高精度傾斜計による岩盤挙動のモニタリング手法の開発

Development of technologies for monitoring rock behaviors using tiltmeter

井尻 裕二*; 名合 牧人*; 木ノ村 幸士*; 杉原 豊*; 重廣 道子*; 里 優*; 國丸 貴紀

Ijiri, Yuji*; Nago, Makito*; Kinomura, Koji*; Sugihara, Yutaka*; Shigehiro, Michiko*; Sato, Masaru*; Kunimaru, Takanori

本研究は、深地層研究所建設に伴う岩盤挙動をモニタリングする技術を開発することを目的として、地表面近傍に設置した高精度傾斜計の計測結果及びシミュレーション解析結果について報告するものである。高精度傾斜計は、建設に伴う掘削やコンクリート打設の影響を捉えているだけでなく、地震,気圧・潮汐変動や地上での重機の移動の影響まで捉えており、非常に感度よく岩盤の挙動を捉えていることがわかった。また、弾性解析により、建設に伴う岩盤変形挙動の計測結果から地盤の剛性を同定する手法が有効であることを示した。さらに、水-応力連成解析より高透水ゾーンでは傾斜変位の速度が大きく変位モードも変化することから、傾斜計の湧水現象のモニタリングへの適用性を示した。

This paper presents the in-situ measurement data and the results of simulation analyses in order to develop technologies for monitoring rock behaviors using tiltmeters placed near ground surface. From the data, it is shown that the tiltmeters are able to capture the rock behaviors due to shaft excavations and concrete placements and are very sensitive to capture earthquakes, change in barometrical pressure and tide as well as the movements of heavy-construction-equipments. The applicability of inverse analysis for identifying the rock properties using tilting displacement data associated with construction activity is demonstrated by elastic analyses. In addition, the applicability of tiltmeters for monitoring high-permeable zones is also demonstrated by Hydro-Mechanical coupling analysis, because the groundwater flow toward the shaft along high-permeable zone cause an increase in the rate of tilting displacement and change in displacement mode.