これまで多くの地中構造物の耐震検討は地盤振動による地盤変位を外力として行われてきたが、断層を横切る地下構造物（シールドトンネル）の場合、断層運動による地盤の変位が構造物に与える影響についても検討を行う必要が生じる。本検討は、まず、既往の文献などにより基盤面での断層変位量を設定した後、トンネル位置での断層運動による地盤の変位量を算出するために、地盤-構造物をモデル化したFEM解析を実施した。解析モデルは、反射法探査結果に基づき、堆積地盤の形状、過去に運動したと考えられる断層面を設定し、トンネル構造物とともにモデル化した。入力する断層変位は、4つの断層面のうち堆積層厚が最も薄く構造物への影響が大きいものに基盤面における強制変位として入力した。次に、FEM解析により得られたトンネル位置での地盤変位を用いて、梁-バネモデルによるトンネル構造物の安全性検討を行った。シールドトンネル構造物の耐力は、トンネルセグメントを結合する嵌合継手で決定し、断層変位による構造物の断面力が継手の耐力以下となることを確認した。
| 断層変位、シールドトンネル、FEM解析 |