1995 Fiscal Year Annual Research Report
トンネル切羽における地山と覆工の相互作用に関する研究
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07555155
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
田村 武 京都大学, 工学部, 助教授 (30026330)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
盛川 仁 京都大学, 工学部, 助手 (60273463)
木村 亮 京都大学, 工学部, 助教授 (30177927)
吉田 信之 京都大学, 工学部, 講師 (20166961)
建山 和由 京都大学, 工学部, 講師 (10179731)
足立 とら尚 京都大学, 工学部, 教授 (30026108)
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| Keywords | トンネル / 切羽 / 地山 / 覆工 / 相互作用 / 土圧 / 支保工 / NATM |
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| Research Abstract |
トンネルの設計において覆工に作用する土圧の定量的評価はもっとも基礎的かつ重要な情報である.このトンネル土圧の算定の基礎となる研究として「落とし戸周辺の土圧分布」について一連の研究を行った.今年度はとくに,遠心載荷装置を用いた実験的研究,有限要素法を用いた数値的研究および土圧分布に対する簡便評価式の構成の3点にそれぞれの担当者が以下のような中間的結果を得た.
1.遠心載荷装置を用いた実験的研究
これまで落とし戸実験といえば,そのほとんどはアルミ棒積層あるいは砂を用いたものであり,間隙水を含む飽和粘土で行われたことはない.ここでは,カリオン粘土を用い,予備圧密した円形供試体を作成したうえ,底部中央の円形の落とし戸を降下させた.これまで得られた結果では,静水圧よりも大きな間隙水圧が発生し,有効応力が負になるというデータがあった.その理由として予備圧密圧力が大き過ぎることが考えられ,今後,より柔らかい資料で同様の実験を実施する予定である.
2.有限要素法による数値的研究
土圧を算定する方法として,しばしば弾塑性構成則を用いた解析が行われるが,そのパラメータの設定や計算手順に未知の部分が多いと言われている.ここではそのような状況を考慮して,これまでから研究開発してきた剛塑性有限要素法を適用した.とくに今年は,3次元の問題として新たにプログラム開発を行った.基礎的な部分は完成した.
3.土圧分布の簡便式の策定
実験,数値計算を通して得られる結果を実務に反映させるためには,適度な制度でそれらを再現するよいな簡便式が望まれる.すでに提案している2次元落とし戸周辺の受働土圧を拡張して,3次元での簡便式のなかで,落とし戸の形状が正方形である場合について定式化を完成した.
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[Publications] T. Adachi: "Excavation of Tunnel in Rock with High Pressured Gas" Colloquium “Chalk and Shales". 2.2.1-2.2.6 (1995)
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[Publications] T. Adachi: "The Passive Earth Pressure Distribution on the Trap Door" Numerical Methods in Geomechauics. (1995)
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[Publications] T. Tamura: "A Rigid-Plastic Analysis of Granular Maferials" Soils and Foundations. (1996)
