トンネル発破解析を対象とした3次元個別要素法の計算効率改善

摘要

トンネルの発破掘削では，その際に発生する振動が近接住居等へ及ぼす影響が懸念される.そのための対策のーつとして，トンネル切羽面にスリツト状の溝を堀り新たな自由面を設ける「心抜き自由面発破」と呼ばれる手法が有効とされているせ，その合理的な設定方法は未だ確立されていない.そこで，著者らは二次元個別要素法による発破解析を通し，当該工法の振動低減メカニズムについて検討してきた.その結果，スリット長や自由面から発破孔までの距離（最小抵抗線長）と，放射される波動エネルギーの指向性や大きさとの関係が明らかになりつつある.%This paper discuses improvement in computational performance of the 3-D distinct element method for the tunnel blasting analysis. For this purpose, the time increment in time integration method is set adaptively to each element based on its velocity, so that the computation time can be saved. To make ensure the dynamical consistency under different time increments, the time integration is achieved in terms of the impulse. Further enhancement is attempted by parallelizing the calculation process of contact force between elements. Homogenization of computation time is achieved by optimizing the element allocation to each processor based on the performance in the previous time interval.Through numerical examples, efficiency of the proposed methods is validated.