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トンネル再現解析プログラム
「GEOTECHS-BACK」

実験計画法を用いてトンネル挙動を高精度に再現

トンネルの情報化施工では、各施工段階における計測値に基づき、地盤の変形係数や強度定数、側圧係数などの物性パラメータを逆解析するとともに、得られた物性パラメータによって次工程におけるトンネル及び周辺構造物の挙動を精度よく予測します。しかしながら、従来の逆解析手法では、逆解析するパラメータの種類が限定されたり、支保工を考慮する事が出来なかったりするなどの実用面の問題が残されていました。そこで、これらの問題を解決した実用的なトンネル再現解析プログラムGEOTECHS-BACKを開発しました。

図版:地下発電所空洞解析事例

地下発電所空洞解析事例

キーワード
FEM解析、逆解析、予測解析、情報化施工

GEOTECHS-BACKの概要

GEOTECHS-BACKは計測結果と実験計画法を用いて地盤物性を逆解析し、現状を再現する解析プログラムです。統計学的手法の一種である実験計画法は、膨大な実験条件の中から精度の高い結果が効率的に得られる実験条件を選択する手法であり、これを物性パラメータの逆解析に応用しています。この方法を用いるとほとんどの入力パラメータの逆解析が可能であり、かつ収束性も高いため、従来の逆解析プログラムより実用性が向上しています。

図版:実験計画法による最適パラメータの探索イメージ

実験計画法による最適パラメータの探索イメージ
(弾性係数と側圧係数を逆算した場合)

改ページ

特長・メリットココがポイント

トンネルの安定性の向上と支保工の合理化

従来の再現解析では、地山の弾性係数と側圧係数をパラメータとして、トンネル天端沈下、内空変位を再現していました。本解析ではさらに多くの物性を逆解析パラメータに設定でき、再現値も脚部沈下や地表面沈下などを加えることができるため、トンネルの安定性の向上や支保工の合理化に役立ちます。

図版:従来の逆解析手法とGEOTECHS-BACKとの比較

従来の逆解析手法とGEOTECHS-BACKとの比較

解析事例

道路トンネルにおける解析事例

図版:解析断面と計測値

解析断面と計測値

図版:GEOTECHS-BACKにより同定した地盤物性値

GEOTECHS-BACKにより同定した地盤物性値

学会論文発表実績

  • 「クリープ挙動を考慮したトンネル逆解析プログラムの開発」,土木学会,第53回年次学術講演会,2008年9月

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