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天端傾斜計によるトンネル切羽前方の地山評価手法の開発

谷 卓也*1・工藤 直矢*2・青木 智幸*1・坂井 一雄*3

土かぶりの大きな山岳トンネルの地質調査では,掘削対象となる地山の全体的かつ詳細な地質状況を把握することは難しい。そのため,トンネル施工中に切羽前方の地山状況を知ることは,工事を効率的かつ安全に進める上で重要である。そこで,著者らは切羽近くのトンネル天端部に設置する高精度の傾斜計を使用して,切羽前方の地山の変化を簡易に予測できる方法を開発した。本報では,切羽前方の地山評価のメカニズムを述べ,三次元解析で検討した種々の地山条件下における地山変化点の予測位置を示すとともに,トンネル現場で実施した検証計測結果を示す。

キーワード:  山岳トンネル,現場計測,地山予測,天端傾斜計,情報化施工

*1 技術センター 土木技術研究所 地盤・岩盤研究室
*2 土木本部 土木技術部
*3 関西支店 土木工事作業所

Method for Predicting Ground Conditions Ahead of a Tunnel Face by Measuring the Inclination at the Tunnel Crown

Takuya TANI*1, Naoya KUDOH*2, Tomoyuki AOKI*1 and Kazuo SAKAI*3

The overall and precise ground conditions of a mountain tunnel with a large overburden are difficult to predict from a surface geological survey. The ground conditions ahead of a tunnel face must be predicted to ensure efficient and safe tunnel construction. The authors propose a simple but quick and accurate prediction method that uses inclinometers installed at the tunnel crown near the cutting face. This paper describes the method’s prediction mechanism and presents the results of a 3-D numerical analysis to clarify the applicable scope of the prediction method under various conditions. Finally, this paper presents the results of field verification tests at a tunnel under construction.

Keywords:  mountain tunnel, field measurement, forward prediction, inclinometer at tunnel crown, information-oriented construction

*1 Soil and Rock Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Construction Engineering Department, Civil Engineering Division
*3 Construction Site, Kansai Branch