JP2012112111A - 安定性評価方法および安定性評価装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地山の地質条件および坑道の設置条件を含む条件設定を行い、地山がMohr−Coulombの降伏基準にしたがうものとして、地山の材料の三軸圧縮試験から得られる応力−ひずみ曲線を軸ひずみの値で区分して線形化することによって得られる区分線形ひずみ軟化モデルに基づいて坑道部の地山の掘削の数値解析を行うことにより、所定の掘削区間における非線形ひずみ測度を算出し、算出した非線形ひずみ測度と、区分線形ひずみ軟化モデルにおける所定の軸ひずみに対応した非線形ひずみ測度である許容値とを比較することによって前記地山の安定性を評価する。
【選択図】図7
Description
ηp=2σc -0.18,ηs=3σc -0.25,ηf=5σc -0.32
と表されることが知られている(アイダン・オメール,赤城知之,川本眺万,”スクィーズィングレベルの判定基準となるパラメータ(状態ひずみ)について”,土木学会第25回岩盤力学シンポジウム(89),pp.426−430,1993)。
σ1−κσ3−σc=0 …(1)
と表される。ここで、換算一軸圧縮強度σcおよび定数κは、ピーク強度における粘着力cpおよび内部摩擦角φpを用いて、それぞれ次式(2)、(3)で表される。
σ'1−κ'σ'3−σ'c=0 (4)
と表される。ここで、換算一軸圧縮強度σ'cおよび定数κ'は、残留強さにおける粘着力crおよび内部摩擦角φrを用いて、それぞれ次式(5)、(6)で表される。
εp 3=−αf・εp 1,εp 1=−αg・εp 3
という関係がある。ここで、係数αfは、勾配fを用いて定義されるダイレイタンシー角
このように、区分線形ひずみ軟化モデルにおいて、弾性限界ひずみεe 1より大きい軸ひずみに対応する非線形ひずみ測度は、弾性限界ひずみεe 1を基準として与えられる。
2 入力部
3 演算部
4 出力部
5 記憶部
6 制御部
31 数値解析部
32 比較部
33 変位算出部
34 評価部
51 設計条件記憶部
52 モデル情報記憶部
Claims (6)
- 坑道周辺の地山の安定性を評価する安定性評価方法であって、
地山の地質条件および坑道の設置条件を含む条件設定を行う設計工程と、
前記地山がMohr−Coulombの降伏基準にしたがうものとして、前記地山の材料の三軸圧縮試験から得られる応力−ひずみ曲線を軸ひずみの値で区分して線形化する区分線形ひずみ軟化モデルを形成するモデル形成工程と、
前記モデル形成工程で形成した区分線形ひずみ軟化モデルに基づいて坑道部の地山の掘削の数値解析を行うことにより、所定の掘削区間における非線形ひずみ測度を算出する数値解析工程と、
前記数値解析工程で算出した非線形ひずみ測度と、前記区分線形ひずみ軟化モデルにおける所定の軸ひずみに対応した非線形ひずみ測度である許容値とを比較することによって前記地山の安定性を評価する比較工程と、
を有することを特徴とする安定性評価方法。 - 前記比較工程で比較した結果、前記数値解析工程で算出した非線形ひずみ測度が前記許容値以下である場合に、該非線形ひずみ測度に対応する壁面変位を算出する変位算出工程と、
前記設計工程で設定した条件にしたがって掘削を行う掘削工程と、
前記掘削工程で掘削した坑道の壁面変位を計測する計測工程と、
前記変位算出工程で算出した壁面変位と前記計測工程で計測した壁面変位とに基づいて掘削した地山の安定性を評価する評価工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の安定性評価方法。 - 前記所定の軸ひずみは、前記区分線形ひずみ軟化モデルにおける弾性限界ひずみ以上の値を有することを特徴とする請求項1または2に記載の安定性評価方法。
- 坑道周辺の地山の安定性を評価する安定性評価装置であって、
地山の地質条件および坑道の設置条件を含む条件、ならびに前記地山がMohr−Coulombの降伏基準にしたがうものとして、前記地山の材料の三軸圧縮試験から得られる応力−ひずみ曲線を軸ひずみの値で区分して線形化することによって形成される区分線形ひずみ軟化モデルの情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する区分線形ひずみ軟化モデルに基づいて地山の掘削の数値解析を行うことにより、所定の掘削区間における非線形ひずみ測度を算出する数値解析部と、
前記数値解析部が算出した非線形ひずみ測度と、所定の軸ひずみに対応した非線形ひずみ測度である許容値とを比較することによって前記地山の安定性を評価する比較部と、
を備えたことを特徴とする安定性評価装置。 - 前記比較部が比較した結果、前記数値解析部が算出した非線形ひずみ測度が前記許容値以下である場合に、該非線形ひずみ測度に対応する壁面変位を算出する変位算出部と、
前記変位算出部が算出した壁面変位と、前記条件にしたがって掘削された坑道で計測した壁面変位とに基づいて、掘削した地山の安定性を評価する評価部と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項4に記載の安定性評価装置。 - 前記所定の軸ひずみは、前記区分線形ひずみ軟化モデルにおける軟化開始ひずみ以上の値を有することを特徴とする請求項4または5に記載の安定性評価装置。
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