| 研究課題/領域番号 |
01850113
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
足立 紀尚 京都大学, 工学部, 教授 (20026173)
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| 研究分担者 |
木村 亮 京都大学, 工学部, 助手 (30177927)
吉田 信之 京都大学, 工学部, 助手 (20166961)
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)
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| キーワード | かぶりの小さい / 土砂トンネル / 動場 / 遠心力場 / アルミ棒積層体 / ア-チ効果 / 地下水面 / 設計法 |
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| 研究概要 |
かぶりの小さい土砂トンネルの力学挙動を解明するために、重力場と遠心力場でトンネル掘削シミュレ-ション実験を実施し、2つの実験結果を比較しながら、トンネル周辺地山の変位挙動について検討を行なった。実験の地山材料にはアルミ棒積層体を用いた。トンネル直径Dは6.5cmで、遠心加速度は60gまでとした。地表面沈下形状はかぶりが大きくなるに従いグランドア-チが形成されるため、重力場・遠心場によらず天端直上における沈下量は小さくなり沈下形状は緩やかとなった。また、遠心力場の方がア-チ効果が大きく現われることが分かった。次に、未固結地盤に比較的土かぶりの小さなトンネルが掘削される問題を対象として、土かぶりならびに地下水面の位置などの条件を種々変化させ、それらの条件がトンネル掘削時の地盤の変位量および安定性に及ぼす影響をアルミ棒積層体を用いたモデル実験で実験的に検討した。さらに、不連続的な変形挙動と、間隙水圧の影響を考慮できる解析法を、実験結果に適用し、種々の水頭条件に対する砂質地山トンネル掘削時の、力学挙動を説明できることを確認した。さらに、かぶりの小さい土砂トンネル掘削を対象とし、地下水面ならびに土かぶり条件、掘削工法、支保工の建て込み時期などを変化させ、それらの条件がトンネル掘削時の地盤の変形量および安定性に及ぼす影響を解析的に検討した。以上より、トンネル掘削時の最適支保工・補助工・地下水処理工の設計法の確立と、地下水・荷重変動に対する長期安定性を考慮したトンネル覆工の設計法の確立を試みた。
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