宇宙線ミュー粒子を用いた農業用水路トンネルの補強の評価手法の確立

点击翻译按钮获取中文摘要

本申請課題では，地盤や構造物を透過した宇宙線ミュー粒子を測定し，このデータを用いて農業用水路トンネルの地山の地質不良区間の密度を推定する．そして，数値解析と模型実験を併用してトンネルと地山の相互挙動を明らかにし，耐震補強工法を再現することで，その効果を検討することを目的とする．第一に，宇宙線ミュー粒子検出による密度の精度を確認するため，広島県にあるロックフィルダムの監査廊にシンチレータと光電子増倍管で構成された検出装置とサーベイメータを設置し，ミューオンを測定した．なお，このロックフィルダムはコア，フィルタ，ロックのゾーンに分かれており，それぞれのゾーンに対して，既往の密度試験の結果がある．また，ミューオンを測定する際には，上流側と下流側でそれぞれ検出装置の天頂角を0度（鉛直方向に相当）から60度まで10度おきに変化させる．測定した結果から密度を換算し，既往の密度試験の結果と比較することで，精度を確認する．次に，前年度に引き続き，地山とトンネル覆工をモデルとした載荷実験に対し，剛体バネモデル（RBSM）を用いて数値解析を行う．解析モデルでは地山とトンネル覆工，水平方向から荷重を作用させ，要素分割を変化させて，載荷板変位，内空変位，載荷荷重，モデル全体の変形状況，ひび割れ発生状況などについて実験結果と比較し，背面空洞の影響や適用範囲を明らかにする．また，多方向載荷試験（水平荷重に加え，鉛直荷重を考慮）に対する数値解析も実施する．