資源・素材学会 年次大会

トンネル掘削において計画面よりも余分に掘削することを余掘りという。余掘りの発生により、埋め立て費用の増加や安全性の低下が生じる。その問題に対処すべく現在は爆薬ごとに起爆のタイミング、岩盤の状況や不連続性の状態によって穿孔、発破方法を変えている。しかしながら、余掘りを予測することは難しい。そのため、本研究では、トンネルでの穿孔と発破における余掘りの現象を予測、管理するために余掘り抵抗係数(Overbreak Resustance Factor: ORF)を余掘り評価の新たな実証的アプローチとして提案する。新箱石トンネルにて、地質学的パラメータと発破計画内のパラメータから構成される90のデータセットを計測し、それぞれに重み付けを行った。次に、5つの人口ニューロンネットワーク(Artificial Neuron Network: ANN)モデルを用い、感度分析を行った。その結果、余掘りに与える影響は切羽面の不連続性が55.20%で最も高く、強度27.18%、風化9.43%、切羽面の状態8.18%と続いた。感度分析の結果は計測データに適用され、このデータと計測データを比較すると反比例関係にあることを示した。最終的に、トンネルにおける穿孔、発破の際に起こり得る余掘りを予測する5段階のORFチャートを開発した。