| 研究課題/領域番号 |
05555133
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
竹村 次朗 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40179669)
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| 研究分担者 |
北詰 昌樹 運輸省港湾技術研究所, 土質部, 地盤改良研究室長
岡村 未対 東京工業大学, 工学部, 助手 (50251624)
廣岡 明彦 東京工業大学, 工学部, 助手 (70238400)
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| キーワード | 地下構造物 / 浮力 / 土被厚さ / 載荷速度 / 粘土地盤 / 砂地盤 / 浮き上がり量 / 引き上げ荷重 |
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| 研究概要 |
浮力を受ける構造物の安定性を調べるために、平成6年度は地盤中のトンネル構造物中の水を流し出すことによってトンネル内部土堀削過程をシミュレートする遠心模型実験を行った。実験では粘土地盤、砂地盤中に配置するトンネルの剛性、深さをパラメータとし、これらがトンネルの周辺に加わる土圧、トンネル周方向応力、地表面変位に及ぼす影響を調べた。これによって得られた結論は以下に示す通りである。
1)トンネル内圧が等方的に減少する段階で、トンネルが半径方向に収縮し、これに伴ってトンネル外周に加わる土圧が減少し地盤表面が沈下する。トンネル外周の土圧の減少量は地盤の剛性が大きいほど大きく、内圧の減少によるトンネル周方向応力の増加は地盤剛性の小さい地盤ほど大きくなる。
2)トンネル内部の水を流出させ、トンネル重量を減少させる過程において、剛性の大きな砂地盤ではトンネル深さによらず地盤表面の隆起は生じないが、軟弱な粘土地盤でトンネルが地盤の浅い部分に存在する場合、トンネル直上の地盤表面で若干の地盤の上向きの変位が観察された。しかしながらトンネル上の土の厚さCトンネル直径Dの比、C/Dが1以上であれば地盤が浮力によって破壊することは、地盤がある程度軟弱な場合でも無いものと言える。
3)トンネルが上向きに浮力を受けると、トンネルの剛性が小さい場合にはトンネルの内径が水平方向に増加し上下方向に減少することによって、トンネル周方向の応力は剛な地盤に比べて一様な分布となり、また地盤表面の上向きの変位量は小さくなる。
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