かぶりの小さい土砂トンネルの設計規範の確立

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01850113
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 足立 紀尚 京都大学, 工学部, 教授 (20026173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 亮 京都大学, 工学部, 助手 (30177927) ; 八嶋 厚 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90144394) ; 田村 武 京都大学, 工学部, 助教授 (30026330) ; 大西 有三 京都大学, 工学部, 助教授 (30026348)
• Keywords: かぶりの小さい土砂トンネル / 設計規範 / 遠心力模型実験 / FEM解析

Research Abstract

本研究は、かぶりの小さい土砂トンネルの設計規範の確立を目的とするものである。そのためには、(1)かぶりの小さい土砂トンネル建設時および建設後の周辺地山の挙動の把握、(2)支保工、補助工の効果の把握、(3)地下水の影響および地震時挙動の把握、(4)上記を総合しかつトンネル建設時および建設後の地山挙動をシミュレ-トし得る解析法の確立、が要求される。そこで、本研究では砂質地山を念頭において、アルミ棒積層体を地山に用いてこれまで実施してきた1g下の各種トンネル掘削シミュレ-ション実験を、遠心力模型実験で、実寸法におけるシミュレ-ション実験として100gのもとで再度実施することにより上記(1)〜(3)を検討し、次いで従来の1gのもとでの実験結果をよくシミュレ-トできるジョイント要素を用いたFEM解析法の適用性を再度検討する。本年度は、遠心力模型実験と解析手法の開発と適用に関する研究を行った。
1.遠心力模型実験
トンネル掘削時の周辺地山の挙動把握のための、トンネル横断方向の掘削モデル実験を実施し、地盤内変位、地表面変位に関し、1g実験と比較検討し定性的には同一の挙動であることを確認した。さらに、支保工、補助工の効果に関する実験、および地下水の影響に関する実験装置の作成と簡単な予備実験を実施した。
2.地下水の影響および地震時の挙動把握のための、実トンネルに関する資料収集と解析的検討
トンネル建設後の耐久性の評価を資料収集によって実施した。また、ジョイント有限要素解析を用いて、地下水の影響に関する評価を実施し、実挙動をある程度評価し得ることを確認した。

Research Products

• [Publications] 足立 紀尚: "土砂地山に同時掘削された双設トンネルに関する模型実験" 第25回土質工学研究発表会発表講演集. 2. 1729-1730 (1990)
• [Publications] 足立 紀尚: "土砂地山における双設トンネル掘削時の数値解析" 第25回土質工学研究発表会発表講演集. 2. 1730-1734 (1990)
• [Publications] 足立 紀尚: "高い地下水位の下でのトンネル掘削時の支保工反力についての考察" 第45回土木学会年次学術講演会講演概要集. 574-575 (1990)
• [Publications] 足立 紀尚: "かぶりの小さい土砂トンネル掘削時における周辺地山の挙動" 土木学会関西支部年次講演会. (1991)
• [Publications] 足立 紀尚: "土砂地山における双設トンネル掘削時の力学挙動" 第26回土質工学研究発表会発表講演集. (1991)