大深度地下空間の近接効果に関する実験的研究

深层地下空间邻近效应实验研究

基本信息

批准号：
05750477
负责人：
相川明
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Oita National College of Technology
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

项目摘要

空間を近接施工する場合には,空間相互の影響を考慮する必要がある。現状では理論的にも実験的にもその影響が明らかではなく,評価方法も確立していない,本研究は,大深度地下での複数の空間の掘削による相互の影響性を,底面摩擦模型実験を用いて,実験的,理論的に解明するものである.本実験装置は,不連続性を持ち複雑な挙動を示す岩盤の挙動を,定量的に把握できる特徴を有する.深度50mの不連続性地盤に既設の空間があり,それに近接して空間を施工する場合を想定し,離間距離の大小および補強の有無が,双設空間の変形挙動および破壊挙動に与える影響について調べた。幾何学的縮尺を1/100,力学的縮尺を1/1.5とし,石膏,石灰,砂,水を配合し,乾燥,成型し,不連続地盤模型を作成する。領域外の土被り圧および側圧はジャッキによる外力を用いた。空間の施工は,模型地盤の所定位置をカッターで正確に取り除くことにより表現する。ロックボルトは,アルミニウム箔を模型表面に張り付けることによりモデル化した。各実験段階ごとにデジタルビデオカメラを用いて,模型の挙動をビデオフロッピ-に保存し,実験後,画像解析用CPUを用いて画像解析を行い,地盤の移動量および亀裂の進展過程を数値化した。離間距離が小さくなるにつれて空間相互の影響が大きくなり,ひいては全体的な破壊に至ることが実験的に確認できた。離間距離比0.4〜0.6の間に挙動の閾値があることが明らかになった。有限要素解析によりピラ-部分の局所安全率を調べたところ,実験結果に符合する解析結果が得られた。また,ピラ-部へロックボルトを施工すると,ピラ-部の変形や破壊挙動を制限することとなり,天盤の沈下を抑制し,双設空間の安定性に効果的であることが確認できた。今後は,実際的な形状を有する大型空間について同様の実験を行い,さらに,ロックボルトの効果についても定量的に評価することが必要である。

在建造邻近的空间时，需要考虑空间的相互影响。目前该影响在理论和实验上均不清楚，也尚未建立评估方法。本研究旨在通过底部摩擦模型实验来评估地下深处多个空间开挖的相互影响。该实验装置采用不连续性和复杂性。它的特点是能够定量地了解表现出这种行为的岩石的行为。假设在深度为 50 m 的不连续地面中存在一个空间，并且该空间将建在其附近，则尺寸研究了间隔距离和是否存在钢筋对孪晶空间变形行为和断裂行为的影响。几何比例设置为1/100，机械比例设置为1/1.5 将石膏、石灰、沙子和水混合、干燥并成型，以创建不连续的地面模型。来自千斤顶的外力用于区域外的上覆压力和侧向压力。空间的构造是通过使用刀具从模型地面上精确地去除预定位置来表达的。通过在模型表面粘贴铝箔来对岩石锚杆进行建模。在每个实验阶段，使用数码摄像机将模型的行为保存在视频软盘上，实验结束后使用图像分析CPU进行图像分析，以量化地面移动量和裂纹扩展过程。做过。实验证实，随着间隔距离变小，空间的相互影响就会变大，导致彻底毁灭。很明显，在 0.4 和 0.6 之间的间隔距离比之间存在行为阈值。通过有限元分析研究支柱部分的局部安全系数，得到了与试验结果相符的解析结果。此外，经证实，在支柱部分安装岩石锚杆可以限制支柱部分的变形和断裂行为，抑制天花板的下沉，并有效提高双空间的稳定性。未来有必要在具有实用形状的大空间中进行类似的实验，定量评估锚杆的效果。