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

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555155
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 田村 武 京都大学, 工学研究科, 教授 (30026330)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 典彦 京都大学, 工学研究科, 助手 (90283621) ; 盛川 仁 京都大学, 工学研究科, 助手 (60273463) ; 木村 亮 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30177927) ; 建山 和由 京都大学, 工学研究科, 助教授 (10179731) ; 足立 紀尚 京都大学, 工学研究科, 教授 (30026108)
• Keywords: トンネル / 切羽 / 地山 / 吹き付けコンクリート / NATM / 土圧 / 地山反力係数 / 支保工

Research Abstract

本年は,昨年の研究をさらに発展させ,地山とトンネル覆工の相互作用として発生する土圧を通して,トンネルの設計について検討を行った.得られた結果は以下のようである.
1.地盤反力と支保の相互作用がトンネル周辺の力学的安定にとって本質的である.
2.地盤反力はアーチ支保に発生する曲げモーメントを軽減する.
3.圧縮による破壊(圧壊)を考慮しなければ,相当薄い吹き付けコンクリートであってもトンネルを安定に保つ能力がある.
4.厚さの大きな支保では,薄い支保と比べて大きな曲げモーメントが発生し曲げ破壊を起こしやすくなることがある.
5.たとえ,大きな曲げモーメントにより曲げ(引っ張り)破壊が生じたとしても周辺地山からの反力が期待できれば,必ずしも不安定な構造になるとはいえない.
これらの内容は,極めて単純なモデルを通して得られた結論であって,実際のトンネルの設計にそのまま適用されるものではない.たとえば,切羽の存在や施工プロセスを考慮していないことから,トンネル切羽の安定性などを考慮する場合には別の角度からの慎重な確認が必要であるしかし,本研究は,NATMによって施工されるトンネル周辺の力学的現象の一面を把握しているもの思われる.今後,モデルをより現実に近いものとするとともに室内実験などによりこれらの結果をさらに検討する予定である.

Research Products

• [Publications] Tamura: "A rigid-plastic analysis for granular materials" Soils and Foundetions. 36-3. 113-121 (1996)
• [Publications] 田村 武: "動的な効果を考慮した落とし戸土圧について" 第1回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 149-150 (1996)
• [Publications] 田村 武: "軸対称複合地盤における土圧発生メカニズムの解析" 地盤工学研究発表会講演集. 32(予定). (1997)
• [Publications] 田村 武: "剛棒-バネモデルによるNATMの支保機構に関する研究" 地盤工学研究発表会講演集. 32(予定). (1997)
• [Publications] 田村 武: "シールドセグメントの擬似3次元解析" 地盤工学研究発表会講演集. 32(予定). (1997)
• [Publications] 足立 紀尚: "砂質および粘性地盤の遠心力場降下床実験" 地盤工学研究発表会講演集. 32(予定). (1997)