個別要素法とはりばねモデルを用いたトンネル覆工の安定性評価

抄録

トンネルの力学的安定性を評価する手法として，個別要素法とはりばねモデルを組み合わせた数値解析手法を提案する．トンネルをはりばねモデルで，その周辺地盤を粒状体要素でモデル化する．はりばねモデルは少ない接点数で曲げや圧縮が表現できるという特徴がある． 一般に覆工と地盤では剛性が異なるため，陽解法を用いる場合，要求される適切な時間ステップが異なる．そこで，覆工部分の解析を陰的に行うことで時間ステップを覆工と地盤で揃える工夫をした． 数値解析例として，埋め戻しトンネルの解析を行った．数値解析の結果，塑性曲げ破壊や局所的な座屈現象が確認された．