X線CT法を用いたトンネルの設計・施工の高度化に関する研究

X射线CT法隧道设计与施工进展研究

基本信息

批准号：
05J05159
负责人：
高野大樹
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

近年都市部において山岳トンネル工法を適用してトンネルを掘削するケースが増加している.この場合,近接施工による既設構造物への悪影響の低減,地表面沈下対策のために鏡ボルト,先受工などの各種補助工法が適用されることが多い.本研究では,これまでにX線CTスキャナにより得られる地盤内の断面画像をもとに,切羽崩壊時の地盤内挙動,各種補助工法の地山補強効果について検討を行ってきた.しかしこれらの研究の中では,地盤内の密度変化を定量的に評価することで崩壊領域の形状や発達過程を評価しており,切羽安定の評価に必要な地盤内のひずみ量を得るには至っていない.そこで,地盤内の土粒子の移動現象をCT画像より直接観察することで地盤内の挙動を把握することを試みた.開発した画像解析手法により地盤内のひずみ場を解析するために,地盤内に設置されたマーカーの移動量を解析し,地盤内変位を3次元的に把握可能であることを確認した.またこれに加え,実規模応力レベルでの補助工法の切羽補強効果を評価するために,CT実験と同条件において遠心模型実験を行った.ここでは,CT実験と遠心模型実験での切羽崩壊後の地盤の変形状況を比較することにより1G場小型実験であるCT実験の現象の妥当性を確認すると共に,崩壊に至るまでの切羽面作用土圧,地表面沈下量の増加傾向について解析を行った.これらの結果をもとに,鏡ボルトの有効な打設長,配置パターンについて提案を行った.

近年来，在城市地区挖掘隧道的案例数量一直在增加。在这种情况下，经常采用各种辅助方法，例如镜螺栓和预接收，以减少近端构造对现有结构的不利影响，并防止地面沉降。在这项研究中，我们研究了面部崩溃时地面崩溃期间的地面行为，并且通过定量评估地面的密度变化以及崩溃区域的形状和发育过程的各种辅助方法的效果，并评估了面部稳定性的地面所需的应变量，并评估了塌陷区域的形状和发育过程。因此，通过直接观察到从CT图像中的土壤颗粒在地面中的运动，地面是通过直接观察到从CT图像中移动的土壤颗粒现象来制成的。我们试图了解CT实验的行为。为了使用开发的图像分析方法分析地面内的应变场，我们分析了安装在地面上的标记的运动量，并确认地面内的位移可以三维握住。此外，为了评估辅助方法在实际应力水平上的效果，在与CT实验相同的条件下进行了离心模型实验。在这里，我们比较了CT实验崩溃后CT实验崩溃后地面的变形状态，并分析了土壤压力和表面沉淀到崩溃之前的增加。基于这些结果，我们提出了镜螺栓的有效倒入长度和放置图案。