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.9 ３. 評価方法解析手法・評価フロー【地震応答解析手法】･二次元動的有限要素法解析･水平地震動と鉛直地震動の同時入力･等価線形化法による周波数応答解析手法【安全性評価フロー】＜常時荷重＞＜地震時荷重＞基準地震動　Ss （解析モデル入力地震動）自重解析（静的解析）地震応答解析（動的解析）常時応力地震時応力増分基礎底面両端の鉛直方向の変位地震時の応力支持性能の評価支持力すべり安全率無断複製・転載禁止　東京電力株式会社基礎底面の傾斜 36 ３. 評価方法解析モデル【地盤モデル】　解析モデルは地質断面図をもとに作成。F系断層，V系断層，L系断層を考慮【建屋モデル】原子炉建屋，タービン建屋，コントロール建屋の質点系モデルを基に作成無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 37 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.11 ３. 評価方法境界条件【静的解析時】原子炉建屋鉛直ローラ境界鉛直ローラ境界タービン建屋固定境界【動的解析時】エネルギー伝達境界エネルギー伝達境界原子炉建屋半無限地盤自由地盤自由地盤タービン建屋粘性境界無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 38 ３. 評価方法地下水位条件原子炉建屋汀線平行断面原子炉建屋・タービン建屋汀線直交断面無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 39 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.13 ３. 評価方法既往解析用物性値と地震後取得した物性値の比較解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 0 -50 -100 標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) -150 -200 -150 -200 -200 -100 -150 -200 -100 -150 -200 -250 -250 -300 -300 -300 -300 -300 2.2 -350 -350 0.0 2.4 1.0 湿潤密度　ρt (g/cm ) 3) 湿潤密度ρt(g/cm 50 湿潤密度 0 3.0 4.0 0 5.0 50 0 解析用物性値 #5 地震後 #6 #7 -50 標高　Ｚ (m) 標高　Z(m) -100 -150 -200 50 椎谷層　c u せん断強度 1000 1500 2000 2500 -350 0.0 1.0 初期弾性係数椎谷層　E -50 -100 -150 -200 3.0 4.0 -350 0.0 5.0 残留強度　c cur (N/mm (N/mm ) 2) 残留強度C cur 50 0 解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 0 2.0 2 初期変形係数　E 0 (N/mm ) 2 初期変形係数E 0(N/mm ) ) 2 せん断強度　c u (N/mm せん断強度C u(N/mm ) 椎谷層　ρt 500 2 2 解析用物性値 #5 地震後 #6 #7 -50 2.0 -200 引張強度椎谷層　c ur -100 -150 -200 -150 -200 -250 -250 -300 -300 -300 -300 -300 2.0 2.2 湿潤密度　ρt (g/cm ) 3) 湿潤密度ρt(g/cm 3 2.4 -350 0.0 -350 1.0 2.0 3.0 4.0 2 せん断強度　c u (N/mm ) 2 せん断強度C u(N/mm ) 5.0 0 500 1000 1500 2000 2 2500 初期変形係数　E 0 (N/mm (N/mm ) 2) 初期変形係数E 0 -350 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 地震後 -100 -250 1.8 #5 #6 #7 -50 -250 1.6 2.0 椎谷層　σ t 0 -250 -350 1.4 1.5 2 解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 -50 -150 1.0 50 残留強度 0 -100 0.5 引張強度　σ t(N/mm (N/mm ) 2) 引張強度σ t 標高　Z(m) 標高　Ｚ (m ) 2.0 標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) 1.8 西山層　σ t 解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 -50 -250 1.6 引張強度 0 -250 3 標高　Ｚ (m) 標高　Z(m) -150 西山層　c ur 解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 -50 -100 50 残留強度 0 解析用物性値 #5 #6 地震後 #7 -50 -100 50 0 -250 -350 1.4 椎谷層初期弾性係数西山層　E 0 標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) 標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) -50 50 西山層　c u せん断強度標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) 解析用物性値 #5 地震後 #6 #7 0 西山層 50 西山層　ρt 標高　Ｚ (m) 標高　Z(m) 湿潤密度標高　Z(m) 標高　Ｚ (m) 50 5.0 残留強度　c cur (N/mm (N/mm ) 2) 残留強度C cur 2 -350 0.0 ＊椎谷層の引張強度は解析では考慮し　ていない 0.5 1.0 1.5 2.0 2 (N/mm ) 2) 引張強度　σ t(N/mm 引張強度σ t 地震後の大湊側調査ボーリング物性値は６・７号増設時既往解析用物性値と概ね整合することから，解析には既往物性値を用いることを基本とする。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 40 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.15 ３. 評価方法解析用物性値設定西山層，椎谷層物理特性静的変形特性密度密度試験結果静弾性係数三軸圧縮試験結果静ポアソン比三軸圧縮試験結果初期動せん断弾性係数動的変形特性断層部 (F系断層，V系断層，L系断層) ＰＳ検層によるＳ波速度および密度より算定動せん断弾性係数のひずみ依存性動ポアソン比マンメイドロック弾性波速度測定試験結果動的単純せん断試験結果ＰＳ検層によるＰ波速度，Ｓ波速度により算定減衰定数弾性波速度測定試験結果動的単純せん断試験結果Ｃu 三軸圧縮試験結果ピーク強度 σt 強度特性残留強度圧裂試験結果－圧裂試験結果三軸圧縮試験結果無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 41 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.16 ３. 評価方法解析用物性値（西山層，椎谷層）物理特性静的変形特性動的変形特性設定に用いた試験結果等西山層椎谷層単位体積重量 (g/cm3) 密度試験結果 1.69－0.00048･Ｚ 1.94－0.00044･Ｚ静弾性係数 E 0(N/mm2) 三軸圧縮試験結果 502－2.29･Ｚ 251－3.88･Ｚ静ポアソン比ν 三軸圧縮試験結果 0.48＋0.00024･Ｚ 0.46 初期動せん断弾性係数 G0(N/mm2) ＰＳ検層によるＳ波速度および密度より算定 394－1.63･Ｚ－133－7.35･Ｚ動せん断弾性係数のひずみ依存性動的単純せん断試験結果 1/(1＋4.10γ1.37) 1/(1＋5.76γ0.69) 動ポアソン比νd ＰＳ検層によるＰ波速度，Ｓ波速度により算定 0.45＋0.00015･Ｚ 0.47＋0.00031･Ｚ減衰定数動的単純せん断試験結果 25.0γ0.94＋0.7 γ/(0.065γ＋0.004)+0.7 Ｃu 三軸圧縮試験結果 1.37－0.00504･Ｚ 0.721－0.00773･Ｚ σt 圧裂試験結果 0.335－0.00157･Ｚ０三軸圧縮試験結果 0.673－0.00201･Ｚ 0.799－0.00607･Ｚピーク強度 (N/mm2) 強度特性残留強度Cur (N/mm2) 注：Ｚは標高(ｍ)を示す。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 42 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.17 ３. 評価方法解析用物性値（Ｆ系断層）設定に用いた試験結果等物理特性静的変形特性動的変形特性強度特性単位体積重量 (g/cm3) 密度試験結果静弾性係数 E 0(N/mm2) 三軸圧縮試験結果静ポアソン比ν 三軸圧縮試験結果初期動せん断弾性係数 G0(N/mm2) 弾性波速度測定結果動せん断弾性係数のひずみ依存性動的単純せん断試験結果動ポアソン比νd 弾性波速度測定結果減衰定数動的単純せん断試験結果ピーク強度Cu (N/mm2) 三軸圧縮試験結果残留強度Cur (N/mm2) 三軸圧縮試験結果粘土部破砕部 1.92 1.73 1.75 62.4＋80.5･Ｐ＊低圧部：48.8＋923･Ｐ高圧部：224＋131･Ｐ 0.46 0.46 337 340 340＊ 1/(1＋7.45γ1.14) 1/(1＋9.79γ1.03) 1/(1＋9.69γ1.04) 0.47 ＊ 0.42 0.43＊ 41.0γ0.62 35.0γ0.42 36.0γ0.44 ＊ 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使用注：Ｐは地下水位を考慮した圧密圧力(Ｎ/mm2)を示す。 0.219＋0.251･Ｐ 0.278＋0.181･Ｐ粘土部と破砕部の強度の低い方を使用＊試掘坑等での観察結果の粘土部，破砕部の積層構造を考慮し，等価物性を設定無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 43 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.18 ３. 評価方法解析用物性値（マンメイドロック）物理特性静的変形特性動的変形特性強度特性設定に用いた試験結果等原子炉建屋下コントロール建屋下単位体積重量 (g/cm3) 密度試験結果 1.75 1.75 静弾性係数 E 0(N/mm2) 三軸圧縮試験結果 1160 1020 静ポアソン比ν 三軸圧縮試験結果 0.44 0.45 初期動せん断弾性係数 G0(N/mm2) 弾性波速度測定結果 2110 1990 動せん断弾性係数のひずみ依存性動的単純せん断試験結果 1/(1+4.30γ1.00) 1/(1+4.30γ1.00) 動ポアソン比νd 弾性波速度測定結果 0.36 0.36 減衰定数動的単純せん断試験結果 19.0γ0.60 19.0γ0.60 Ｃu 三軸圧縮試験結果 1.84（1.38） 1.84（1.38） σt 圧裂試験結果 0.666（0.330） 0.666（0.330）三軸圧縮試験結果 1.38（1.04） 1.38（1.04）ピーク強度 (N/mm2) 残留強度Cur (N/mm2) 注：強度の括弧内の数字は打継部の強度。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 44 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.19 ３. 評価方法入力地震動【基準地震動Ss】 ― ＦＢ断層長岡平野西縁断層帯内　容応答スペクト Ss-1 ルに基づく地震動評価断層モデルを用いた手法に Ss-2 よる地震動評価応答スペクト Ss-3 ルに基づく地震動評価断層モデルを用いた手法に Ss-4 よる地震動評価断層モデルを用いた手法に Ss-5 よる地震動評価方向 1050 鉛直 650 水平(NS) 848 水平(EW) 1209 鉛直 466 水平 600 鉛直 400 水平(NS) 428 水平(EW) 826 鉛直 332 水平(NS) 426 水平(EW) 664 346 2 3000 2000 1000 0 最大加速度 (gal) 水平鉛直 4000 0.01 0.1 1 10 周期(s) 5000 Ss-1V Ss-2UD 4000 応答加速度(cm/s 2 ) 地震動 Ss-1H Ss-2NS Ss-2EW Ss-3H Ss-4NS Ss-4EW Ss-5NS Ss-5EW 5000 応答加速度(cm/s ) 入力地震動は基準地震動Ｓｓを用いる。解析モデルの下端位置は解放基盤表面(T.M.S.L.－155m) と同一であるため，解析モデルの下端へ直接基準地震動Ss を入力する。 Ss-3V Ss-4UD 3000 Ss-5UD 2000 1000 0 0.01 0.1 1 10 周期(s) 無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 45 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.20 ３. 評価方法入力地震動水平動鉛直動加速度(cm/s 2 ) 800 2 加速度(cm/s ) 1400 Ss-1 650 400 700 0 0 -700 -400 -1050 -800 -1400 0 5 10 15 20 25 30 35 0 40 時間(s) 5 10 15 20 25 30 35 40 時間(s) NS 加速度(cm/s 2 ) 1400 700 0 -700 Ss-2 加速度(cm/s 2 ) 800 -848 -1400 0 10 20 EW 2 加速度(cm/s ) 1400 30 40 50 60 70 80 90 100 110 時間(s) 466 400 0 -400 -800 1209 0 700 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 時間(s) 0 -700 -1400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 時間(s) 無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 46 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.21 ３. 評価方法水平動鉛直動 2 加速度(cm/s ) 1400 加速度(cm/s 2 ) 800 700 400 0 Ss-３ 0 -700 -400 -600 -1400 0 NS - 400 -800 10 20 30 40 50 60 70 80 時間(s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 時間(s) 2 加速度(cm/s ) 1400 700 0 - 428 -700 -1400 Ss-４ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 時間(s) 加速度(cm/s 2 ) 800 400 0 EW -400 2 加速度(cm/s ) 1400 - 332 -800 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 700 130 時間(s) 0 -700 - 826 -1400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 時間(s) NS 加速度(cm/s 2 ) 1400 700 0 - 426 -700 2 -1400 0 Ss-5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 時間(s) 加速度(cm/s ) 800 400 0 EW -400 加速度(cm/s 2 ) 1400 - 346 -800 0 700 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 時間(s) 0 -700 - 664 -1400 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 時間(s) 無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 47 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.22 ３. 評価方法評価内容（１）すべり安全率想定したすべり線上の応力状態をもとに，すべり線上のせん断抵抗力の和をすべり線上のせん断力の和で除して求める。 (想定すべり線) 原子炉建屋基礎底面沿い，Ｆ系断層沿い，Ｖ系断層沿いとする｡原子炉建屋基礎底面 F系断層沿い F系断層・Ｖ系断層沿い（２）原子炉建屋基礎底面の傾斜基礎底面両端それぞれの鉛直方向の変位の差を基礎底面幅で除す。無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 48 （再掲） H21.1.7 小委員会　地小委17-3　P.24 ３. 評価方法（３）原子炉建屋基礎地盤の支持力動的ＦＥＭ解析結果着目時刻の応答値の抽出連続したすべり面の形成の有無の確認 ①建物・構築物の基礎底面の地盤に作用する鉛直方向の合力が最大となる時刻 ②建物・構築物の基礎底面端部に接する地盤要素の鉛直応力が最大となる時刻 ■要素ごとの安全係数分布 →安全係数が１を下回る要素が連続するか？ ■モビライスド面 →安全係数が１を下回る要素に連続性がある場合、それらに沿って、連続するすべり線を想定することができるか？無断複製・転載禁止　東京電力株式会社 49