Title
地山強度の劣化・低位化によるトンネル長期不安定性と対
策工の有効性評価システム( はしがき )
Author(s)
張, 鋒
Report No.
平成14年度-平成15年度年度科学研究費補助金 (基盤研究
(C)(2) 課題番号14550493) 研究成果報告書
Issue Date
2003
Type
研究報告書
Version
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/682
※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。1.研究背景と目的 トンネル掘削時の安定性に関する研究が盛んに行われてきたが､完成後のトン
ネルの長期安定性および破損トンネルの補修工法の検討が十分に行われていると
は言ぇない｡特に､大都市域地下に分布する軟岩を対象とした大深度･大規模地下
空洞が建設された場合､あるいは破砕帯など地質条件･強度の悪い地山にトンネな
どが建設された場合､地山の粘着力･構造が掘削･風化により劣化､低位化していく ことが予想される｡この地山強度の劣化､低位化が地下空洞･トンネルの長期安定 性を脅かす原因となっている｡しかしながら､地山強度劣化による地下空洞､トンネルの長期安定性評価手法がいまだに確立されていないため､トンネル覆工破損の
補修工法の有効性が解明されておらず､早急に解決しておかなければならない｡本研究は､これらの問題を解決するために､実際に発生したトンネル覆工破損の補修
工事において､長期間にわたって蓄積され.てきた現場計測データ串よび原位置･室
内試験結果に基づいて､地山強度の劣化や低位化が地下空洞･トンネル供用時の長 期安定性に影響を与えるメカニズムおよび補修工法の有効性を解明するもの であ る｡掘削･風化による地山強度の劣化に伴う地下空洞･トンネルの長期不安定性のメカニグムの解明および覆工破損補修工法の評価手法の確立を主目的とする｡
地下空洞･
トンネルの長期不安定性の要因には､地盤材料の風化による強度経時
劣化や､掘削による有効拘束圧の減少などがあり､またこれらの時間依存性にひず
み軟化特性が加わることに圭づて生じる進行性破壊が考えられる｡しかし､現在ま
で多くの研究は､岩盤破壊時め極限状態のみに着目する､あるいは3次元応力状態
でのクリープ破壊過程を1次元のクリープ破壊モデルを使ってシミュレートする など､破壊までのプロセスを忠実に追随することができていないため､､長期不安定 性の正確な予測が困難だった｡その結果､破損した覆工の補修工法を適材･適所で 行えない､行?たとしてもその効果が評価されていないなどの問題があった｡そこ で､本研究では､以下の項目について明らかにする｡ ①地山材料の掘/削(せん断)､風化による強度の経時劣化特性､特に地山材料のひ ずみ軟化､クリープ特性 ②地下空洞･トンネル周辺地盤の地山強度の経時劣化による進行性破壊のメカテ ズム③周辺地山の経痔劣化による覆工損傷の発生機構
由′覆工の補修工法として､鋼板を含めたコンクリートの内巻き､覆工背後地盤の
空洞の充填､ロックボルトの打設の有効性
⑤地山経時劣化特性､トンネル施工時の条件､覆工破損度合いに応じた補修工蔭 の設計および施工法の確立これらの問題に着目し､山梨県内葛野川にある地下発電所の放水路トンネルに
発生した地山の経時劣化による覆エコンクリーートの変状･破損に対して､綿密な地
