04

トンネル坑内変位計測による切羽前方地山予測

青木 智幸*1・今中 晶紹*2・板垣 賢*2・領家 邦泰*3・金尾 剣一*4・櫻井 春輔*5

山岳トンネル工事では日常の施工管理と情報化施工の目的で坑内変位測定が行われる。近年ではトータルステーションを使用してこの測定を行うことが一般的であり三軸方向の変位が得られているが,国内では横断面内の変位の分析が主である。オーストリアでは,トンネル軸方向の変位を天端沈下と組み合わせて評価する方法やトンネルの距離程に沿う天端沈下の連続曲線の変化から切羽前方の地山変化を予測する方法が開発され,実績を上げてきている。本報では,まず,これらの研究事例をレビューし,その原理を整理した。次に,この評価方法を米子自動車道二川トンネルの南側坑口からの掘進時に試験的に適用した。坑口から25〜55mの区間に断層破砕帯が存在するが,上記の2種の評価法共に断層部の軟弱層を予測する兆候を示し,その有効性と実用化の可能性を確認した。

キーワード:  内空変位,天端沈下,軸方向変位,前方予測

*1 技術センター 土木技術研究所 地盤・岩盤研究室
*2 中国支店 二川トンネル工事
*3 土木本部 土木技術部 トンネル技術室
*4 西日本高速道路(株) 中国支社
*5 (財)建設工学研究所

Using Displacement Monitoring to Predict Rock Conditions Ahead of a Tunnel Face

Tomoyuki AOKI*1, Akinori IMANAKA*2, Ken ITAGAKI*2, Kuniyasu RYOKE*3, Kenichi KANAO*4 and Shunsuke SAKURAI*5

In recent years, a total station is routinely used for monitoring displacements and collecting three-dimensional displacement data during the construction of mountain tunnels. In Austria, two novel methods have been developed and applied in the last decade. One predicts the rock condition ahead of the tunnel face from the trend of the ratio of longitudinal displacement versus crown settlement. The other estimates the rock condition around the tunnel face from the shape of deflection curves of the crown settlement along the tunnel chainage. This paper describes a comprehensive review of these pioneering studies and the successful results of a tentative application to the Hutakawa Tunnel Project.

Keywords:  convergence, crown settlement, axial displacement, forward prediction

*1 Soil and Rock Engineering Research Section, Civil Engineering Research Institute, Technology Center
*2 Hutakawa Tunnel Project, Chugoku Branch
*3 Tunnel Engineering Section, Civil Engineering Department
*4 Chugoku Branch, West Nippon Expressway Co., Ltd.
*5 Construction Engineering Research Institute Foundation