地下空間の開発に対する浸透流・地盤変動同時解析システムの開発

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地下空洞周りにおける地下水浸透特性・地盤変動特性を検討する解析システムには空洞断面のみならずその3次元的形状と開発プロセスを考慮する必要がある。このため、以下の研究を行った。1、地下空間の開削による空洞境界面の変形、空洞周辺における応力分布等地盤環境への影響予測を目的としたシステム開発のため、まず、体積力密度分布に対応し、直観的に理解し易い変位不連続量の導入により、3次元半無限媒体)中における微小面積要素上の変位不連続の影響評価プログラムの開発と現場への適用を行った。具体的には、地下空洞開削の影響が3次元的に伝播する深部開発の影響を評価するため、その開発過程における空洞の形状・配置の空間的な変化に対応し、且つ現場の状況に即した時間係数の導入が可能なシステムを完成させた。2、1、で得られる地下空洞周りの応力分布に対応した透水係数分布を反映できるよう3次元浸透流解析プログラムの検討を行い、複雑な水理常数の分布モデルを作成、過剰間隙水圧帯を特定するなど観測井における自記録データによく一致する事を報告した。この為、要素分割や個々の要素の構成節点を地質モデルに対応させるための編集作業等には、汎用メッシュジェネレターを開発し、複雑な地質構造を有するフィールドの19断面に対してモデル作成と、その検討を行った。3、各解析プログラムの実行は大型計算機施設を利用して行い、またその解析結果のグラフィック処理には計算機施設のアプリケーションパッケージを利用し、視覚化を計った。また、全ファイルについて、ワークステーションを介してのカートリッジテープへの保管を実行した。※キャリブレーションデータ入手が不可能であったため、地盤変動解析、浸透流解析を個別のフィールドに適用せざるを得なかった。しかし、解析結果についてはその妥当性が証明されており、実用レベルに達したと考えられ、今後空洞変形及びそれに伴う地下水流動特性を検討する事が可能である。