地下空間の開発に対する浸透流・地盤変動同時解析システムの開発

地下空间开发渗流与地面变形同步分析系统开发

• 批准号: 05750836
• 负责人: 鹿田 光一
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750836/
• 关键词: 浸透流; 地盤変動; 変位不連続; 影響評価手法; 地盤環境保全

地下空洞周りにおける地下水浸透特性・地盤変動特性を検討する解析システムには空洞断面のみならずその3次元的形状と開発プロセスを考慮する必要がある。このため、以下の研究を行った。1、地下空間の開削による空洞境界面の変形、空洞周辺における応力分布等地盤環境への影響予測を目的としたシステム開発のため、まず、体積力密度分布に対応し、直観的に理解し易い変位不連続量の導入により、3次元半無限媒体)中における微小面積要素上の変位不連続の影響評価プログラムの開発と現場への適用を行った。具体的には、地下空洞開削の影響が3次元的に伝播する深部開発の影響を評価するため、その開発過程における空洞の形状・配置の空間的な変化に対応し、且つ現場の状況に即した時間係数の導入が可能なシステムを完成させた。2、1、で得られる地下空洞周りの応力分布に対応した透水係数分布を反映できるよう3次元浸透流解析プログラムの検討を行い、複雑な水理常数の分布モデルを作成、過剰間隙水圧帯を特定するなど観測井における自記録データによく一致する事を報告した。この為、要素分割や個々の要素の構成節点を地質モデルに対応させるための編集作業等には、汎用メッシュジェネレターを開発し、複雑な地質構造を有するフィールドの19断面に対してモデル作成と、その検討を行った。3、各解析プログラムの実行は大型計算機施設を利用して行い、またその解析結果のグラフィック処理には計算機施設のアプリケーションパッケージを利用し、視覚化を計った。また、全ファイルについて、ワークステーションを介してのカートリッジテープへの保管を実行した。※キャリブレーションデータ入手が不可能であったため、地盤変動解析、浸透流解析を個別のフィールドに適用せざるを得なかった。しかし、解析結果についてはその妥当性が証明されており、実用レベルに達したと考えられ、今後空洞変形及びそれに伴う地下水流動特性を検討する事が可能である。

考察地下空洞周围地下水渗透特征和地面变形特征的分析系统不仅需要考虑空洞横截面，还需要考虑其三维形状和发育过程。为此，我们进行了以下研究。 1. 为了开发一个旨在预测对地面环境的影响的系统，例如地下空间开挖引起的空腔边界面的变形以及空腔周围的应力分布，我们首先开发了一个与体力密度相对应的系统通过引入位移不连续性，我们开发了一个程序来评估位移不连续性对三维半无限介质中小面积单元的影响，并将其应用于现场。具体来说，为了评估地下空洞开挖影响三维传播的深部开发的影响，我们将响应开发过程中空洞形状和布局的空间变化，并开发立即可用的方法。我们已经完成了一个允许引入时间系数的系统。我们研究了一个三维渗流分析程序，该程序可以反映与2和1中获得的地下空腔周围应力分布相对应的水力传导率分布，创建复杂水力常数的分布模型，并计算超孔隙水压力区。据悉，该数据与观测井自记录数据吻合良好。为此，我们开发了一种通用网格生成器，用于编辑单元划分等工作，使各个单元的组成节点与地质模型相对应，并对其进行了研究。 3.使用大型计算机设备执行各分析程序，并使用计算机设备上的应用程序包进行图形处理来可视化分析结果。此外，所有文件都通过工作站存储在盒式磁带上。 *由于无法获得校准数据，因此必须对各个场地进行地面变形分析和渗流分析。但分析结果的有效性已被证明，认为已达到实用水平，未来有可能研究空洞变形及相关地下水流特征。

项目成果

鹿田光一: "影響円解析法による地盤変動量の算定とその拡張" 第14回西日本岩磐光学シンポジウム講演論文集. 14. 71-74 (1993)

Koichi Shikada：“使用影响圈分析方法及其扩展计算地面变形量”第14届西日本岩和光学研讨会论文集14. 71-74（1993）。