地山の初期応力状態が施工時および完成後の山岳トンネルの変形に与える影響

摘要

山岳トンネルにおいて，施工時あるいは完成後何年か経過してから側壁の押し出しや盤ぶくれといった変状が発生することがある．この現象は地山の変形係数や強度といった力学的物性値とともに，トンネル掘削前の地山の初期応力状態にも大きな影響を受けると考えられる．一方で初期応力状態がトンネル変状に与える影響は十分に整理されていない．そこで本研究では，数値解析により，トンネルの掘削から完成後の変状発生までを一貫してモデル化することにより，施工時および完成後のそれぞれについて，地山の初期応力状態がトンネルの変形や地山の塑性領域等に与える影響を整理した．その結果，初期側圧係数が大きいほど，施工時の水平内空縮小は大きく完成後の盤ぶくれも大きくなること等がわかった．