大深度立坑における坑壁崩落および覆工クラック発生に関する3次元数値シミュレーション

Three-dimensional numerical simulation of shaft wall collapse and lining crack initiation in deep shafts

前田 将秀*; 名合 牧人*; 青柳 和平  ; 菅原 健太郎*; 児玉 淳一*

Maeda, Soshu*; Nago, Makito*; Aoyagi, Kazuhei; Sugawara, Kentaro*; Kodama, Junichi*

立坑は地下空間へのアクセス手法として広く普及しているが、地下利用の深部化に伴い、施工時における坑壁崩落の危険性や施工後の長期安定性の評価が課題となっている。近年、幌延深地層研究センター(幌延URL)を対象としたフィールド計測や数値解析等により、掘削に伴う大深度立坑の挙動が解明されつつある。初期応力の異方性が坑壁周辺の応力集中を誘発し、立坑壁面での崩落に影響を及ぼすことや、支保工のパターンにより覆工コンクリートの損傷状況が異なることなどが明らかになっている。しかし、これらの知見は幌延URLの換気立坑という特定の地質・応力条件下で得られたものであり、一般的な立坑への拡張性については議論が十分ではない。本研究では、大深度立坑における坑壁崩落や覆工コンクリートのクラック発生の条件等を解明すべく、3次元数値シミュレーションを実施した。そして、初期応力の異方性の程度や支保パターンの違いが坑壁崩落や覆工クラック発生に与える影響を定量的に評価した。

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