抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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シールド工法は,その優れた施工性から軟弱地盤中にトンネルを建設する場合にも適用されるため,周辺地盤の圧密沈下が原因で覆工に変形やひび割れが発生する事例が報告されている。トンネルの変形挙動については未解明な点が多く,長期的な挙動を精度よく予測する手法の確立が求められている。トンネルの変形挙動を予測する方法には,地盤との相互作用を評価する土水連成解析を用いるのが有効とされている。またひび割れ挙動については有限要素法で材料の非線形性を表現する非線形FEMがすでにトンネルに対しても適用されている。そこで,著者らは,土水連成解析でトンネルの内空変位を求め,これを入力値とした非線形FEMで覆工の詳細なひび割れの進展過程を求める方法について検討し,既設トンネルにおける実測結果との比較から本手法の妥当性について検証した。1)本手法により,現場で観察されたひび割れと同様の発生結果を得ることができた。しかし,土水連成解析で,地層構成や地下水位変動から想定される以上の荷重を作用させる必要があるという課題が明らかになった。2)リング外圧試験の結果から,ひび割れ発生密度を用いたリング剛性低下のモデル化手法を考案した。そして,この剛性低下モデルと非線形FEMの比較解析を行い,両者はほぼ同様のひび割れ発生状況を得られることが確認できた。3)剛性低下モデルを組み込んだ土水連成解析によって,地層構成や地下水位変動から想定される荷重の載荷で生じる鉛直方向の内空変位量の解析結果は,実測値に適切に対応することが確認できた。また,トンネルのひび割れの発生位置についても概略的には実測値と対応する結果が得られることが確認できた。
