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さなえあみおか
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1 第 14 回地盤防災

2 豪雨による斜面の崩壊 ( 自然の力 )

3 岩盤斜面の崩壊状況 (By JH)

16 崩壊状況の模式図 1 崩壊前美濃 IC 2 一次崩壊 (9:55) 美並 IC 150m 3 二次崩壊 (12:20) 4 最終形 (13:10)

17 地質構造崖錐堆積物強風化岩盤 (D 級 ) 風化岩盤 (CL~CM 級 ) ボーリング地下水位標高 (m) 220 コンクリートブロック擁壁自動車道

18 Side: Retaining wall made of concrete blocks Strong weathered rock (D) Weathered rock (C L ~C M ) initial underwater line horizontal displacement is fixed and 側面 : 水平方向変位を拘束, 鉛直方向自由 vertical displacement is free 底面 : 水平, 鉛直方向とも拘束 Bottom: fixed in two directions Undrained 非排水境界 boundary Shear stress ratio (2J 2 ) 1/2 / ' (2J 2 ) 1/2 / ' 3 ' =0.196 MPa v Shear strain (2I 2 ) 1/ Volumetric strain v 解析メッシュモデルコンクリートブロック擁壁付き強風化岩盤強風化岩盤風化岩盤初期地下水位節点数 :1520 要素数 : m 境界条件底面 :XY 方向変位拘束, 非排水側面 :X 方向変位拘束, 非排水地表面 : 排水 320m

19 t=2500sec t=5000sec t=7500sec t=7662sec Development of shear strain in the ground with time CASE1)

20 t=10000sec t=15000sec t=20000sec t=25000sec Development of shear strain in the ground with time CASE2)

21 t=2500sec t=25000sec t=7662sec t=50000sec Case1 Case2 Distribution of the displacement vector (Enlarged with 100 times)

22 Meshes of 3D FEM & 2D FEM Strongly weathered rock Weathered rock Residual strength R f =15 Residual strength R f =7 Residual strength R f =4.5 Elastic Initial underground water level Middle section plane

23 Development of shear strain in the slope with time (4000 sec) 2I 2 ( I 2 : 2nd invariant of (6000 sec) deviatoric strain) (11450 sec) 3D FEM(central section plane) (4000 sec) (6000 sec) (8852 sec) 2D FEM

24 Verification with actual failure surface(2) Actual final failure zone Bird view Actual final failure surface Result of 3D FEM Vertical section view

25 Distribution of shear strain in 3D view (in sec) 2I 2

26 トンネル掘削による斜面の破壊 ( 人為的行動によるもの )

27 鋼製支保工の変形状況 ( 崩落土除去後に谷側か )

28 対象トンネル坑口崩落事故日時 : 平成 9 年 11 月 10 日規模 :40,000m 3 超地質 : 船津花崗岩および表層に強風化まさ土雨量 : 崩壊前にはほとんどなしこの岩盤斜面は貫通の数日後, 終点側坑口上部斜面が幅約 65m, 長さ 80m にわたって崩壊した. 崩壊土砂の圧力で谷側の支保にクラックが発生し, クラック発生後 1 時間 45 分で全面崩壊した.

29 トンネル掘進区間 65m 80m

30 坑口 ( 終点側 ) 崩壊斜面とトンネル線形

31 地質条件崩壊地の最上部に至るまで, 船津型のミロナイト化した花崗閃緑岩である. 斜面には何層もの粘土化変質帯が差し目に分布して, 脆弱化している. 風化した岩盤が斜面上方に厚く分布している. 多亀裂で割れ目が開口し褐色化, 軟質化が著しい.

32 押さえ盛土設計当初の坑口断面

33 掘削前貫通直前坑口部工事状況

34 貫通後の坑口の様子

崩落事故経緯 1997 11 月 4 日トンネル貫通 1997 11 月 9 日坑内弾性波探査実施 No.514 No.517 No.

35 崩落事故経緯月 4 日トンネル貫通月 9 日坑内弾性波探査実施 No.514 No.517 No 月 10 日 7:30 始業前点検異常なし 13: 支保完了 13:30 現場点検異常なし 14:30 514~517 支保天端及び左 60 に 2~3mのクラック発生 15:15 523~527 支保に上載荷重を施工 15:40 ロックボルトプレートの破損 15:50 退避命令吹付けコンクリートのクラック拡大崩落発生 15:55 鋼製支保の変形発生坑口両サイドの谷より継続的な落石発生 16:00 作業員避難 16:15 崩落発生

36 崩落後トンネル内坑口近くの吹付のクラック坑口近くのロックボルトの抜け落ち

37 鋼製支保工の変形状況 ( 崩落土除去後に山側から )

38 上部に堆積した土塊の重量で崩壊 1 せん断力が作用していない時の断面 2 せん断力が作用し, トンネルの変形が進む段階 3 谷側の脚部に内側へ向う回転モーメントが生ずる段階 4 上部に堆積した土塊の重量で圧壊が生ずる段階支保工変形のメカニズム

39 素因地質 : 斜面には何層もの粘土化変質帯が差し目に分布し, 脆弱化誘因崩落事故原因の推定風化した岩盤が斜面上方に厚く分布降水量や地下水位の上昇などは考え難いトンネル掘削による緩み域の拡大押さえ盛土を施工していなかった

40 トンネル周辺の P 波速度分布

41 崩壊とトンネル施工との関係人工地山と抱き擁壁なし Fs = 人工地山と抱き擁壁あり反力考慮せず Fs = 反力考慮あり 68 tf Fs = 1.048

42 詳細法による崩壊メカニズムの崩壊メカニズムの解明岩盤斜面の掘削掘削後数日を経た斜面が突然崩壊進行性破壊? 発生機構の解明斜面の掘削, トンネルの掘削等による地盤の進行性破壊を数値解析により検討 1 解析手法の確立 2 斜面安定, トンネル掘削への適用

43 解析対象斜面の地質断面

44 解析モデル強風化花崗岩花崗岩 Case-1: 押え盛土なし Case-2: 押え盛土あり抱き擁壁押え盛土 m m

45 掘削完了直後掘削完了から掘削完了から掘削完了から 6 時間後 12 時間後 13 時間後 Case-1 掘削完了直後掘削完了から掘削完了から掘削完了から 6 時間後 12 時間後 13 時間後せん断ひずみ卓越領域の拡大状況 Case-2

46 掘削完了直後掘削完了から掘削完了から掘削完了から 6 時間後 12 時間後 13 時間後破壊要素地層境界 Case-1 掘削完了直後掘削完了から掘削完了から掘削完了から 6 時間後 12 時間後 13 時間後破壊領域の拡大状況破壊要素地層境界 Case-2

47 崩壊斜面の掘削作業

48 改修後完成断面

49 耐震補強工事途中に発生した地震による地盤防災工事の検証淀川堤防の被災 (1995 年 1 月 17 日兵庫県南部地震 )

50 被災河川堤防 1995 年兵庫県南部地震 Kob e City Epicenter N 34.4', E 135.0' Dept h km M w Osak a City Y od o River Osak a Bay Dam aged area km : Stron g motio n station, recorde d horizonta l maximu m acceleratio n in Gal Ooyod o stron g motio n station (Kilopos t 6.0km) Osak a Bay To r ia Ds ih ki em Takam i Dike Yodo river No.1 site : severel y da maged (kilopos t 1.4km) No.2 site : slightl y damaged (kilopos t 3.0km) km Damage d area :

52 平面図

54 被災河川堤防 C o n c r ete B efore earthquake p a r a p et R iver side Elevation (m ) 6 A fter earthquake 4 2 Em bankm ent

58 残留変位堤防天端に着目兵庫県南部地震 2.7m 東南海地震東海地震 ( 新モデル ) 4.9m 4.3m

59 鋼管矢板リング基礎の耐震補強 (A ランク予測 ) A ランク予測 : イベント情報なし B ランク予測 : イベント情報部分あり C ランク予測 : イベント情報あり

60 30,000 kl 石油タンクの耐震補強工法の評価 ( 中国電力 ) Node 1 Node 2 Petroleum tank Node 3 Concrete revetment Clay Reclaimed soil (sand) Granite Element 1 Element 2 Reclaimed boulder Reclaimed sand Sea Clay Element 3 Sand 110m 200m Petroleum tank (H=16m, D=52m) Concrete revetment Solid element: 3603 Shell element: 88 Node: m 2.9m 6.5m 11.5m 200m Steel pile ring 188.3m 200m 3.5m 4.0m 5.0m

61 なし Dis-x(m) Node Time(sec) 9 12 Dis-x(m) Node Time(sec) Dis-x(m) Node Time(sec) ありなしあり Dis-x(m) Dis-z (m) Node 1 steel pile ring Time(sec) Node Time(sec) Dis-z (m) Dis-x(m) steel pile ring Node Time(sec) Dis-z (m) 0 0 Dis-z (m) Node 2 steel pile ring Time(sec) Node Time(sec) steel pile ring Node Time(sec) Dis-z (m) Dis-z (m) Dis-x(m) Node 3 steel pile ring Time(sec) 補強工法有無の条件下で地盤水平変位の比較 0 Node Time(sec) 0 Node 3 steel pile ring Time(sec) 補強工法有無の条件下で地盤鉛直変位の比較

(a) 矢板リング無し (a) without steel pile ring (b) with

地震終了後 ) (a) 矢板リング無し (a) without steel pile ring

62 MPa 過剰間隙水圧の発生が防げれないが変形が押さえられる! (a) 矢板リング無し (a) without steel pile ring (b) with steel pile ring Figure 9 Distribution of excessive pore-water pressure (t=10.0 sec) cm (b) 矢板リングあり過剰間隙水圧の分布 ( 地震終了後 ) (a) 矢板リング無し (a) without steel pile ring (b) 矢板リングあり (b) with steel pile ring 水平変位の分布 ( 地震終了後 ) Figure 10 Distribution of horizontal displacement (t=10.0 sec)

<967B95B6>

<967B95B6> 第３回門島地すべり対策検討委員会本文資料第３回門島地すべり対策検討委員会資料 (平成 25 年 7 月 16 日) １地すべり観測結果静岡県雨量計川竹かわたけ下記に現時点での観測結果について整理する 1.1 門島かどしま雨量 2013/3/21 に住民より変状発生の通報があり崩壊発生の誘因としては 3/13 3/14 の 64mm の降雨及び 3/18 の 93mm の降雨が想定される