JP2000321360A - 地下速度構造推定方法及び地下速度構造推定システム - Google Patents
地下速度構造推定方法及び地下速度構造推定システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定す
る。 【解決手段】 振動センサ１により検出された複数箇所
の常時微動データを解析装置２により解析してレイリー
波の分散特性を求めると共に、調査地盤の近傍の地盤の
既存のデータベースとして例えばｋ−ｎｅｔに基づいて
インバージョン法の初期地下速度構造モデルを求め、調
査地盤の分散特性と初期地下速度構造モデルに基づいて
インバージョン法により調査地盤の地下速度構造を推定
する。
る。 【解決手段】 振動センサ１により検出された複数箇所
の常時微動データを解析装置２により解析してレイリー
波の分散特性を求めると共に、調査地盤の近傍の地盤の
既存のデータベースとして例えばｋ−ｎｅｔに基づいて
インバージョン法の初期地下速度構造モデルを求め、調
査地盤の分散特性と初期地下速度構造モデルに基づいて
インバージョン法により調査地盤の地下速度構造を推定
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、調査対象地点にお
けるレイリー波の分散特性と初期地下速度構造モデルに
基づいてインバージョン法により調査対象地点の地盤の
地下速度構造を推定する地下速度構造推定方法及び地下
速度構造推定システムに関する。
けるレイリー波の分散特性と初期地下速度構造モデルに
基づいてインバージョン法により調査対象地点の地盤の
地下速度構造を推定する地下速度構造推定方法及び地下
速度構造推定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】地下構造を調査する方法としては、ボー
リング孔を用いる方法や、反射法のような地震探査法が
知られている。また、これらの方法に加えて、最近では
レイリー波、ラブ波などの表面波を利用する方法が提案
され、この方法では、比較的深層部を調査する場合には
常時微動を用い、宅地等の浅層部を調査する場合には起
震機等を用いてその上下成分であるレイリー波を観測
し、周波数−波数スペクトル法や空間自己相関法により
周波数と位相速度の関係（以下、観測分散特性）を得、
地下地盤構造から計算される理論状の周波数と位相速度
の関係（以下、理論分散特性）と上記の「観測分散特
性」を比較して地盤モデルの修正を繰り返すことによ
り、地下速度構造を推定するインバージョン法が用いら
れることが多い。
リング孔を用いる方法や、反射法のような地震探査法が
知られている。また、これらの方法に加えて、最近では
レイリー波、ラブ波などの表面波を利用する方法が提案
され、この方法では、比較的深層部を調査する場合には
常時微動を用い、宅地等の浅層部を調査する場合には起
震機等を用いてその上下成分であるレイリー波を観測
し、周波数−波数スペクトル法や空間自己相関法により
周波数と位相速度の関係（以下、観測分散特性）を得、
地下地盤構造から計算される理論状の周波数と位相速度
の関係（以下、理論分散特性）と上記の「観測分散特
性」を比較して地盤モデルの修正を繰り返すことによ
り、地下速度構造を推定するインバージョン法が用いら
れることが多い。
【０００３】インバージョン法には最小２乗法がよく用
いられているが、最近では遺伝アルゴリズムを用いる方
法が知られている。このインバージョン法に用いられる
パラメータは、Ｐ波・Ｓ波速度、密度、層厚の４種類が
あるが、「理論分散特性」に大きく影響を与えるのはＳ
波速度と層厚であるので、この２種類をパラメータとし
て計算させることが一般的である。
いられているが、最近では遺伝アルゴリズムを用いる方
法が知られている。このインバージョン法に用いられる
パラメータは、Ｐ波・Ｓ波速度、密度、層厚の４種類が
あるが、「理論分散特性」に大きく影響を与えるのはＳ
波速度と層厚であるので、この２種類をパラメータとし
て計算させることが一般的である。
【０００４】また、インバージョン法では「観測分散特
性」と「理論分散特性」を比較する必要があるが、その
一例が「物理探査」第５０巻第２号（１９９７）９３−
１０６頁の「短周期微動のアレイ観測による盛岡市域の
地下速度構造の推定」に記載されている。この従来例で
は、非線形最小２乗法により地下速度構造を推定してお
り、インバージョン法の初期モデル（初期地下速度構造
モデル）を設定する場合に、「観測分散特性」に基づい
て表層のＳ波速度の概略と下層の速度のおおよその範囲
を推定した上で、既存の地図等から試行錯誤で設定して
いる。
性」と「理論分散特性」を比較する必要があるが、その
一例が「物理探査」第５０巻第２号（１９９７）９３−
１０６頁の「短周期微動のアレイ観測による盛岡市域の
地下速度構造の推定」に記載されている。この従来例で
は、非線形最小２乗法により地下速度構造を推定してお
り、インバージョン法の初期モデル（初期地下速度構造
モデル）を設定する場合に、「観測分散特性」に基づい
て表層のＳ波速度の概略と下層の速度のおおよその範囲
を推定した上で、既存の地図等から試行錯誤で設定して
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、物理探
査学会第９５回学術講演会論文集（１９９６）７６−８
０頁の「平滑化制約付き最小２乗法によるラブ波位相速
度のインバージョン」にも記載されているように、非線
形最小２乗法によるインバージョン法は、方程式が悪循
環になり、解の安定性と一意性の問題が発生する。
査学会第９５回学術講演会論文集（１９９６）７６−８
０頁の「平滑化制約付き最小２乗法によるラブ波位相速
度のインバージョン」にも記載されているように、非線
形最小２乗法によるインバージョン法は、方程式が悪循
環になり、解の安定性と一意性の問題が発生する。
【０００６】したがって、上記の従来例では、初期モデ
ル（初期地下速度構造）を試行錯誤で設定するので、
「観測分散特性」と「理論分散特性」がほぼ一致して得
られる解が必ずしも正しいとは限らず、また、場合によ
っては、結果を得るまで何回もトライする必要があり、
このため多大な時間を要するという問題点がある。本発
明は上記従来例の問題点に鑑み、短時間で正確に地盤の
地下速度構造を推定することができる地下速度構造推定
方法を提供することを目的とする。本発明はまた、短時
間で正確に地盤の地下速度構造を推定することができる
地下速度構造推定システムを提供することを目的とす
る。
ル（初期地下速度構造）を試行錯誤で設定するので、
「観測分散特性」と「理論分散特性」がほぼ一致して得
られる解が必ずしも正しいとは限らず、また、場合によ
っては、結果を得るまで何回もトライする必要があり、
このため多大な時間を要するという問題点がある。本発
明は上記従来例の問題点に鑑み、短時間で正確に地盤の
地下速度構造を推定することができる地下速度構造推定
方法を提供することを目的とする。本発明はまた、短時
間で正確に地盤の地下速度構造を推定することができる
地下速度構造推定システムを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の地下速度構造推
定方法は上記目的を達成するために、（ａ）調査対象地
点におけるレイリー波の分散特性を求めるステップと、
（ｂ）調査対象地点の近傍の地盤に関する地盤データベ
ースに基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モ
デルを求めるステップと、（ｃ）前記ステップ（ａ）で
求めた調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と前
記ステップ（ｂ）で求めた初期地下速度構造モデルに基
づいて、インバージョン法により調査対象地点の地下速
度構造を推定するステップと、を有することを特徴とす
る。
定方法は上記目的を達成するために、（ａ）調査対象地
点におけるレイリー波の分散特性を求めるステップと、
（ｂ）調査対象地点の近傍の地盤に関する地盤データベ
ースに基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モ
デルを求めるステップと、（ｃ）前記ステップ（ａ）で
求めた調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と前
記ステップ（ｂ）で求めた初期地下速度構造モデルに基
づいて、インバージョン法により調査対象地点の地下速
度構造を推定するステップと、を有することを特徴とす
る。
【０００８】本発明の地下速度構造推定方法によれば、
調査対象地盤の近傍に関する既存の地盤データベースに
基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モデルを
求めるので、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定
することができる。また、本発明の地下速度構造推定方
法における前記地盤データベースは、地盤の深度とＰ波
速度及びＳ波速度の関係を示すデータを含むことを特徴
とする。この方法によれば、地盤の深度とＰ波速度及び
Ｓ波速度の関係を示す既存の地盤データベースに基づい
てインバージョン法の初期地下速度構造モデルを求める
ので、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定するこ
とができる。
調査対象地盤の近傍に関する既存の地盤データベースに
基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モデルを
求めるので、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定
することができる。また、本発明の地下速度構造推定方
法における前記地盤データベースは、地盤の深度とＰ波
速度及びＳ波速度の関係を示すデータを含むことを特徴
とする。この方法によれば、地盤の深度とＰ波速度及び
Ｓ波速度の関係を示す既存の地盤データベースに基づい
てインバージョン法の初期地下速度構造モデルを求める
ので、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定するこ
とができる。
【０００９】また、本発明の地下速度構造推定方法は、
インバージョン法の探索範囲を前記地盤データベースに
基づいて限定して調査地盤の速度構造を推定することを
特徴とする。この方法によれば、インバージョン法の探
索範囲を限定するので、短時間で正確に地盤の地下速度
構造を推定することができる。また、本発明の地下速度
構造推定方法は、インバージョン法の探索範囲を限定す
る際に、層厚の探索範囲をＳ波速度より大きくする設定
することを特徴とする。この方法によれば、インバージ
ョン法の探索範囲を限定する際に、層厚の探索範囲をＳ
波速度より大きくする設定するので、調査地盤と地盤デ
ータベースの地盤の層厚が異なる場合にも、短時間で正
確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
インバージョン法の探索範囲を前記地盤データベースに
基づいて限定して調査地盤の速度構造を推定することを
特徴とする。この方法によれば、インバージョン法の探
索範囲を限定するので、短時間で正確に地盤の地下速度
構造を推定することができる。また、本発明の地下速度
構造推定方法は、インバージョン法の探索範囲を限定す
る際に、層厚の探索範囲をＳ波速度より大きくする設定
することを特徴とする。この方法によれば、インバージ
ョン法の探索範囲を限定する際に、層厚の探索範囲をＳ
波速度より大きくする設定するので、調査地盤と地盤デ
ータベースの地盤の層厚が異なる場合にも、短時間で正
確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
【００１０】また、本発明の地下速度構造推定方法は、
地盤データベースのＮ値からＳ波速度を求めて初期地下
速度構造モデルを求めることを特徴とする。この方法に
よれば、地盤のＮ値からＳ波速度を求めるようにしたの
で、Ｎ値が示されていれば初期地下速度構造モデルを求
めることができ、簡単な地盤データベースから短時間で
正確に地盤の地下速度構造を推定することができる。こ
こで、地盤の土質も求められていれば、調査対象地点の
地下速度構造により近い初期地下速度構造モデルを求め
ることができ、さらに短時間で正確に地盤の地下速度構
造を推定することができるので好ましい。
地盤データベースのＮ値からＳ波速度を求めて初期地下
速度構造モデルを求めることを特徴とする。この方法に
よれば、地盤のＮ値からＳ波速度を求めるようにしたの
で、Ｎ値が示されていれば初期地下速度構造モデルを求
めることができ、簡単な地盤データベースから短時間で
正確に地盤の地下速度構造を推定することができる。こ
こで、地盤の土質も求められていれば、調査対象地点の
地下速度構造により近い初期地下速度構造モデルを求め
ることができ、さらに短時間で正確に地盤の地下速度構
造を推定することができるので好ましい。
【００１１】また、本発明の地下速度構造推定システム
は、調査対象地点における振動センサの検出信号からレ
イリー波の分散特性を求める手段と、調査対象地点の近
傍の地盤に関する地盤データベースに基づいてインバー
ジョン法の初期地下速度構造モデルを求める手段と、前
記調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と前記初
期地下速度構造モデルに基づいてインバージョン法によ
り調査地盤の地下速度構造を推定する手段と、を有する
ことを特徴とする。この地下速度構造推定システムによ
れば、調査対象地盤の近傍に関する既存の地盤データベ
ースに基づいて、インバージョン法の初期地下速度構造
モデルを求めるので、短時間で正確に地盤の地下速度構
造を推定することができる。
は、調査対象地点における振動センサの検出信号からレ
イリー波の分散特性を求める手段と、調査対象地点の近
傍の地盤に関する地盤データベースに基づいてインバー
ジョン法の初期地下速度構造モデルを求める手段と、前
記調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と前記初
期地下速度構造モデルに基づいてインバージョン法によ
り調査地盤の地下速度構造を推定する手段と、を有する
ことを特徴とする。この地下速度構造推定システムによ
れば、調査対象地盤の近傍に関する既存の地盤データベ
ースに基づいて、インバージョン法の初期地下速度構造
モデルを求めるので、短時間で正確に地盤の地下速度構
造を推定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る地下速度構造
推定システムの一実施形態を示す構成図、図２は図１の
地盤データベースの一例を示す説明図、図３は図２の地
盤データベースの位置を示す説明図である。図１に概略
を示す本発明に係る地下速度構造推定システムは、複数
の振動センサ１と、解析装置２と、地盤データベース３
と、入力装置４と、出力装置５とにより構成されてい
る。複数の振動センサ１は調査対象地盤の常時微動を検
出するためにアレイ半径Ｒで配置され、表面波の鉛直成
分を同時に検出する。センサ１のアレイサイズは、調査
地盤、求めたい深さにより決定されるが、ここではアレ
イ半径Ｒを３ｍから１００ｍまでの範囲で適宜変えて計
測する。また、常時微動とは、１Ｈｚ〜数十Ｈｚまでの
レイリー波である。
施の形態を説明する。図１は本発明に係る地下速度構造
推定システムの一実施形態を示す構成図、図２は図１の
地盤データベースの一例を示す説明図、図３は図２の地
盤データベースの位置を示す説明図である。図１に概略
を示す本発明に係る地下速度構造推定システムは、複数
の振動センサ１と、解析装置２と、地盤データベース３
と、入力装置４と、出力装置５とにより構成されてい
る。複数の振動センサ１は調査対象地盤の常時微動を検
出するためにアレイ半径Ｒで配置され、表面波の鉛直成
分を同時に検出する。センサ１のアレイサイズは、調査
地盤、求めたい深さにより決定されるが、ここではアレ
イ半径Ｒを３ｍから１００ｍまでの範囲で適宜変えて計
測する。また、常時微動とは、１Ｈｚ〜数十Ｈｚまでの
レイリー波である。
【００１３】振動センサ１により検出された複数箇所の
常時微動データは解析装置２により解析され、調査地盤
のレイリー波の分散特性が得られる。ここで、１つのア
レイにより得られる分散特性は、周波数範囲が狭いの
で、複数のアレイから得られた各分散特性を合成して、
幅広い周波数範囲の分散特性を作成する。次に解析装置
２により、地下速度構造をインバージョン法により求め
る作業を行う。ここで、地盤データベース３は既存の地
盤データベースの一例として、科学技術庁がインターネ
ットを通して公開している「ｋ−ｎｅｔ」を用いる。こ
の「ｋ−ｎｅｔ」は日本国内を網羅しており（参考まで
に、茨城県における配置状況を図３に○で示す）、図２
に一例として「ＢＲ０１１つくば」のデータを示す。こ
のデータは、深さ０〜−２０ｍにおけるＮ値と、Ｐ波・
Ｓ波速度（ｍ／ｓ）と、密度（ｇ／ｃｍ3 ）と土質（及
び層厚）の各データを含む。図２に図示した土質（及び
層厚）のデータにおいて、Ｆｌは埋土・盛土を、Ｖは火
山灰質粘性土を、Ｓは砂を、Ｍはシルトを示している。
常時微動データは解析装置２により解析され、調査地盤
のレイリー波の分散特性が得られる。ここで、１つのア
レイにより得られる分散特性は、周波数範囲が狭いの
で、複数のアレイから得られた各分散特性を合成して、
幅広い周波数範囲の分散特性を作成する。次に解析装置
２により、地下速度構造をインバージョン法により求め
る作業を行う。ここで、地盤データベース３は既存の地
盤データベースの一例として、科学技術庁がインターネ
ットを通して公開している「ｋ−ｎｅｔ」を用いる。こ
の「ｋ−ｎｅｔ」は日本国内を網羅しており（参考まで
に、茨城県における配置状況を図３に○で示す）、図２
に一例として「ＢＲ０１１つくば」のデータを示す。こ
のデータは、深さ０〜−２０ｍにおけるＮ値と、Ｐ波・
Ｓ波速度（ｍ／ｓ）と、密度（ｇ／ｃｍ3 ）と土質（及
び層厚）の各データを含む。図２に図示した土質（及び
層厚）のデータにおいて、Ｆｌは埋土・盛土を、Ｖは火
山灰質粘性土を、Ｓは砂を、Ｍはシルトを示している。
【００１４】この地盤データベース３の内、調査対象地
点から最も近い位置のデータ、又は近傍の複数箇所のデ
ータを内挿して得られるデータに基づいて、また、入力
装置４を操作することにより初期速度モデル（初期地下
速度構造モデル）を決定する。そして、解析装置２によ
りインバージョン法により調査地盤の速度構造を推定
し、これを出力装置５を介して出力する。ただし、調査
対象地点と、地盤データベース３作成のための測定地点
とが同一であったとしても問題はない。
点から最も近い位置のデータ、又は近傍の複数箇所のデ
ータを内挿して得られるデータに基づいて、また、入力
装置４を操作することにより初期速度モデル（初期地下
速度構造モデル）を決定する。そして、解析装置２によ
りインバージョン法により調査地盤の速度構造を推定
し、これを出力装置５を介して出力する。ただし、調査
対象地点と、地盤データベース３作成のための測定地点
とが同一であったとしても問題はない。
【００１５】ここで、微動を計測した調査地盤と、地盤
データベース３の地盤における速度構造は大きく異なら
ない。そこで、解析装置２は上記の初期速度モデルに基
づいて、インバージョン法の探索範囲を限定して調査地
盤の速度構造を推定する。例えば図２に示すような土質
データの各層におけるＳ波速度と層厚を、初期速度モデ
ルの０．５から２倍程度に限定することにより、短時間
で正確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
データベース３の地盤における速度構造は大きく異なら
ない。そこで、解析装置２は上記の初期速度モデルに基
づいて、インバージョン法の探索範囲を限定して調査地
盤の速度構造を推定する。例えば図２に示すような土質
データの各層におけるＳ波速度と層厚を、初期速度モデ
ルの０．５から２倍程度に限定することにより、短時間
で正確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
【００１６】また、堆積等の状況によっては、調査地盤
と地盤データベース３の地盤の土質は大きく異ならず、
このためＳ波速度は近い値と予想されるが、層厚は大き
く異る可能性もある。そこで、例えば各層のＳ波速度は
初期速度モデルの０．５から２倍程度に限定し、層厚は
初期速度モデルの０．３から３倍程度に限定することに
より、層厚の限定範囲をＳ波速度より広くすることによ
り、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定すること
ができる。この判定は、オペレータが調査地盤と地盤デ
ータベース３の地盤の間の距離、地質状況に応じて総合
して行う。なお、遺伝アルゴリズムを用いる場合には、
初期速度モデル群を作成するときに、地盤データベース
３を参考にしたり、遺伝子操作時に上記の方法で探索範
囲を限定することにより効率的に探索することができ
る。
と地盤データベース３の地盤の土質は大きく異ならず、
このためＳ波速度は近い値と予想されるが、層厚は大き
く異る可能性もある。そこで、例えば各層のＳ波速度は
初期速度モデルの０．５から２倍程度に限定し、層厚は
初期速度モデルの０．３から３倍程度に限定することに
より、層厚の限定範囲をＳ波速度より広くすることによ
り、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定すること
ができる。この判定は、オペレータが調査地盤と地盤デ
ータベース３の地盤の間の距離、地質状況に応じて総合
して行う。なお、遺伝アルゴリズムを用いる場合には、
初期速度モデル群を作成するときに、地盤データベース
３を参考にしたり、遺伝子操作時に上記の方法で探索範
囲を限定することにより効率的に探索することができ
る。
【００１７】上述した実施の形態においては、地盤デー
タベース３として「ｋ−ｎｅｔ」を用いた場合について
説明したが、以下では、他の実施形態としてもっと簡単
な地盤データベース、例えばボーリング調査により得ら
れるボーリングデータを用いた場合について述べる。た
だし、上述した内容と同一の部分の説明は省略する。
タベース３として「ｋ−ｎｅｔ」を用いた場合について
説明したが、以下では、他の実施形態としてもっと簡単
な地盤データベース、例えばボーリング調査により得ら
れるボーリングデータを用いた場合について述べる。た
だし、上述した内容と同一の部分の説明は省略する。
【００１８】地盤データベース３として用いたボーリン
グデータは、深さ０〜−４３ｍにおけるＮ値と、土質
と、沖積又は洪積と、時代係数と、土質係数の各データ
を含む。図４にこのボーリングデータの一例を示す。図
４に示した土質のデータにおいて、時代係数は、沖積で
あるか洪積であるかに応じて予め決められている数値で
あり、土質係数は、土質に応じて決められている数値で
ある。また、沖積であるか洪積であるかの判定は、調査
対象地点の地理によるものである。
グデータは、深さ０〜−４３ｍにおけるＮ値と、土質
と、沖積又は洪積と、時代係数と、土質係数の各データ
を含む。図４にこのボーリングデータの一例を示す。図
４に示した土質のデータにおいて、時代係数は、沖積で
あるか洪積であるかに応じて予め決められている数値で
あり、土質係数は、土質に応じて決められている数値で
ある。また、沖積であるか洪積であるかの判定は、調査
対象地点の地理によるものである。
【００１９】調査対象地点から最も近い位置のデータ、
又は近傍の複数箇所のデータを内挿して得られるデータ
に基づいて、また、入力装置４を操作することにより、
まずＳ波速度を求めて初期速度モデル（初期地下速度構
造モデル）を決定する。また、適当な近傍のデータがな
い場合など、必要に応じてボーリング調査を行い、地盤
データベースを求めてもよい。
又は近傍の複数箇所のデータを内挿して得られるデータ
に基づいて、また、入力装置４を操作することにより、
まずＳ波速度を求めて初期速度モデル（初期地下速度構
造モデル）を決定する。また、適当な近傍のデータがな
い場合など、必要に応じてボーリング調査を行い、地盤
データベースを求めてもよい。
【００２０】次に、Ｓ波速度の算出式、式（１）と式
（２）について説明する。
（２）について説明する。
【数１】
【数２】 ここで、ＶS はＳ波速度（ｍ／ｓ）、ＮはＮ値、Ｈは地
表面からの深さ（ｍ）、Ｋ1 は時代係数（沖積の場合
１．０００、洪積の場合１．３０６）、およびＫ2は土
質係数（例えば、粘土の場合１．０００、砂の場合１．
０８５、礫の場合１．１８９）である。
表面からの深さ（ｍ）、Ｋ1 は時代係数（沖積の場合
１．０００、洪積の場合１．３０６）、およびＫ2は土
質係数（例えば、粘土の場合１．０００、砂の場合１．
０８５、礫の場合１．１８９）である。
【００２１】ここで、式（１）を用いれば、Ｓ波速度Ｖ
S はＮ値のみより求めることができる。従って、簡単な
データから初期速度モデル（初期地下速度構造モデル）
を決定することができる。また、式（２）を用いれば、
Ｓ波速度ＶS はＮ値と、地表面からの深さと、時代係数
と土質係数とから求めることができる。即ち、深さとＮ
値および土質との関係が示されたデータから初期速度モ
デル（初期地下速度構造モデル）を決定することができ
る。図５に深さとＳ波速度との関係を示すグラフ、図６
に求めたＳ波速度から得られる初期速度モデルを示す。
S はＮ値のみより求めることができる。従って、簡単な
データから初期速度モデル（初期地下速度構造モデル）
を決定することができる。また、式（２）を用いれば、
Ｓ波速度ＶS はＮ値と、地表面からの深さと、時代係数
と土質係数とから求めることができる。即ち、深さとＮ
値および土質との関係が示されたデータから初期速度モ
デル（初期地下速度構造モデル）を決定することができ
る。図５に深さとＳ波速度との関係を示すグラフ、図６
に求めたＳ波速度から得られる初期速度モデルを示す。
【００２２】そして、初期速度モデルを求めた後は、上
述したのと同様にして、地盤の地下速度構造を推定する
ことができる。
述したのと同様にして、地盤の地下速度構造を推定する
ことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の地下速度構
造推定方法によれば、調査対象地点におけるレイリー波
の分散特性を求めるとともに、調査対象地点の近傍の地
盤に関する地盤データベースに基づいてインバージョン
法の初期地下速度構造モデルを求め、これらの調査対象
地点におけるレイリー波の分散特性と初期地下速度構造
モデルに基づいて、インバージョン法により調査対象地
点の地下速度構造を推定するので、短時間で正確に地盤
の地下速度構造を推定することができる。
造推定方法によれば、調査対象地点におけるレイリー波
の分散特性を求めるとともに、調査対象地点の近傍の地
盤に関する地盤データベースに基づいてインバージョン
法の初期地下速度構造モデルを求め、これらの調査対象
地点におけるレイリー波の分散特性と初期地下速度構造
モデルに基づいて、インバージョン法により調査対象地
点の地下速度構造を推定するので、短時間で正確に地盤
の地下速度構造を推定することができる。
【００２４】また、本発明の地下速度構造推定方法によ
れば、地盤の深度とＰ波速度及びＳ波速度の関係を示す
既存の地盤データベースに基づいてインバージョン法の
初期地下速度構造モデルを求めるので、短時間で正確に
地盤の地下速度構造を推定することができる。また、本
発明の地下速度構造推定方法によれば、インバージョン
法の探索範囲を前記地盤データベースに基づいて限定し
て調査地盤の速度構造を推定するので、短時間で正確に
地盤の地下速度構造を推定することができる。
れば、地盤の深度とＰ波速度及びＳ波速度の関係を示す
既存の地盤データベースに基づいてインバージョン法の
初期地下速度構造モデルを求めるので、短時間で正確に
地盤の地下速度構造を推定することができる。また、本
発明の地下速度構造推定方法によれば、インバージョン
法の探索範囲を前記地盤データベースに基づいて限定し
て調査地盤の速度構造を推定するので、短時間で正確に
地盤の地下速度構造を推定することができる。
【００２５】また、本発明の地下速度構造推定方法によ
れば、インバージョン法の探索範囲を限定する際に、層
厚の探索範囲をＳ波速度より大きくする設定するので、
調査地盤と地盤データベースの地盤の層厚が異なる場合
にも、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定するこ
とができる。また、本発明の地下速度構造推定方法によ
れば、少なくともＮ値が示されていれば、初期地下速度
構造モデルを求めることができるので、簡単な地盤デー
タベースから短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定
することができる。
れば、インバージョン法の探索範囲を限定する際に、層
厚の探索範囲をＳ波速度より大きくする設定するので、
調査地盤と地盤データベースの地盤の層厚が異なる場合
にも、短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定するこ
とができる。また、本発明の地下速度構造推定方法によ
れば、少なくともＮ値が示されていれば、初期地下速度
構造モデルを求めることができるので、簡単な地盤デー
タベースから短時間で正確に地盤の地下速度構造を推定
することができる。
【００２６】また、本発明の地下速度構造推定システム
によれば、調査対象地点における振動センサの検出信号
からレイリー波の分散特性を求めるとともに、調査対象
地点の近傍の地盤に関する地盤データベースに基づいて
インバージョン法の初期地下速度構造モデルを求め、こ
れらの調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と初
期地下速度構造モデルに基づいてインバージョン法によ
り調査地盤の地下速度構造を推定するので、短時間で正
確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
によれば、調査対象地点における振動センサの検出信号
からレイリー波の分散特性を求めるとともに、調査対象
地点の近傍の地盤に関する地盤データベースに基づいて
インバージョン法の初期地下速度構造モデルを求め、こ
れらの調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と初
期地下速度構造モデルに基づいてインバージョン法によ
り調査地盤の地下速度構造を推定するので、短時間で正
確に地盤の地下速度構造を推定することができる。
【図１】本発明に係る地下速度構造推定システムの一実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図２】地盤データベースの一例を示す説明図である。
【図３】地盤データベースの位置を示す説明図である。
【図４】他の実施形態における地盤データベースの一例
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図５】他の実施形態における深さとＳ波速度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】他の実施形態における初期速度モデルを示す説
明図である。
明図である。
１ 振動センサ ２ 解析装置 ３ 地盤データベース ４ 入力装置 ５ 出力装置
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）調査対象地点におけるレイリー波
の分散特性を求めるステップと、 （ｂ）調査対象地点の近傍の地盤に関する地盤データベ
ースに基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モ
デルを求めるステップと、 （ｃ）前記ステップ（ａ）で求めた調査対象地点におけ
るレイリー波の分散特性と前記ステップ（ｂ）で求めた
初期地下速度構造モデルに基づいて、インバージョン法
により調査対象地点の地下速度構造を推定するステップ
と、を有することを特徴とする地下速度構造推定方法。 - 【請求項２】 前記地盤データベースは、地盤の深度と
Ｐ波速度及びＳ波速度の関係を示すデータを含むことを
特徴とする請求項１記載の地下速度構造推定方法。 - 【請求項３】 インバージョン法の探索範囲を前記地盤
データベースに基づいて限定することを特徴とする請求
項１又は２記載の地下速度構造推定方法。 - 【請求項４】 インバージョン法の探索範囲を限定する
際に、層厚の探索範囲をＳ波速度より大きくする設定す
ることを特徴とする請求項３記載の地下速度構造推定方
法。 - 【請求項５】 前記地盤データベースは、地盤のＮ値を
示すデータを含み、前記ステップ（ｂ）において、前記
Ｎ値からＳ波速度を求めて前記初期地下速度構造モデル
を求めることを特徴とする請求項１記載の地下速度構造
推定方法。 - 【請求項６】 調査対象地点における振動センサの検出
信号からレイリー波の分散特性を求める手段と、 調査対象地点の近傍の地盤に関する地盤データベースに
基づいてインバージョン法の初期地下速度構造モデルを
求める手段と、 前記調査対象地点におけるレイリー波の分散特性と前記
初期地下速度構造モデルに基づいてインバージョン法に
より調査地盤の地下速度構造を推定する手段と、を有す
ることを特徴とする地下速度構造推定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967499A JP2000321360A (ja) | 1999-03-08 | 1999-06-07 | 地下速度構造推定方法及び地下速度構造推定システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6030599 | 1999-03-08 | ||
| JP11-60305 | 1999-03-08 | ||
| JP15967499A JP2000321360A (ja) | 1999-03-08 | 1999-06-07 | 地下速度構造推定方法及び地下速度構造推定システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321360A true JP2000321360A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=26401372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15967499A Pending JP2000321360A (ja) | 1999-03-08 | 1999-06-07 | 地下速度構造推定方法及び地下速度構造推定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000321360A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100837636B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2008-06-12 | 주식회사 코리아일레콤 | 지하 신호원 탐지 시스템 및 그 방법 |
| KR101459388B1 (ko) * | 2014-04-18 | 2014-11-07 | 한국해양대학교 산학협력단 | 지하 속도정보 도출 방법 |
| CN110688607A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-14 | 中国地质大学（北京） | 瑞利波频散曲线的复矢量处理方法及装置 |
| CN114185093A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 中国石油大学(北京) | 一种基于瑞雷面波反演的近地表速度模型建立方法及装置 |
| CN117289337A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-26 | 成都信息工程大学 | 瑞雷面波反演方法、装置、电子设备及存储介质 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP15967499A patent/JP2000321360A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100837636B1 (ko) * | 2006-05-09 | 2008-06-12 | 주식회사 코리아일레콤 | 지하 신호원 탐지 시스템 및 그 방법 |
| KR101459388B1 (ko) * | 2014-04-18 | 2014-11-07 | 한국해양대학교 산학협력단 | 지하 속도정보 도출 방법 |
| CN110688607A (zh) * | 2019-09-18 | 2020-01-14 | 中国地质大学（北京） | 瑞利波频散曲线的复矢量处理方法及装置 |
| CN114185093A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-15 | 中国石油大学(北京) | 一种基于瑞雷面波反演的近地表速度模型建立方法及装置 |
| CN117289337A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-26 | 成都信息工程大学 | 瑞雷面波反演方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117289337B (zh) * | 2023-09-26 | 2024-05-10 | 成都信息工程大学 | 瑞雷面波反演方法、装置、电子设备及存储介质 |
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