2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12555141
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中井 照夫 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00110263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 正 (財)地域・地盤・環境研究所, 室長
張 鋒 岐阜大学, 工学部, 助教授 (70303691)
星川 拓哉 名古屋工業大学, 日本学術振興会特別研究員
深沢 成年 日本鉄道建設公団, 計画課長
鈴木 誠 清水建設, 和泉研究所, 主任研究員
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| Keywords | トンネル / 施工過程 / 有限要素法 / 浅層 / 構成式 / モデル試験 / 数値解析 |
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| Research Abstract |
本年度は浅層トンネル掘削地盤の解析、モデル試験と既往の設計法の見直しを行った。
1)地盤材料の力学特性、トンネル本体の剛性、地盤・構造物間の摩擦、施工過程を妥当に考慮したトンネル掘削時の地盤の有限要素解析を行った。解析は通常の2次元平面ひずみ条件下だけでなく、3次元有限要素解析も併せて行い、トンネル掘削問題における3次元効果についても検討した。
2)現有の連続降下床モデル試験機を参考に、掘削順序を変えられる3次元掘削モデル試験機を試作した。この試験機では、降下床ブロックの上面および側面に独立に移動可能な12枚のスライドバーを装着し、これらのバーをスライドさせる順序を変えることにより様々な施工プロセスを考え、3次元モデル試験を可能とした。実験は、掘削順序の影響だけでなく、地盤材料のダイレイタンシーの影響や土被り厚さの影響を検討するため、砂と粘土パウダーを地盤材料として用い、土被り厚さを変えて行った。なお、地表面沈下量はトンネル横断方向に渡した上部のレール上を動くレーザー変位計で連続的に計測した。また、ブロック幅を変えることにより、トンネル形状の影響も検討した。
3)試作したモデル試験機を用いて、初期条件(地盤の材料特性、トンネル深さ)や施工プロセス等を変えた実験を行い、それに対応する変形解析結果と比較することにより、実験・解析の両面から浅層トンネル掘削時の基本的な地盤の変形メカニズムを総合的に検討した。
4)現行のトンネル掘削地盤の地表面沈下予測法や掘削時のトンネル土圧の算定法とその問題点を整理検討した。また、現場解析のために現場実測値の集積を行った。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 中井照夫 他: "Model tests of tunneling in sandy and clayey grounds with different constructionprocedure"Proc.of Shanghai'2001. (2001)
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[Publications] 山口大介 他: "トンネル掘削時の土圧特性に関する研究 - 実験による検討"第36回地盤工学研究発表会. (2001)
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[Publications] 星川拓哉 他: "トンネル掘削時の土圧特性に関する研究 - 解析による検討"第36回地盤工学研究発表会. (2001)
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[Publications] 栗本知生: "施工過程を考慮できる3次元トンネル掘削モデル試験機の開発"第36回地盤工学研究発表会. (2001)
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[Publications] H.Md.Shahin: "Experimental and numerical analysis of ground deformations considering the construction process and tunnel excavations"第36回地盤工学研究発表会. (2001)
