不連続性岩盤構造物に対する解析手法の確立と設計法の提案

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10555151
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 堀井 秀之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10181520)
• 研究分担者: 吉田 秀典 香川大学, 工学部, 助教授 (80265470) ; 松本 高志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40301121)
• キーワード: 亀裂性岩盤 / MBCモデル / 空洞掘削 / 岩盤力学 / 設計法 / 解析手法

研究概要

解析手法の改良:
基質岩盤の破壊解析既存の不連続面のせん断・開口だけでなく、基質岩盤の破壊もモデル化し、解析手法に含めた。破壊条件が満足された場合、変位の不連続面が発生するものとし、その不連続面では破壊面の構成則が満足されるものとした。不連続面を有する有限要素を開発し、有限要素解析プログラムに組み込み、空洞の終局限界状態の解析を可能とした。確保される安全率を解析結果として求め、空洞の形状・支保を変化させたときの安全率の変化を計算し、最適設計を行う手法を提示した。
解析パラメータの同定法の提案:
解析手法が利用可能となるためには、その入力データを地質調査結果や原位置試験の結果から客観的に決定できなくてはならない。本坑掘削に先行しておこなわれる機器搬入坑・ケーブル坑の掘削を原位置応力解放試験と捉え、内空変位の計測結果から解析に必要なパラメータの同定する方法を開発し、実測データに適用しその妥当性を示した。

研究成果

• [文献書誌] J.Vyshytil and H.Horii: "Micromechanics-based continuum model for hydraulic fracturing of jointed rock masses during HDR stimulation"Mechanics of Materials. 28. 123-135 (1998)
• [文献書誌] H.Yoshida and H.Horii: "Micromechanics-based continuum analysis for the excavation of large-scale underground cavern"Proc.of SPE/ISRM Rock Mech.in Petro.Eng.,8-10 July 1998, Trondheim, Norway,1. 209-218 (1998)
• [文献書誌] 吉田秀典.日比野繁信.堀井秀之.工藤径奎吾: "トンネル掘削時の内空変位を用いた解析パラメータの同定法"土木学会論文集. No.596III-43. 11-27 (1998)
• [文献書誌] H.Horii,H.Yoshida,H.Uno,S.Akutagawa,Y.Uchida,S.Morikawa,T.Yamabe,H.Tada,T.Kyoya,F.Ito: "Comparison of computational models jointed rock mass through analysis of large-scale cavern excavation"Proc.of 9rh Int.Congress on Rock Mechanics, edited by G.Vouille & P.Berest,Paris 1999, Balkema. Vol.1. 389-393 (1999)
• [文献書誌] H.Horii,H.Yoshida: "A new definition of safety factor and a cavern design method based on MBC analysis"Proc.of 9rh Int.Congress on Rock Mechanics, edited by G.Vouille & P.Berest,Paris 1999, Balkema. Vol.1. 425-428 (1999)
• [文献書誌] J.Vychytil and H.Horii: "Coupled flow-deformation analysis of hot dry rock stimulation"Geotherm.Sci.& Tech.. 6. 259-279 (1999)