JP5649436B2 - 地山の安定性の評価方法、及び切土工事の情報化施工方法 - Google Patents
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また、前記評価工程による地山の状況変化の評価に基づいて、前記一の切土予定領域が切土されることにより露出した切土法面に打設される地山補強材の本数を決定することとしてもよく、また、前記評価工程による地山の状況変化の評価に基づいて、前記一の切土予定領域が切土されることにより露出した切土法面に打設される地山補強材の長さを決定することとしてもよい。
また、前記第1測定工程により測定される固有振動数に対して、前記第2測定工程により測定される固有振動数が上昇した場合に、前記打設工程により打設される地山補強材の本数よりも、前記一の切土予定領域が切土されることにより露出した切土法面に打設される地山補強材の本数を増やすこととしてもよい。
また、本発明の切土工事の情報化施工方法をトンネル工事に適用することとしてもよい。
また、上記課題を解決するための本発明は、地山の安定性の評価方法であって、地山の第1切土予定領域を切土して、第1切土法面を露出させる第1切土工程と、前記第1切土法面に、打設後に第1切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、前記打設工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を測定する第1測定工程と、前記第1測定工程後に、前記第1切土予定領域よりも1つ下方に位置する前記地山の第2切土予定領域を切土して、第2切土法面を露出させる第2切土工程と、前記第2切土工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を再度測定する第2測定工程と、前記第1測定工程及び前記第2測定工程において測定された固有振動数の変化に基づいて、前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、を含むことを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本発明は、切土工事の情報化施工方法であって、地山の第1切土予定領域を切土して、第1切土法面を露出させる第1切土工程と、前記第1切土法面に、打設後に第1切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、前記打設工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を測定する第1測定工程と、前記第1測定工程後に、前記第1切土予定領域よりも1つ下方に位置する前記地山の第2切土予定領域を切土して、第2切土法面を露出させる第2切土工程と、前記第2切土工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を再度測定する第2測定工程と、前記第1測定工程及び前記第2測定工程において測定された固有振動数の変化に基づいて、前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、前記評価工程における前記地山の安定性の評価に基づいて、前記第2切土法面の補強内容を決定する補強内容決定工程と、を含むことを特徴とする。
図1(A)に示すように、本発明の切土工事の情報化施工方法は、切土予定領域11を切土し、切土により露出した切土法面10に、打設後に切土法面より突出する端部に加速度計31が設けられた地山補強材21(以下、加速度計が設けられた地山補強材を、特別地山補強材22という場合がある。)を含む複数の地山補強材21を所定ピッチで打設する工程と、特別地山補強材22の固有振動数の変化に基づいて地山の状況変化の評価を行う評価工程を備えることを特徴とする。以下、本発明の切土工事の情報化施工方法について具体的に説明する。
切土は、切土予定領域11を掘削機等により掘削することにより行われ、図1(A)に示すように、切土により切土法面10及び造成地3が形成される。切土予定領域11は、所望する造成地3に応じて適宜設定することができる。
図1(B)に示すように、切土により形成される切土法面10には、所定長さの地山補強材21が所定のピッチで打設される。地山補強材21の打設は、切土工事の分野で用いられる従来公知の地山補強材(例えば、ロックボルト)、打設方法を適宜選択して行うことができ、地山補強材21の構造、及び打設方法について特に限定はされない。
評価工程は、切土法面10に打設された特別地山補強材22の固有振動数を測定し、該測定された固有振動数に基づいて地山の状況の評価を行う工程である。
次に、図3を参照して本願第2の実施形態について説明する。なお、図3(A−1)は、切土予定領域を説明するための地山断面図であり、図3(A―2)は、切土予定領域を説明するための地山正面図である。また、図3(B−1)は、第1切土工程後の地山断面図であり、図3(B−2)は、第1切土工程後の地山正面図である。また、図3(C−1)は、打設工程後の地山断面図であり、図3(C−2)は、打設工程後の地山正面図である。また、図3(D−1)は、第2切土工程後の地山断面図であり、図3(D−2)は、第2切土工程後の地山正面図である。
第1切土工程は、図3(A)に示される複数の切土予定領域を有する地山において、図3(B)に示すように一の切土予定領域(切土予定領域42)の切土を行う前に、該一の切土予定領域よりも上方に位置する切土予定領域(切土予定領域41)の切土を行う工程である。
打設工程は、図3(C)に示すように、第1切土工程により露出した切土法面101に、上記で説明した特別地山補強材22を含む複数の地山補強材21を打設する工程である。
第1測定工程は、打設工程で切土法面101に打設された前記特別地山補強材22の固有振動数を測定する工程である。具体的には、一の切土予定領域(切土予定領域42)が切土される前に、上記打設工程で打設された特別地山補強材22の固有振動数を測定する工程である。
第切土工程は、図3(D)に示すように、第1測定工程後に、一の切土予定領域(切土予定領域42)の切土を行う工程である。
第2測定工程は、第2切土工程後に、打設工程で切土法面101に打設された特別地山補強材22の固有振動数を測定する工程である。具体的には、一の切土予定領域(切土予定領域42)が切土された後に、上記打設工程で打設された特別地山補強材22の固有振動数を測定する工程である。
一の切土予定領域(切土予定領域42)を切土した場合に地山の状況が変化する場合には、その上方に位置する切土予定領域(切土予定領域41)を切土することにより露出する切土法面101に打設された特別地山補強材22にかかる土圧は変動し、これに伴い特別地山補強材22の固有振動数も変動することとなる。そこで、評価工程においては、第1測定工程及び第2測定工程において測定された固有振動数の変動に基づいて、地山の状況の評価を行う。具体的には、一の切土予定領域(切土予定領域42)の切土前後における地山補強材22の固有振動数の変動に基づいて、地山の状況の評価を行う。
ロックボルトの頭部を水平方向にハンマーで叩いた後の自由振動から、ロックボルトの固有振動数を計測した。このときのフーリエスペクトルを図4に示す。なお、図中のピーク値が、地山に拘束された状態におけるロックボルトの固有振動数である。(以下の図5〜図7についても同様)
(手順2)せん断変形後の固有振動数の測定(1)
実際に地山の状況に変化が生じた状態を模擬するために、模型土槽全体を側方に強制的にせん断変形させた(10mm載荷)。せん断変形後のロックボルトの固有振動数を、上記手順1と同様に行った。このときのフーリエスペクトルを図5に示す。
(手順3)せん断変形後の固有振動数の測定(2)
手順2の後に、さらに模型土槽全体を側方に強制的にせん断変形させた(20mm載荷)。次いで、上記手順1と同様にして、ロックボルトの固有振動数の測定を行った。このときのフーリエスペクトルを図6に示す。
(手順4)初期状態に復元後の固有振動数の測定
模型土槽を初期の状態に戻したのちに、上記手順1と同様にして、ロックボルトの固有振動数の測定を行った。このときのフーリエスペクトルを図7に示す。
11・・・切土予定領域
21・・・地山補強材
22・・・加速度計が取り付けられた地山補強材
31・・・加速度計
32・・・補強材
33・・・グラウト材
34・・・ナット
35・・・頭部プレート
Claims (6)
- 地山の安定性の評価方法であって、
地山の切土予定領域を切土し、切土により露出した切土法面に、打設後に切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、
前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数に基づいて前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、
を含むことを特徴とする地山の安定性の評価方法。 - 地山の安定性の評価方法であって、
地山の第1切土予定領域を切土して、第1切土法面を露出させる第1切土工程と、
前記第1切土法面に、打設後に第1切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、
前記打設工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を測定する第1測定工程と、
前記第1測定工程後に、前記第1切土予定領域よりも1つ下方に位置する前記地山の第2切土予定領域を切土して、第2切土法面を露出させる第2切土工程と、
前記第2切土工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を再度測定する第2測定工程と、
前記第1測定工程及び前記第2測定工程において測定された固有振動数の変化に基づいて、前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、
を含むことを特徴とする地山の安定性の評価方法。 - 切土工事の情報化施工方法であって、
地山の切土予定領域を切土し、切土により露出した切土法面に、打設後に切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、
前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数に基づいて前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、
前記評価工程における前記地山の安定性の評価に基づいて、前記切土法面の補強内容を決定する補強内容決定工程と、
を含むことを特徴とする切土工事の情報化施工方法。 - 切土工事の情報化施工方法であって、
地山の第1切土予定領域を切土して、第1切土法面を露出させる第1切土工程と、
前記第1切土法面に、打設後に第1切土法面より突出する端部に加速度計が設けられた地山補強材を含む複数の地山補強材を所定ピッチで打設する打設工程と、
前記打設工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を測定する第1測定工程と、
前記第1測定工程後に、前記第1切土予定領域よりも1つ下方に位置する前記地山の第2切土予定領域を切土して、第2切土法面を露出させる第2切土工程と、
前記第2切土工程後に、前記加速度計が設けられた地山補強材の固有振動数を再度測定する第2測定工程と、
前記第1測定工程及び前記第2測定工程において測定された固有振動数の変化に基づいて、前記地山の安定性の評価を行う評価工程と、
前記評価工程における前記地山の安定性の評価に基づいて、前記第2切土法面の補強内容を決定する補強内容決定工程と、
を含むことを特徴とする切土工事の情報化施工方法。 - 前記補強内容決定工程では、前記評価工程における前記地山の安定性の評価に基づいて、前記切土法面、又は前記第2切土法面に打設される前記地山補強材のピッチを決定することを特徴とする請求項3又は4に記載の切土工事の情報化施工方法。
- 前記補強内容決定工程では、前記評価工程における前記地山の安定性の評価に基づいて、前記切土法面、又は前記第2切土法面に打設される前記地山補強材の長さを決定することを特徴とする請求項3又は4に記載の切土工事の情報化施工方法。
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