(Special session) Monitoring of Mechanical Behavior of Rock Mass［Wed. Sep 13, 2023 PM Room-3］

[2301-04-02] Study on the seismic wave-induced slip mechanism of a fault crossing a tunnel

○Atsushi Sainoki¹, Koki Fujimoto¹, Hideyuki Murayama², Yasuhito Arai², Nao Ikeda² (1. Kumamoto University, 2. Fujita Corporation)

Chairperson: Yoshiaki Fujii (Hokkaido University)

Keywords:Tunnel damage, Earthquake, Fault-slip

2016年に発生した熊本地震によって俵山トンネルでは様々な変状が発生したが、特にトンネルと震源断層とは異なる断層（A断層と呼ぶ）が交差する箇所において大規模な覆工コンクリートの崩落が発生した。俵山トンネルにおいては、断層以外にも不良地山区間が多数存在しているが、大規模崩落が生じたのはこの区間のみであるため、A断層が熊本地震の地震波によって滑動したと推定される。本研究では、この仮説を検証するために数値シミュレーションを用いて、熊本地震の地震波がA断層の力学的挙動に及ぼす影響に関して定量的な評価を実施した。そのために、まず最初に、俵山トンネルの地層・表面状態を再現した三次元数値解析モデルを構築し、地山を構成する安山岩緻密部、自破砕部、および凝灰角礫岩の力学的物性値を決定した。次に、九州地方の地殻応力状態、熊本地震の地震波特性を調査に、数値解析モデルに入力する境界条件の範囲を同定した。これらを基に、地震波を与えた動的解析を実施した結果、妥当な周波数、加速度、初期応力の範囲内で、A断層が地震波によって滑動した。さらに、断層の滑動によって地山の塑性領域が拡大することが判明した。