Proposal of a practical guide of convergence measurements in Horonobe Underground Research Laboratory

幌延地下研究施設におけるコンバージェンス計測の評価指標の提案

津坂 仁和; 山崎 雅直; 羽出山 吉裕*; 山本 卓也*

Tsusaka, Kimikazu; Yamazaki, Masanao; Hatsuyama, Yoshihiro*; Yamamoto, Takuya*

日本原子力研究開発機構は、北海道幌延町において、2本の立坑を掘削しており、掘削に伴うコンバージェンスや支保工の応力の計測結果を整理し、より深部の施工における坑道周辺岩盤の変形と緩みの関係を予測する指標が必要とされている。一般的な二車線道路トンネルのコンバージェンス計測結果に対しては、初期変形速度,最終変形量,発達する緩みの幅,許容変形量の関係が整理され、施工管理のために5区分から成る岩盤挙動分類が提案されている。本研究では、その岩盤挙動分類を掘削径の異なる3事例でのコンバージェンス計測結果と比較し、その適用性に関して良好な結果を得た。そして、その結果を踏まえ、深度140mまでの立坑掘削でのコンバージェンス計測と支保工の応力計測の結果を既往の岩盤挙動分類と比較した。その結果、既往の分類で区分IIIの初期変形速度が計測された場合、区分IIの範囲の最終変形量となり、その際に発達する緩み域の幅は、掘削径の15から25%となることを明らかにした。

The mechanical stability of a tunnel is subject to the development of loosening zone. In tunneling, convergence measurement is the most convenient method to estimate support requirements. In order to predict the final deformation and the development of loosening zone based on the measurement at the earlier stage of excavation work in 12 m span tunnels, one of the authors had proposed the Rock Behavior Classification in Tunneling (RBCT) had been proposed. Japan Atomic Energy Agency has excavated a 4.5 m diameter ventilation and a 6.5 m diameter access shafts in Horonobe, Japan. It is expected to build a practical guide to feed the results from the convergence measurement to the excavation work at deeper stages. Therefore, the authors evaluated the applicability of RBCT by means of analyzing the convergence curves in three tunnels with different dimensions and compared the convergence curves in the shafts with RBCT. As a result, it was clarified that the range of 0.07 to 0.3% in the final deformation ratio and the range of 13 to 15% wide loosening zone in the excavated diameter were estimated when the range of 0.02 to 0.1%/m in the initial deformation ratio was observed.