資源開発技術／開発機械／岩盤工学

[2K0101-10-10] 大きな変状が発生した蛇紋岩中のトンネルでの応力解析に用いるパラメーターの値に関する提案

○尾上 義将¹、池田 奈央¹、金井 康将¹、藤井 義明¹、児玉 淳一¹、福田 大祐¹ (1. 北海道大学)

司会：濵中 晃弘（九州大学）、笹岡 孝司（九州大学）

キーワード：変状、トンネル、蛇紋岩、コンプライアンス可変型構成方程式、応力解析

トンネル工事では蛇紋岩と遭遇した際に大きな変形が発生し、施工が困難となる場合がある。このメカニズムを理解する一助となすために、コンプライアンス可変型構成方程式を組み込んだトンネルの応力解析を予定している。そこで、構成方程式に用いるパラメーターを求めるために、二種類のひずみ速度（主に10^-5 s^-1、10^-4 s^-1）を一定軸ひずみ毎に入れ替えて載荷する方法を用い、主に粘土状の蛇紋岩について一軸・三軸圧縮試験を行った。また、定ひずみ速度での載荷中に、破壊直前で定応力制御に切り替えることにより一軸クリープ試験も実施した。試験で得られた応力－ひずみ線図をコンプライアンス可変型構成方程式であらかた再現できることを確認した。応力解析には、初期ヤング率として10^-5 s^-1における三軸圧縮試験の50％ヤング率の平均値240 MPa、初期ポアソン比は三軸圧縮試験で0.5前後となったが、別の研究機関での解析に用いられている0.4、粘着力・内部摩擦角として10^-5 s^-1の一軸圧縮試験・三軸圧縮試験の結果から26.4 kPaと8.2度、定数a、時間依存性の程度を決める定数n、ピーク強度以降の応力－ひずみ線図の傾きを決める定数mについては、三軸圧縮試験の応力—ひずみ線図がよく再現できた1 x 10^-4 s^-1、40、-20を提案した。