先進ボーリングコア情報によるトンネルの時間遅れ変状

50．先進ボーリングコア情報によるトンネルの時間遅れ変状機構に関する考察
Study on time dependency of rock by advanced boring core of tunnels
○伊東佳彦・岡﨑健治・大日向昭彦（土木研究所寒地土木研究所），村山秀幸・丹羽廣海（フジタ技術センター）
Yoshihiko Ito, Kenji Okazaki, Akihiko Obinata, Hideyuki Murayama, Hiroumi Niwa
1．はじめに
B 時には CⅠ～DⅠ（一部 DⅡ）へ，支保は概ね設計通
り～軽装備側に変更されている．ただし，施工は DⅠ
北海道の国道トンネルでは，変位計測および全線の
先進ボーリング調査結果等から地質性状を評価してト
～DⅡであり，設計時の評価に近いかたちで行われた．
ンネル支保を決定している．しかし，支保設置直後や
時間遅れ変状は発生しておらず，地山評価は妥当であ
トンネル開通後のいわゆる時間遅れ変状を起こすトン
ったといえる．
ネルが依然発生しており，施工や維持・管理上の課題
(3) デイサイト部
設計時は CⅡで，先進 B 時も大部分で CⅡ，部分的
となっている．
本論では，熱水変質作用を被った新第三紀火山岩・
（図中左寄り等で DⅠ～DⅡへと重装備側，中央部で C
火砕岩類からなるトンネル地山の先進ボーリングコア
Ⅰへと軽装備側）に変更された．施工は概ね先進 B 時
で計測された一軸圧縮強度，P 波速度，有効間隙率等
の評価に基づいたが，2 箇所で時間遅れ変状が発生し
の物理力学特性の相互関係を検討し，時間遅れトンネ
縫い返し掘削（E）が行われた．なお，縫い返し掘削
ル変状との関係について考察したので，その結果につ
部も，当初の施工は CⅡで実施された．時間遅れ変状
いて報告する．
が発生したため，地山評価については改善の余地があ
る．変状部の合理的な評価方法の構築が焦点となる．
2．トンネルの概要と調査内容
3.2
調査対象地は，北海道日本海沿岸の延長約３キロの
NATM 工法で施工されたトンネルである．トンネル地
デイサイト部の評価方法
デイサイト部の時間遅れ変状箇所についてみると，
山は熱水変質作用を被った新第三紀の火山岩類（デイ
非変状箇所と比較して，切羽評価点，RQD(5)，一軸圧
サイト，安山岩溶岩）および火砕岩である．本トンネ
縮強度，地山強度比など特に変わったところはない．
ルでは支保設置後に２箇所で盤膨れが発生し，縫い返
変状箇所②では先進ボーリング時の湧水量が多かった
し掘削が行われている．両箇所とも熱水変質作用を被
が，施工時の湧水は周囲と比較してもそれほど多くは
ったデイサイトである．
なかった．また，先進ボーリングコア観察においても，
調査トンネルの施工時の計測記録を図-1 に示す．上
前後と較べて特に目立った変化は認められなかった．
より，地質断面図（先進ボーリング結果反映済），設計
注目されるのは，変状が 2 箇所とも土被り厚が最大
時，先進ボーリング評価時（以後，先進 B 時），施工
となる近傍で発生していることである。今後，地山強
時の支保パターン，切羽評価点，RQD(5)，先進ボーリ
度比とは異なる方法で，土被り厚を考慮した評価方法
ング時の湧水量，一軸圧縮強度，地山強度比である．
を構築する必要があると考える．なお，内空変位およ
なお，これらの調査は北海道開発局が実施した物であ
び粘土鉱物等の検討結果については，別途報告する１）．
る．上下に渡っている黒枠部分が縫い返し掘削を行っ
4．おわりに
た 2 箇所である．
本調査の実施にあたり，資料提供ならびに現地調査
3．考察
にご協力いただいた国土交通省北海道開発局の関係各
3.1 支保パターンの妥当性
位に，ここに記して深謝いたします．なお，本調査研
(1) 安山岩部
究は，国土交通省建設技術研究開発助成制度における
設計時に CⅠであったのが，先進 B 時と施工時には
「変状を伴う老朽化トンネルの地質評価・診断技術の
CⅡ～DⅡへと 1～3 ランク重装備側に変更されている．
開発」の補助金で実施した．
この部分は，先進ボーリング調査によって RQD(5)が
小さいのと一軸圧縮強度，地山強度比が低いことが考
文献
慮されたと考えられる（切羽評価点も低かった）．時間
1）岡崎健治，大日向昭彦，伊東佳彦，丹羽廣海，村
遅れ変状は発生しておらず，地山評価は妥当であった
山秀幸（2014）
：建設後に変状が生じたトンネルに
といえる．
おける施工時の計測データに関する考察，
（社）日
(2) 自破砕溶岩（一部堆積岩）部
本応用地質学会平成 26 年度研究発表会（投稿中）．
坑口を別とすれば，設計時に DⅠであったのが先進
99
貫通点
地質断⾯図
標⾼(m)
450
400
350
⾃破砕溶岩
⼀部堆積岩
300
250
200
デイサイト
安⼭岩
先進パターン
坑⼝
E
DII
ＤI
CII
ＣI
坑⼝
E
DII
ＤI
CII
ＣI
施⼯⽀保パターン
設計⽀保パターン
変状区間①
坑⼝
E
DII
ＤI
CII
ＣI
切⽻評価点
80
変状区間②
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
1,501
2,001
2,501
TD(ｍ)
2,000
2,500
TD(ｍ)
RQD(5)%
湧⽔量（ｌ/min）
(kN/m2)×1000
先進ボーリング
圧縮強度
TD(ｍ)
赤線：設計支保パターン（投影）
1
501
1,001
赤線：設計支保パターン（投影）
0
500
1,000
1,500
0
500
1,000
1,500
0
500
1,000
1,500
0
500
1000
1500
2000
2500
TD(ｍ)
0
500
1,000
1,500
2,000
2,500
TD(ｍ)
0
500
1000
1500
2000
2500
TD(ｍ)
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
2500
2000
2,000
2,000
2,500
2,500
TD(ｍ)
TD(ｍ)
1500
1000
500
0
250
200
150
100
50
0
40
地⼭強度⽐
TD(ｍ)
0
30
20
10
0
図－1
調査トンネルの施工時の計測記録
100

Download Report