断面変形の計測結果

トンネルの変形について地山のせん断ひずみΔ/H，トンネルのせん断変形率δs/h，1-5間 距離増加率，3-7 間距離増加率，1-3間距離増加率，1-7間距離増加率で整理した．これら の定義を図 5.3.1 に示す. 載荷により模型全体が動くため．トンネルのせん断変形率 δs/h はマーカーNo.1 と No.5 の各段階における水平距離をその時の鉛直距離で割った値として いる．

1-5間距離増加率は模型の鉛直方向の変形で，天端とインバート中央にあるマーカーNo.1 とNo.5の2点間距離の変化で表した．本指標は実務における天端沈下と路盤の隆起量に関 連する指標であると考えられる．

3-7間距離増加率は模型の水平方向の変形で，S.L.にあるマーカーNo.3とNo.7の2点間 距離の変化で表した．本指標は実務における内空変位に関連する指標であると考えられる．

1-3間距離増加率および1-7間距離増加率は上半アーチの斜め方向の変形量である．本指 標は実務における斜測線の変形計測結果に関連する指標であると考えられる．

図 5.3.1 トンネルの変形を表すパラメータの定義

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 せん断変形率

図5.3.2に，地山のせん断ひずみとトンネルのせん断変形率δs/hの関係を示す．ケース6

は地山のせん断ひずみが大きくなるにしたがってδs/hも同等に増加しており，地山に追従 して変形をしていることがわかる．ケース5は地山以上に大きくせん断変形しているほか，

盤ぶくれが発生したケース1～3とケース4はせん断変形とは異なる変形モードのため，せ ん断変形率は小さくなっている．

-5 0 5 10 15 20 25

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

トンネルのせん断変形率

地山のせん断ひずみ（％）

ケース1 3.0R ケース2 3.0R増厚 ケース3 2.0R ケース4 2.0R増厚 ケース5 1.5R ケース6 1.0R(真円)

図 5.3.2 トンネルのせん断変形率

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 1-5間距離増加率

図 5.3.3に地山のせん断ひずみと1-5間距離増加率の関係を示す．本指標は実務における 天端沈下と路盤の隆起量に関連する指標であると考えられる．図より，いずれのケースも 地山のせん断ひずみが大きくなるにしたがって1-5間距離は同等もしくは減少している．盤 ぶくれが発生したケース1～3と発生しなかったケース4～6で異なる傾向を示している．

ケース1～3は盤ぶくれが発生したため，1-5間距離は大きく減少している．インバート比 を小さくした 4 ケースでは，真円に近づけるほど減少率は小さい．また，増厚をしたケー

ス3・４は，それぞれケース1・3に比べて減少は抑制されており，増厚により変形が抑制

される効果が見て取れる．ケース4～6は盤ぶくれが発生しなかったため，マーカーの上下 方向の変化は小さい．ケース 4 はΔ/H=9.0%付近から急に減少しているが，インバートの 変形は確認されなかったため，上半アーチの変形が急に大きくなったことによるものであ る．

-30.0 -25.0 -20.0 -15.0 -10.0 -5.0 0.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

1-5間距離増加率

地山のせん断ひずみ（％）

ケース1 3.0R ケース2 3.0R増厚 ケース3 2.0R ケース4 2.0R増厚 ケース5 1.5R ケース6 1.0R(真円)

図 5.3.3 1-5 間距離増加率

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 3-7間距離増加率

図 5.3.4に地山のせん断ひずみと3-7間距離増加率の関係を示す．本指標は実務における 内空変位に関連する指標であると考えられる．地山のせん断ひずみが大きくなるにしたが って，ケース1～4では3-7間の距離は増加している．ケース5とケース6は多少の増減は あるものの，ほぼ変化せず一定の距離を保っていた．

盤ぶくれが発生したケースの水平方向の 2 点間距離はいずれも増加していることから，

鉛直方向からの荷重が大きく，上下から押しつぶされるような変形をしていた．

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

3-7間距離増加率

地山のせん断ひずみ（％）

ケース1 3.0R ケース2 3.0R増厚 ケース3 2.0R ケース4 2.0R増厚 ケース5 1.5R ケース6 1.0R(真円)

図 5.3.4 3-7 間距離増加率

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 1-3間距離増加率，1-7間距離増加率

図 5.3.5に1-3間距離増加率を，図 5.3.6に1-7間距離増加率を示す．本指標は実務にお ける斜測線の変形計測結果に関連する指標であると考えられる．1-3間距離は，ケース1～

6は大きな差はないが，上半アーチの変形が大きかったケース4のみΔ/H=6.0％付近から他 のケースに比べてやや増加している．また，上半アーチから崩壊した 3 ケースはいずれも

増加率10%程度で崩壊している．1-7間距離についても，ケース4のみ他のケースとやや異

なる傾向を示しているが，他の5ケースはおおむね同じ程度の減少量であることがわかる．

これらのことから，上半アーチのはいずれのケースもおおむね同じ変形モードであったこ とがわかる．

-20.0 -18.0 -16.0 -14.0 -12.0 -10.0 -8.0 -6.0 -4.0 -2.0 0.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

1-7間距離増加率

地山のせん断ひずみ（％）

ケース1 3.0R ケース2 3.0R増厚 ケース3 2.0R ケース4 2.0R増厚 ケース5 1.5R ケース6 1.0R(真円)

図 5.3.6 1-7 間距離増加率 -2.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

1-3間距離増加率

地山のせん断ひずみ（％）

ケース1 3.0R ケース2 3.0R増厚 ケース3 2.0R ケース4 2.0R増厚 ケース5 1.5R ケース6 1.0R(真円)

図 5.3.5 1-3 間距離増加率

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