Development of face stability theory considering progressive failure due to tunnel excavation

考虑隧道开挖引起的渐进破坏的工作面稳定性理论的发展

基本信息

  • 批准号:
    21K14238
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

研究代表者らは,曲線状のすべり線を用い,緩み土圧を考慮した切羽土圧の推定方法を提案している。本研究では,トンネル掘削よる切羽崩壊の進行性の特徴を実験的に取得し,実用的な切羽安定性理論を構築を目指す。2022年度は,(a)大きい土被りを想定したトンネル模型を作製し,トンネル引き抜き実験を行いアーチ作用の影響を把握するとともに,(b)アーチ作用をモデル化可能な微分方程式を別途提案した。(a)土被り比H/D=10までの模型地盤を作製可能な土槽を用い,二次元トンネル引き抜き実験を行った。材料の摩擦抵抗によって異なるが,結果,H/D=5-7で地表面の変位が生じずに部分的に地山が崩壊する様子(すなわちアーチ作用)が観察できた。土圧の傾向は昨年度に実施した,小さい土被りの実験と同様で,トンネル模型の引抜き量が大きくなるほど,地山の摩擦抵抗によって土圧は小さくなる。なお,既往の現場の知見よりもアーチ作用が生じる土被り比が大きいのは二次元の土槽だからである。次年度は,三次元の半トンネル断面の模型で実験ができる土槽を作製する予定である。(b)切羽安定問題のアーチ作用は,H/Dが大きくなるほど崩壊高さが変化することがわかった。これは従属変数の導関数が従属変数の変化に応じて定まる1階微分方程式そのものの性質である。そこで,既往のロジスティック方程式を改良してアーチ作用の生じる土被り比を推定する微分方程式を考案した。トンネル引抜き実験の結果と比較した結果,概ね現象を捉えられることがわかった。一方,H/Dが大きい領域ではやや現象と乖離する解が得られたため,2023年度には提案式を改良していく予定である。
The researchers proposed a method for estimating the soil pressure by considering the use of curved lines and calculating the soil pressure. In this paper, we aim to obtain the progressive characteristics of shear failure and construct the shear stability theory. In 2022,(a) a large number of factors were considered to determine the existence of a model, and (b) the existence of a model was considered to determine the existence of a model. (a)The ratio H/D=10. The model site can be used in the soil tank, and the two-dimensional model can be used in the soil tank. The friction resistance of the material is different, and as a result, H/D=5-7, the position of the ground surface is generated, and the ground surface is collapsed. The tendency of soil pressure is different from that of the previous year, and the soil pressure is different from that of the previous year. The friction resistance of the earth is different from that of the soil pressure.なお,既往の现场の知见よりもアーチ作用が生じる土被り比が大きいのは二次元の土槽だからである。In the next year, the three-dimensional half-life cross-section model is implemented in a predetermined manner. (b)The problem of stability of cutting feathers is that H/D ratio is very high. The first order differential equation has the properties of the derivative of the first order differential equation A study of the differential equation for the generation of a function The results of the survey were compared with those of the previous survey. On the one hand, H/D is a big field, and the phenomenon of deviation is solved. In 2023, the proposal is improved.

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Numerical method of tunnel face pressure estimation considering progressive failure due to excavation
Experimental study of frictional resistance influences on tunnel face stability
摩擦阻力对掌子面稳定性影响的试验研究
  • DOI:
    10.1088/1755-1315/1124/1/012103
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kawanoue R;Yagihashi T;Togashi Y;Osada M
  • 通讯作者:
    Osada M
トンネル引抜き実験による地山の摩擦抵抗が切羽安定性に及ぼす影響
隧道抗拔试验中地面摩擦阻力对掌子面稳定性的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    川之上諒;八木橋辰紀;富樫陽太
  • 通讯作者:
    富樫陽太
切羽崩壊の進行に伴うすべり線の形状変化を考慮したアーチ作用のモデル化と実験的検討
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Togashi Y;Iguchi S;Osada M and Kawanoue R;川之上諒,富樫陽太
  • 通讯作者:
    川之上諒,富樫陽太
切羽崩壊の進行性に関するトンネル引抜き実験とすべり線の形状変化を考慮したアーチ作用のモデル化
考虑滑移线形状变化的掌子面塌陷进展的隧道拔出试验和拱作用建模
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    1989
  • 资助金额:
    $ 3万
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    62750560
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    1987
  • 资助金额:
    $ 3万
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    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    $ 3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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  • 批准号:
    58750402
  • 财政年份:
    1983
  • 资助金额:
    $ 3万
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  • 批准号:
    58550336
  • 财政年份:
    1983
  • 资助金额:
    $ 3万
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    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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