JP2005003657A - 多チャンネル多周波数電気検層法 - Google Patents
多チャンネル多周波数電気検層法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】地盤の電気的特性のひとつである分極特性のうち周波数効果について、ボーリング孔軸方向と孔軸に直交する方向の距離に応じて求める。
【解決手段】１個の通電電極と通電点からの距離がそれぞれ異なった複数の電位測定電極を備えた電極ケーブルをボーリング孔内に挿入し、複数の周波数で同時に通電するための通電装置と、電位測定電極間のインピーダンスを周波数ごとに測定するインピーダンス計測装置とによって構成される電気検層装置によって、ボーリング孔軸方向の定まった距離間隔をもって、通電点からの距離の異なった複数の周波数におけるインピーダンスデータを得、地盤の比抵抗と周波数効果（ＦＥまたはＰＦＥ）を、インバージョンによりボーリング孔軸方向と孔軸に直交する方向の距離に応じて算出する。
【選択図】
図１
【解決手段】１個の通電電極と通電点からの距離がそれぞれ異なった複数の電位測定電極を備えた電極ケーブルをボーリング孔内に挿入し、複数の周波数で同時に通電するための通電装置と、電位測定電極間のインピーダンスを周波数ごとに測定するインピーダンス計測装置とによって構成される電気検層装置によって、ボーリング孔軸方向の定まった距離間隔をもって、通電点からの距離の異なった複数の周波数におけるインピーダンスデータを得、地盤の比抵抗と周波数効果（ＦＥまたはＰＦＥ）を、インバージョンによりボーリング孔軸方向と孔軸に直交する方向の距離に応じて算出する。
【選択図】
図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボーリング孔を用いて地盤の電気的特性を計測するための電気検層法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気検層法は地盤の電気的特性のうち比抵抗を計測するものであり、周波数効果を計測するものはない。従来の方法では、ボーリング孔壁から遠い、掘削の影響を受けていない部分における周波数効果を測定する方法がない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
地盤の電気的特性のひとつである分極特性のうち周波数効果を、ボーリング孔軸方向の距離と、孔軸に直交する方向の距離に応じて求める。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ボーリング孔内に挿入する、１個の通電電極と複数の電位測定電極を備えた電極ケーブルと、１Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲で最大周波数と最小周波数の比が１００以上になるように選択された３周波数以上の周波数で同時に通電するための通電装置および複数の電位測定電極間のインピーダンスを周波数ごとに測定する計測装置によって構成される電気検層装置による。
ボーリング孔軸方向の定まった距離間隔をもって、通電点からの距離がそれぞれ異なった複数の電位測定電極間で測定された、複数の周波数におけるインピーダンスデータを用いて、ボーリング孔周辺の比抵抗と周波数効果（ＦＥまたはＰＦＥ）を、ボーリング孔軸方向の距離と孔軸に直交する方向の距離に応じて算出する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
請求項１については、電極ケーブルは従来から３個の電位測定電極が備えられた電極ケーブルが存在するため実現可能である。電極は無分極性電極である必要があるが、既に鉛塩化鉛電極などの無分極性電極が使用されており実現可能である。通電装置は、複数の発振器と増幅器および実効電流値が一定になるようなフィードバック回路により実現可能である。インピーダンス計測装置は多チャンネルのスペクトルアナライザと演算装置により実現可能である。
請求項２については、軸対称モデルに基づいた有限要素法と最小二乗法などによるインバージョン手法によってそれぞれの周波数におけるインピーダンス構造を求めることは比抵抗のインバージョン手法によって既に実現可能である。ボーリング孔壁からの距離に応じた、それぞれの周波数におけるインピーダンスが得られれば周波数効果は容易に計算できる。
【０００６】
【発明の効果】
地盤の電気的特性のうちコンデンサー成分である分極特性は、地盤を構成する鉱物の化学組成や含まれる地下水の水質および地下水と岩石鉱物が接している表面積の情報を反映しているため、地盤の分極特性を計測することは、金属鉱床探査、環境調査、地盤の透水性調査に応用することができる。ボーリング孔を用いて地盤の分極特性を計測する検層法としては、矩形波あるいは交替直流を通電して通電遮断時の放電現象を測定することにより充電率を測定するＩＰ検層法がある。従来のＩＰ検層法は時間領域の測定であり、測定に時間を要すること、電磁誘導現象との分離ができないこと、微小な電圧を測定するためノイズに弱いことの欠点がある。充電率と周波数効果とは、周波数範囲が十分に広い場合には等価な関係にあり、本発明によれば、短時間で信頼性のある地盤の分極特性を計測することができる。
従来のＩＰ検層法では、ボーリング孔壁からの距離に応じた分極特性を求めることはできないため、従来の方法で得られる分極特性は、ボーリング掘削の影響を受けた孔壁近傍の平均的な分極特性であって自然状態の地盤の正しい分極特性ではない。本発明によれば、ボーリング掘削の影響を受けた部分と受けていない部分における分極特性を分離することができるため、地盤の正しい分極特性を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１における計測システムの構成図である。
【図２】請求項２における解析方法のプローチャートである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボーリング孔を用いて地盤の電気的特性を計測するための電気検層法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気検層法は地盤の電気的特性のうち比抵抗を計測するものであり、周波数効果を計測するものはない。従来の方法では、ボーリング孔壁から遠い、掘削の影響を受けていない部分における周波数効果を測定する方法がない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
地盤の電気的特性のひとつである分極特性のうち周波数効果を、ボーリング孔軸方向の距離と、孔軸に直交する方向の距離に応じて求める。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ボーリング孔内に挿入する、１個の通電電極と複数の電位測定電極を備えた電極ケーブルと、１Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲で最大周波数と最小周波数の比が１００以上になるように選択された３周波数以上の周波数で同時に通電するための通電装置および複数の電位測定電極間のインピーダンスを周波数ごとに測定する計測装置によって構成される電気検層装置による。
ボーリング孔軸方向の定まった距離間隔をもって、通電点からの距離がそれぞれ異なった複数の電位測定電極間で測定された、複数の周波数におけるインピーダンスデータを用いて、ボーリング孔周辺の比抵抗と周波数効果（ＦＥまたはＰＦＥ）を、ボーリング孔軸方向の距離と孔軸に直交する方向の距離に応じて算出する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
請求項１については、電極ケーブルは従来から３個の電位測定電極が備えられた電極ケーブルが存在するため実現可能である。電極は無分極性電極である必要があるが、既に鉛塩化鉛電極などの無分極性電極が使用されており実現可能である。通電装置は、複数の発振器と増幅器および実効電流値が一定になるようなフィードバック回路により実現可能である。インピーダンス計測装置は多チャンネルのスペクトルアナライザと演算装置により実現可能である。
請求項２については、軸対称モデルに基づいた有限要素法と最小二乗法などによるインバージョン手法によってそれぞれの周波数におけるインピーダンス構造を求めることは比抵抗のインバージョン手法によって既に実現可能である。ボーリング孔壁からの距離に応じた、それぞれの周波数におけるインピーダンスが得られれば周波数効果は容易に計算できる。
【０００６】
【発明の効果】
地盤の電気的特性のうちコンデンサー成分である分極特性は、地盤を構成する鉱物の化学組成や含まれる地下水の水質および地下水と岩石鉱物が接している表面積の情報を反映しているため、地盤の分極特性を計測することは、金属鉱床探査、環境調査、地盤の透水性調査に応用することができる。ボーリング孔を用いて地盤の分極特性を計測する検層法としては、矩形波あるいは交替直流を通電して通電遮断時の放電現象を測定することにより充電率を測定するＩＰ検層法がある。従来のＩＰ検層法は時間領域の測定であり、測定に時間を要すること、電磁誘導現象との分離ができないこと、微小な電圧を測定するためノイズに弱いことの欠点がある。充電率と周波数効果とは、周波数範囲が十分に広い場合には等価な関係にあり、本発明によれば、短時間で信頼性のある地盤の分極特性を計測することができる。
従来のＩＰ検層法では、ボーリング孔壁からの距離に応じた分極特性を求めることはできないため、従来の方法で得られる分極特性は、ボーリング掘削の影響を受けた孔壁近傍の平均的な分極特性であって自然状態の地盤の正しい分極特性ではない。本発明によれば、ボーリング掘削の影響を受けた部分と受けていない部分における分極特性を分離することができるため、地盤の正しい分極特性を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１における計測システムの構成図である。
【図２】請求項２における解析方法のプローチャートである。
Claims (2)
- ボーリング孔内に挿入する、１個の通電電極と複数の電位測定電極を備えた電極ケーブルと、１Ｈｚから１０００Ｈｚの範囲で最大周波数と最小周波数の比が１００以上になるように選択された３周波数以上の周波数で同時に通電するための通電装置および複数の電位測定電極間のインピーダンスを周波数ごとに測定する計測装置によって構成される電気検層装置。
- ボーリング孔軸方向の定まった距離間隔をもって、通電点からの距離がそれぞれ異なった複数の電位測定電極間で測定された、複数の周波数におけるインピーダンスデータを用いて、ボーリング孔周辺の比抵抗と周波数効果（ＦＥまたはＰＦＥ）を、ボーリング孔軸方向の距離と孔軸に直交する方向の距離に応じて算出する解析方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003196804A JP2005003657A (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 多チャンネル多周波数電気検層法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003196804A JP2005003657A (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 多チャンネル多周波数電気検層法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005003657A true JP2005003657A (ja) | 2005-01-06 |
Family
ID=34100253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003196804A Pending JP2005003657A (ja) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 多チャンネル多周波数電気検層法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005003657A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025907A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Korea Institute Of Geoscience & Minaral Resources | 非分極プローブ及びこれを含む試錐孔広帯域誘導分極検層器 |
| CN105116230A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种采用多频率组合测量接地装置冲击接地电阻的方法 |
-
2003
- 2003-06-10 JP JP2003196804A patent/JP2005003657A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014025907A (ja) * | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Korea Institute Of Geoscience & Minaral Resources | 非分極プローブ及びこれを含む試錐孔広帯域誘導分極検層器 |
| CN105116230A (zh) * | 2015-08-20 | 2015-12-02 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种采用多频率组合测量接地装置冲击接地电阻的方法 |
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