報告書番号

U93012

タイトル（和文）

揚水発電所地下空洞掘削時挙動の数値解析的検討－空洞周辺岩盤のゆるみに伴う応力再配分の影響－

タイトル（英文）

NUMERICAL STUDY OF BEHAVIOR OF ROCK CAVERN FOR PUMPED-STORAGE POWER HOUSE DURING EXCAVATION -EFFECT OF STRESS-REDISTRIBUTION CAUSED BY RELAXATION OF ROCK MASS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

揚水発電所用の地下空洞は，幅３０ｍ，高さ５０ｍ，奥行き１５０ｍにおよぶ大規模空洞である。このような大空洞の掘削により周辺岩盤の強度が低下し岩盤内の応力が再配分される過程を考慮する解析を行った。掘削解析において，ゆるみ領域の応力を分配すると，空洞を囲む最大圧縮主応力はゆるみ領域の奥の岩盤に移行し，側壁面に直交する引張応力は上部か下部に移行する。この間に側壁岩盤の変位は増加するが，アーチコンクリート覆工内の応力は減少する。このような解析の結果は，節理の発達した流紋岩の地点の空洞掘削時の実測結果と同様な傾向を示している。また，この地点の空洞周辺で確認された破砕帯と節理を考慮し，応力を再配分する解析を行い，これらの不連続面が変位やゆるみ領域の進展を助長したことが確かめられた。ここでの検討結果は，今後の大規模空洞の解析手法の選定，入力条件の設定に役立つものと考える。

概要 （英文）

IN PUMPED-STORAGE POWER STATIONS,THE PLANT IS BUILT A LARGE UNDERGROUND CAVERN(30M WIDE,50M HIGH AND 150 M LANG)NUMERICAL ANALYSES IS USED TO FORECAST THE BEHAVIOR OF THE ROCK MASS AROUND THE CAVERN DURING EXCAVATION WORK. IN THIS NUMERICAL ANALYSIS THE GEOSTRESS REDISTRIBUTION AROUND THE CAVERN CAUSED BY THE LOWERED STRENGTH OF THE ROCK MASS IS TAKEN INTO ACCOUNT. COMPRESSIVE STRESSES PARALLEL TO THE CAVERN WALL MOVE TO THE BACK OF THE RELAXED ZONE,AND TENSILE STRESSES MOVE TO THE OR LOWER ZONES.AS RESULT,THE DISPLACEMENT OF THE ROCK WALLS INCREASES,BUT STRESSES IN THE ARCH-CONCRETE LINING DECREASE.THESERESULTS ARE VERY SIMILAR TO THE RESULTS MEASURED AT ACTUAL SITE. IT WAS CONFIRMED THAT DEVELOPMENT OF RELAXED ZONES AND DISPLACEMENTS IS ENCOURAGED BY GEOLOGICAL DISCONTINUITIES SUCH AS FAULTS,SEAMS AND OTHER FRACTURES. THIS WORK WILL BE USEFULL IN SELECTING ANALYSIS METHODS AND INPUT PARAMENTERS FOR FUTURE LARGE-CAVERN EXCAVATIONS.

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