解析結果

図 4.8 に全断面掘削工法である直壁型切羽，曲面切羽（円型切羽，楕円型切羽，円弧型 切羽）の4ケースの変位図を示す．変位図のカラースケールは最小値0mm，最大値20mm とした．なお，表示の変位量は初期状態からの変位増分を示す．最終ステップ目は，時間 に換算すると0.064 秒ほどである．図 4.9 には，地山の応力状態を表す接触圧図を示す．

接触圧図のカラースケールは最小値0N/mm²，最大値5N/mm²とした．

直壁型切羽では，底面摩擦場のDEM解析と同様な挙動を示した．初期段階で切羽近傍地 山が鏡吹付けを押し出すように変位する．その後，鏡吹付けモデルは引張に耐えられず，

鏡吹付けは引張破壊を起こし，切羽は崩壊した．そのため，その他 3 ケースと比較して，

大きな変位が生じている．また，切羽崩壊に伴い，切羽近傍地山の緩みは大きいが，地表 面に達するほどの変位は生じていない．

円型切羽では，オーバーハング状態になる部分が広いため，切羽面の上部に少し変位が 生じる．鏡吹付けモデルがアーチ効果による耐力で地山からの押し出しに耐え，大きな変 位が生じなかったと考えられる．曲面切羽の中では，水平方向変位が最も小さく，それに 伴い合成方向変位も小さくなった．円型切羽は水平方向に対する耐力が強いと考えられる．

しかし，掘り込みが大きいことで，鉛直方向の変位は大きく，地表面まで変位が進行して いる．

楕円型切羽では，中央部の曲率半径が小さく，直壁型と似た形状になることから切羽中 央が弱部になる．そのため中央部で鏡吹付けモデルは引張に耐えられず，鏡吹付けは引張 破壊を起こし，鏡吹付けモデルが破壊された．底面摩擦場のDEM解析では，疑似重力方向 以外に対して抑止力が働くため変形が小さかったが，重力場のDEM解析は，水平方向変位 が大きくなったことによって，鏡吹付けモデルにせん断力が作用し，鏡吹付けモデルが破 壊されたと考えられる．

円弧型切羽では，初期は鏡吹付けモデルがアーチ効果による耐力で地山からの押し出し に耐えていたが，円型切羽と比較して曲率半径が小さいため，水平方向の変形に耐えられ ず，徐々に鏡吹付けモデルに引張が作用した．円弧型切羽は，円型切羽と比べ切羽前方の 掘り込みが小さいため，オーバーハング状態になる範囲が狭いため鉛直方向変位は小さく，

地山内変位は狭い範囲に収まっている．

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図 4.8 模型実験規模の重力場における鏡吹付けモデル 変位図 左図：初期状態，右図：最終ステップ時（t＝6.4335×10^-2sec）

a) 直壁

b) 円

c) 惰円

d) 円弧

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図 4.9 模型実験規模の重力場における鏡吹付けモデル 接触圧図 左図：初期状態，右図：最終ステップ時（t＝6.4335×10^-2sec）

a) 直壁

b) 円

c) 惰円

d) 円弧

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