JP2018154971A - 地盤推定方法、地盤推定装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】技術者の経験に基づく判断を、高い信頼性かつ自動で行える地盤推定方法、地盤推定装置およびプログラムを提供する。【解決手段】本発明地盤推定方法は、地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力工程と、前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング工程と、前記スムージング工程を経たデータを所定の閾値と比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果から基盤面を推定する推定工程と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、地盤推定方法、地盤推定装置およびプログラムに関する。

構造物の耐震設計を実施するにあたっては、設計地震動の設定や基礎の設計のために、地盤調査（標準貫入試験、弾性波速度検層（ＰＳ検層）等）を実施する必要がある。設計者は、これらの調査結果から目視の判断を行い、耐震設計上の基盤面を設定する。耐震設計上の基盤面については定義が存在するが、この定義に従っても基盤面は一意に決まるとは限らず、設計者の経験に基づく工学的判断が必要となる。

なお、耐震設計上の基盤面は、工学的基盤面（あるいは支持層）とも呼ばれ、地震学的基盤層とは区別されることが多い。地震学的基盤層は、せん断弾性波速度Ｖｓが３ｋｍ／ｓの強固な岩盤をさすが、構造物の耐震設計における工学的基盤面はＶｓ＝４００ｍ／ｓ以上の地盤をさす。Ｖｓ＝４００ｍ／ｓ以上の地盤はＮ値では、粘性土で３０以上、砂質土で５０以上の地盤に相当する。ここで、Ｎ値とは、地層の硬軟を示す値であり、標準貫入試験にて測定される。標準貫入試験では、ボーリングの際に重さ６３．５ｋｇのハンマーを７６ｃｍ落下させて試験用サンプラーを３０ｃｍ土中に打ち込むのに要する打撃回数がＮ値として深度１ｍ毎に計測される。また、上記ＰＳ検層では、ボーリング孔を用いて地盤を伝搬する弾性波の深さ方向の速度分布が計測される。

なお、特許文献１には、上述したような支持層への到達や、液状化層や非液状化層への到達についての設計者による判断を支援するための装置が記載されている。特許文献１に記載されている装置では、Ｎ値とともに、貫入動力源である電動機の負荷トルクまたは負荷電流と掘削抵抗値とが表示される。

近年では、膨大な地震調査結果が情報公開されており、これを有効活用することで、より精度の高い地震動評価が実現できる。しかし、このような地震動評価を行うためには、各地盤調査結果に対して、耐震設計上の基盤面を判定する必要がある。膨大な調査結果に対して、目視による判定を行うことは手間がかかるため、自動判定する手法が望まれていた。

特開２００８−１０１３８８号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、上述した技術者の経験に基づく目視による判断を、高い信頼性かつ自動で行える地盤推定方法、地盤推定装置およびプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力工程と、前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング工程と、前記スムージング工程を経たデータを所定の閾値と比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果から基盤面を推定する推定工程と、を有する地盤推定方法である。

また、本発明の一態様は、上記地盤推定方法であって、前記入力工程で入力されたデータがＮ値と土質とを対応づけて含む場合に、前記入力工程で記憶されたデータが含む前記Ｎ値を前記土質に応じて均一化した後、前記スムージング工程に引き渡す前工程をさらに有する。

また、本発明の一態様は、上記地盤推定方法であって、前記推定工程では、予め定めた除外条件に該当しない場合に前記基盤面が推定される。

また、本発明の一態様は、上記地盤推定方法であって、前記推定工程では、前記スムージング工程を経たデータが所定の深さ範囲において継続して所定の閾値以上となる場合に前記基盤面が推定される。

また、本発明の一態様は、上記地盤推定方法であって、前記推定工程では、前記比較工程で抽出した複数の基盤の候補の中から最下層に達した層が基盤面として推定される。

また、本発明の一態様は、上記地盤推定方法であって、前記推定工程では、前記比較工程で抽出した複数の基盤の候補について、２つの基盤の候補に挟まれた層、又は、１つの基盤の候補と最下層に挟まれた層である中間層について、前記中間層が、その中間層に接する前記基盤の候補のいずれかの一部とみなせるかどうかが判定され、一部とみなせる場合、前記中間層が前記一部とみなせる基盤の候補と統合される。

また、本発明の一態様は、地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力部と、前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング部と、前記スムージング部でノイズを除去されたデータを所定の閾値と比較する比較部と、前記比較部による比較結果から基盤面を推定する推定部と、を備える地盤推定装置である。

また、本発明の一態様は、地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力工程と、前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング工程と、前記スムージング工程を経たデータを所定の閾値と比較する比較工程と、前記比較工程での比較結果から基盤面を推定する推定工程と、をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明によれば、入力工程とスムージング工程と比較工程と推定工程とを組み合わせることで、あるいは、入力部とスムージング部と比較部と推定部とを組み合わせることで、上述した技術者の経験に基づく判断を、高い信頼性かつ自動で行うことができる。

本発明の一実施形態に係る地盤推定装置の構成例を示すブロック図である。 図１に示す地盤推定装置１の構成例を説明するための第１の模式図である。 図１に示す地盤推定装置１の構成例を説明するための第２の模式図である。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第１のフローチャートである。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するためのグラフである。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第２のフローチャートである。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第３の模式図である。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第３のフローチャートである。 図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第４の模式図である。 図１に示す地盤推定装置１の処理結果の一例を説明するためのヒストグラムである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る地盤推定装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示す地盤推定装置１はパーソナルコンピュータ等のコンピュータが提供する１つの機能として構成されている。図１に示す地盤推定装置１が備える各部２〜８は、地盤推定装置１が有する複数の部分機能である。各部分機能は、地盤推定装置１を構成するコンピュータが備えるＣＰＵ（中央処理装置）、記憶装置、入出力装置、通信装置等を用いて、１または複数のプログラムを実行することで構成される。また、地盤推定装置１を構成するコンピュータは、パーソナルコンピュータに限らず、サーバ、スマートフォン等の通信端末、タブレット端末等の携帯端末、クラウド上に仮想的に構成されたコンピュータ、それらの組み合わせ等であってもよい。

図１に示す構成例では、地盤推定装置１が、入力部２と、前処理部３と、スムージング部４と、比較部５と、推定部６と、出力部７と、記憶部８とを備える。

入力部２は、地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力して記憶部８の所定の領域に記憶する。入力部２が入力するデータは、次の２種類の情報のいずれかである。すなわち、入力部２が入力するデータは、例えばＰＳ検層によって測定された深度とせん断弾性波速度Ｖｓとを対応づけた１または複数組の情報、あるいは、さらにボーリング地点を特定する情報を対応づけて含む情報である。この情報は、深さ方向のせん断弾性波速度Ｖｓの分布を表す。あるいは、入力部２が入力するデータは、例えば標準貫入試験によって測定された深度とＮ値と層厚と土質とを対応づけた１または複数組の情報、あるいは、さらにボーリング地点を特定する情報に対応づけて含む情報である。この情報は、深さ方向の土質に対応づけたＮ値の分布を表す。なお、土質は、粘性土（Ｃ）、砂質土（Ｓ）、礫土（Ｇ）に分類される。入力部２におけるデータの入力の仕方に限定は無く、例えば、操作者がキーボード等を操作して入力したり、不揮発性の記憶媒体を介して入力したり、スキャナ等の画像読取装置を用いて紙媒体に印刷されたデータを読み取ったり、あるいは、通信回線を介して他のコンピュータから受信して入力したりすることができる。

前処理部３は、入力部２で入力されたデータがＮ値と土質とを対応づけて含む場合、入力部２で記憶されたデータが含むＮ値を土質に応じて均一化した後、スムージング部４に引き渡すため記憶部８の所定領域に記憶する。土質は、粘性土または砂質土の区分を示す。なお、土質は、粘性土または砂質土の区分をさらに細分化した土質名で分類される。前処理部３が均一化の際の基準とする、Ｎ値と対応づけられる土質は、粘性土または砂質土の区分を示す情報であってもよいし、土質名を示す情報であってもよい。前処理部３がＮ値を土質に応じて均一化する処理は次の通りである。上述したように、Ｖｓ＝４００ｍ／ｓ以上の地盤である工学的基盤面は、Ｎ値では、粘性土で３０以上、砂質土で５０以上の地盤に相当する。例えば、工学的基盤面が、粘性土で３０以上、砂質土で５０以上の地盤であるとすると、粘性土に区分される土質に対応づけられたＮ値を５／３（＝５０／３０）倍した値が、砂質土に区分される土質に対応づけられたＮ値に相当する値となる。そこで、前処理部３は、粘性土に区分される土質に対応づけられたＮ値を５／３倍するとともに、砂質土に区分される土質に対応づけられたＮ値をそのままにすることで、各深度のＮ値を、砂質土に区分される土質のＮ値に合わせて正規化し、両区分のＮ値を均一化する。ただし、均一化の際にどちらの区分に合わせるのかは任意である。この均一化の処理を実行することで、次に説明するスムージング処理を土質に関わらず一様に実行することができる。

スムージング部４は、入力部２（あるいは前処理部３）によって記憶部８に記憶されたデータからノイズを除去し、ノイズを除去したデータを記憶部８に記憶する。スムージング部４が実行するスムージング処理（平滑化処理）は、異常値による判断エラーを防ぐための処理であり、１または複数の近傍深度のせん断弾性波速度ＶｓまたはＮ値を用いて各せん断弾性波速度Ｖｓまたは各Ｎ値を平滑化する。例えば、スムージング部４は、中央値フィルターにより異常値を除去したＮ値データ（NFilter）を作成する。ここで中央値フィルターとは、フィルターの対象層とその前後２層を対象とする。スムージング部４は、この５層の中央値に対して、対象層のＮ値が０．６倍以下もしくは１．４倍以上のときにこのＮ値を異常値とみなして、対象層のＮ値を、５層の中央値に置き換える。

比較部５は、スムージング部４でノイズを除去されたデータを、最浅部から最深部へ向かって順次、所定の閾値と比較する。比較部５は、例えば、入力データが深度に対応づけられたせん断弾性波速度Ｖｓである場合、Ｖｓ＝４００ｍ／ｓ等の所望の閾値と比較する。あるいは、比較部５は、例えば、入力データが深度に対応づけられたＮ値である場合、Ｎ値＝４５等の所望の閾値と比較する。閾値は、任意に設定することができ、例えば目的に応じて適宜変更することができる。比較部５は、閾値との比較結果を深度に対応づけて記憶部８の所定領域に記憶する。

推定部６は、比較部５による比較結果から基盤面を推定する。推定部６は、比較部５において例えばスムージング部４でノイズを除去されたデータが、所定の深度にわたって連続的に閾値以上であるとの比較結果が得られた場合に、連続的に閾値以上となった場合の最も浅い深度を基盤面の深度と推定する。また、推定部６は、例えば、予め定めた除外条件に該当しない場合に限って比較部５による比較結果を有効とし、比較結果から基盤面を推定することができる。推定部６は、例えば、予め定めた除外条件に該当する場合には比較部５による比較結果を基盤面を推定する際の基準として採用しないようにする。予め定めた除外条件とは、過去に基盤面を推定した際に不適当な推定結果が得られたという場合に類似していることを示す要件である。除外条件としては、例えば、基盤面の深度が非常に浅い場合である。この場合、アスファルト、礫等の混入による誤推定の可能性が一定程度考えられる。あるいは、除外条件としては、例えば、周辺のボーリング地点で推定された基盤面あるいはデータベース等から推定した基盤面の推定深度と、推定した基盤面の深度が大きく異なる場合である。ここで、図２および図３を参照して、推定部６による基盤面の推定例について説明する。図２および図３は、深度とＮ値との対応関係の例を示す模式図である。また、図２および図３は、Ｎ値の大きさを網掛けの密度で表す図をあわせて示している。図２に示すように、Ｎ値の増加が一定方向である場合、閾値以上のＮ値が一定の深度範囲で連続的に確認された場合、推定部６は、閾値以上となった最も浅い深度を基盤面の深度であると判定する。一方、図３に示すように、比較的浅い深度でＮ値が閾値以上となった場合でも、推定部６は、例えば閾値以上となった深度の値そのもの、あるいは、周辺で推定された基盤面との相対的な比較結果に基づいて、比較的浅い深度の比較結果を除外し、再度閾値以上となった場合の比較結果に基づいて深度を基盤面の深度であると推定することができる。

出力部７は、表示装置、印刷装置、記憶装置、通信装置等を用いて、推定部６が推定した基盤面を示す情報を表示したり、印刷したり、記憶したり、送信したりする。また、出力部７は、推定部６が基盤面を推定できなかった場合にその旨を示す情報を表示したり、印刷したり、記憶したりする。

記憶部８は、書換可能な不揮発性記憶装置または揮発性記憶装置を用いて構成され、記憶装置の所定の領域に指示されたデータを書き込んだり、所定の領域から指示されたデータを読み出したりする。

次に、図４を参照して、図１に示す地盤推定装置１の動作例について説明する。図４は、地盤推定装置１の動作例を示す第１のフローチャートである。図４に示す動作例では、まず、入力部２が、ある地点の地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で、入力部２は、入力されたデータを記憶部８の所定の記憶領域に記憶する。また、ステップＳ１１において、入力部２は、入力データが、せん断弾性波速度Ｖｓなのか、あるいはＮ値なのかを示す種別も入力する。この種別によって、スムージング部４におけるスムージング処理のパラメータが選択されたり、比較部５における閾値が選択されたりする。

次に、入力部２（あるいは前処理部３）が、ステップＳ１１で入力されたデータがＮ値と層厚と土質とを示す情報を含むか否かを判定する（ステップＳ１２）。入力されたデータがＮ値と層厚と土質とを示す情報を含む場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、前処理部３が、各Ｎ値を土質に応じて均一化する（ステップＳ１３）。例えば、前処理部３は、粘性土に区分される土質に対応づけられたＮ値を５／３倍する。一方、入力されたデータがＮ値と土質とを示す情報を含まない場合（ステップＳ１２でＮＯの場合）、または、ステップＳ１３で前処理部３が各Ｎ値を土質に応じて均一化した場合、スムージング部４がデータをスムージングする（ステップＳ１４）。

ここで、図５を参照して、ステップＳ１１〜Ｓ１４で処理されたデータの一例について説明する。図５は、図１に示す地盤推定装置１による基盤面の推定例を示す。図５に示す例は、Ｎ値と土質を含むデータを入力し、Ｎ値＝４５を閾値として基盤面を判定した例を示す。横軸は深度（深さ）（ｍ）であり、縦軸はＮ値である。細線の実線が入力データである。細線の破線がステップＳ１３での前処理後のデータである。そして、実線がステップＳ１４でのスムージング処理後のデータである。

次に、図４に示すフローでは、比較部５が、処理対象の深度を表す変数を初期化する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において比較部５は、入力データに含まれる最も浅い深度の値に深度を表す変数の値を対応させる。次に、比較部５は、深度の変数に設定されている深度に対応するデータ（当該深度のスムージング後のせん断弾性波速度ＶｓまたはＮ値）を記憶部８から読み出す（ステップＳ１６）。次に、比較部５が、ステップＳ１６で読み出したデータと所定の閾値（例えば４５）とを比較する（ステップＳ１７）。

一方、データが閾値未満の場合（ステップＳ１７でＮＯの場合）、比較部５は処理対象の深度を表す変数が、当該入力データの最大深度に達しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。一方、最大深度に達している場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）、出力部７が、基盤面を推定できなかった旨を示す情報を出力して（ステップＳ２１）、処理を終了する。他方、最大深度に達していない場合（ステップＳ２２でＮＯの場合）、比較部５が、処理対象の深度を表す変数に格納されている深度を示す値を次に深い深度に対応する値に更新して（ステップＳ２３）、上述したステップＳ１６の処理を実行する。

他方、ステップＳ１７の判定処理でデータが閾値以上の場合（ステップＳ１７でＹＥＳの場合）、推定部６が、継続条件を満たしているか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１７で推定部６は、基盤面を判定する際に予め設定されている深さの範囲（例えば５ｍ）以上、閾値以上のデータが継続している場合に継続条件が満たされたと判定する。一方、継続条件が満たされていない場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）、上記と同様に、比較部５が、処理対象の深度を表す変数が当該データの最大深度に達しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。他方、継続条件が満たされていた場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）、推定部６が、除外条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ１９）。一方、除外条件に該当する場合（ステップＳ１９でＹＥＳの場合）、上記と同様に、比較部５が、処理対象の深度を表す変数が当該データの最大深度に達しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。他方、除外条件に該当しない場合（ステップＳ１９でＮＯの場合）、推定部６は、比較結果に基づき基盤面を推定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０では、推定部６は、連続的に閾値以上となった場合の最も浅い深度を基盤面の深度と推定する。次に、出力部７が、推定した基盤面を示す情報を出力して（ステップＳ２１）、処理を終了する。

以上の処理を実行することで、図１に示す地盤推定装置１は、例えば図５に示す基盤面を自動的に推定することができる。図５に示す例では、基盤面は深度約３３ｍに推定されている。また、スムージング処理を行う場合と行わない場合の基準面の差Ｄ１は約０．６ｍである。また、推定された基盤面は、鎖線で示した目視による判定値とほぼ一致している。

次に、図６〜図９を用いて基盤面の推定処理の他の方法について説明する。図６は、地盤推定装置１の動作例を示す第２のフローチャートである。ステップＳ１１〜ステップＳ１７については図４と同様であるので説明を簡略化する。まず、入力部２が、ある土壌のデータを入力する（ステップＳ１１）。例えば、入力されたデータには、Ｎ値と層厚と土質とを示す情報を含まれていて、さらに層厚で規定される１つの層について、その層内の複数の深さに対応付けてＮ値が含まれていてもよい。次に、入力部２が、ステップＳ１１で入力されたデータがＮ値と層厚と土質とを示す情報を含むか否かを判定する（ステップＳ１２）。入力されたデータがＮ値と層厚と土質とを示す情報を含む場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、前処理部３が、各Ｎ値を土質に応じて均一化する（ステップＳ１３）。一方、入力されたデータがＮ値と土質とを示す情報を含まない場合（ステップＳ１２でＮＯの場合）、または、ステップＳ１３で前処理部３が各Ｎ値を土質に応じて均一化した場合、スムージング部４がデータをスムージングする（ステップＳ１４）。例えば、スムージング部４は、各層のＮ値を、上記の中央値フィルターにより均一化する。次に、比較部５が、処理対象の深度（層）を表す変数を初期化する（ステップＳ１５）。次に、比較部５は、深度の変数に設定されている深度に対応する層のＮ値を記憶部８から読み出す（ステップＳ１６）。このとき、対象となる層について、その層内における複数の深さのそれぞれに対応付けてＮ値が含まれている場合、まず、もっとも浅い位置のＮ値を読み出し、順により深い位置のＮ値を読み出す。次に、比較部５が、ステップＳ１６で読み出したデータと所定の閾値（例えば４５）とを比較する（ステップＳ１７）。

一方、データが閾値未満の場合（ステップＳ１７でＮＯの場合）、後述するステップＳ２２の処理へと進む。
他方、ステップＳ１７の判定処理でデータが閾値以上の場合（ステップＳ１７でＹＥＳの場合）、比較部５は、当該深度の層を基盤の候補として抽出する（ステップＳ２４）。次に比較部５は処理対象の深度を表す変数が、当該入力データの最大深度に達しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。一方、最大深度に達していない場合（ステップＳ２２でＮＯの場合）、比較部５が、処理対象の深度を表す変数に格納されている深度を示す値を次に深い深度に対応する値に更新して（ステップＳ２３）、上述したステップＳ１６からの処理を実行する。つまり、比較部５は、同じ層内の次に深い位置のＮ値、または次に深い層の一番浅い位置のＮ値を読み出して閾値（例えば４５）との比較を行う。

ここで、図７を参照して、各層についてステップＳ１６、ステップＳ２４の処理を行うことによって抽出された基盤の候補を含むデータの一例について説明する。図７の一番左の模式図は、基盤の候補が見つからなかったデータの例である。図７の左から２番目の模式図は、基盤の候補が１つ抽出され、その候補が最下層に達している場合（基盤層が１個、下面が０個）のデータの例である。図７の左から３番目の模式図は、基盤の候補が１つ抽出され、その候補の下にさらに層が存在する場合（基盤層が１個、下面が１個）のデータの例である。図７の右から２番目の模式図は、基盤の候補が２つ抽出され、２つの基盤の候補の間に中間層が存在し、２つの基盤の候補のうち１つが最下層に達している場合（基盤層が２個、下面が１個）のデータの例である。図７の一番右の模式図は、基盤の候補が２つ抽出され、２つの基盤の候補それぞれの下に層が存在する場合（基盤層が２個、下面が２個）のデータの例である。比較部５は、ステップＳ２４の処理を行って図７で例示するように、複数の層の中から基盤の候補を抽出する。なお、図７に示すのは一例であって、基盤の候補の数は、地盤調査の結果によって異なる。

他方、最大深度に達している場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）、推定部６が、比較部５によって抽出された基盤の候補の中から基盤面を推定する（ステップＳ２５）。ここで図８を用いて、基盤の候補の中から基盤面を推定する処理について説明する。図８は、図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第３のフローチャートである。まず、推定部６は、基盤候補の数が０個かどうかを判定する（ステップＳ３１）。０個の場合（ステップＳ３１でＹＥＳの場合）、推定部６は、「基盤なし」と決定する。０個ではない場合（ステップＳ３１でＮＯの場合）、推定部６は、基盤候補の数が１個で下面の数が０個かどうかを判定する（ステップＳ３２）。基盤候補の数が１個で下面の数が０個の場合（ステップＳ３２でＹＥＳの場合）、推定部６は、１個の基盤候補を基盤面と決定する（ステップＳ３３）。基盤の候補の数が１個で下面の数が０個ではない場合（ステップＳ３２でＮＯの場合）、つまり、基盤の候補の数が１個で下面の数が１個、又は基盤の候補の数が２個以上の場合、推定部６は、２つの基盤候補に挟まれた層、又は基盤候補と最下層に挟まれた層（これらを中間層とする）が基盤候補の一部とみなせるかどうかを判断するための処理を行う。具体的には、中間層のＮ値が所定の条件を満たすかどうかを判定する（ステップＳ３４）。所定の条件とは、例えば、中間層のＮ値の最小値が２０以上かつＮ値の平均値が３０以上であることである。この判定には中央値フィルターを掛けたＮ値を用いる。中間層のＮ値が所定の条件を満たす場合（ステップＳ３４でＹＥＳの場合）、推定部６は、基盤の候補と中間層とを統合し、１つの基盤の候補とする（ステップＳ３５）。中間層のＮ値が所定の条件を満たさない場合（ステップＳ３４でＮＯの場合）、又は、ステップＳ３５の統合を行った場合、推定部６は、一番下の基盤の候補が最下層に達しているかどうかを判定する（ステップＳ３６）。最下層に達している場合（ステップＳ３６でＹＥＳの場合）、推定部６は、一番下の基盤の候補を基盤面として決定する（ステップＳ３７）。最下層に達していない場合（ステップＳ３６でＮＯの場合）、推定部６は、「基盤なし」と決定する（ステップＳ３８）。

ここで、図９を参照して、ステップＳ３４以降の処理について具体例を挙げて説明する。図９は、図１に示す地盤推定装置１の動作例を説明するための第４の模式図である。図７で例示したデータのうち一番右に示す、基盤層が２個、下面が２個の場合のデータについての判定を例に説明を行う。右から４番目のデータ（再判定１）は、ステップＳ３４にて中間層が所定の条件を満たさなかった場合、つまり、いずれの中間層も基盤の一部ではないと判定された場合のデータである。この場合、推定部６は、基盤なしと決定する。次に右から３番目のデータ（再判定２）は、ステップＳ３４にて下の中間層が所定の条件を満たすと判定された場合、つまり、下の中間層は基盤の一部であると判定された場合のデータである。この場合、下の基盤の候補が最下層に達しているので、推定部６は、下の基盤の候補を基盤面として決定する。次に右から２番目のデータ（再判定３）は、ステップＳ３４にて上の中間層が所定の条件を満たすと判定された場合、つまり、上の中間層のみが基盤の一部であると判定された場合のデータである。この場合、１つに統合された基盤の候補は最下層に達していないので、推定部６は、基盤なしと決定する。次に一番右のデータ（再判定４）は、ステップＳ３４にて２つの中間層の両方が所定の条件を満たすと判定された場合、つまり、いずれの中間層も基盤の一部であると判定された場合のデータである。この場合、１つに統合された基盤の候補は最下層に達しているので、推定部６は、この１つの基盤候補を基盤面として決定する。
次に、図８に示すフローでは、出力部７が、推定した基盤面を示す情報を出力して（ステップＳ２１）、処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、入力部２とスムージング部４と比較部５と推定部６とを組み合わせることで、上述した技術者の経験に基づく判断を、高い信頼性かつ自動で行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、例えば、地盤調査結果（深度−Ｎ値分布、深度−せん断弾性波速度Ｖｓ分布）から、高い信頼性かつ自動で、耐震設計上の基盤面を判定することが可能となる。

なお、本実施形態の地盤推定装置１で推定した基盤面は例えば次のような分野で利用することができる。すなわち、構造物の耐震設計における設計地震動の算定、構造物における基礎の設計、地盤調査地点における地震増幅特性の評価等の分野で本実施形態の地盤推定装置１を活用することができる。

なお、２００個のサンプルに対して基盤面を地盤推定装置１によって自動判定した結果と、目視判定した結果の誤差（深度差）を比較したものを図１０に示す。ほとんどの結果が誤差±３ｍの範囲に含まれていることが分かる。

なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されない。例えば、図１に示す地盤推定装置１が備える各ブロックは、それらのうちの１または複数のブロックを互いに統合したり、１または複数のブロックを通信回線等を介して複数のコンピュータに分散して配置したりすることができる。また、地盤推定装置１を構成する１または複数のコンピュータが実行するプログラムは、その全部または一部がコンピュータ読取可能な記録媒体または通信回線を介して頒布することができる。

１ 地盤推定装置
２ 入力部
３ 前処理部
４ スムージング部
５ 比較部
６ 推定部
７ 出力部
８ 記憶部

Claims (8)

1. 地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力工程と、
   前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング工程と、
   前記スムージング工程を経たデータを所定の閾値と比較する比較工程と、
   前記比較工程での比較結果から基盤面を推定する推定工程と、
   を有する地盤推定方法。
2. 前記入力工程で入力されたデータがＮ値と土質とを対応づけて含む場合に、
   前記入力工程で記憶されたデータが含む前記Ｎ値を前記土質に応じて均一化した後、前記スムージング工程に引き渡す前工程を
   さらに有する請求項１に記載の地盤推定方法。
3. 前記推定工程では、予め定めた除外条件に該当しない場合に前記基盤面が推定される
   請求項１または請求項２に記載の地盤推定方法。
4. 前記推定工程では、前記スムージング工程を経たデータが所定の深さ範囲において継続して所定の閾値以上となる場合に前記基盤面が推定される
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の地盤推定方法。
5. 前記推定工程では、前記比較工程で抽出した複数の基盤の候補の中から最下層に達した層が基盤面として推定される
   請求項１または請求項２に記載の地盤推定方法。
6. 前記推定工程では、前記比較工程で抽出した複数の基盤の候補について、２つの基盤の候補に挟まれた層、又は、１つの基盤の候補と最下層に挟まれた層である中間層について、前記中間層が、その中間層に接する前記基盤の候補のいずれかの一部とみなせるかどうかが判定され、一部とみなせる場合、前記中間層が前記一部とみなせる基盤の候補と統合される、
   請求項５に記載の地盤推定方法。
7. 地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力部と、
   前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング部と、
   前記スムージング部でノイズを除去されたデータを所定の閾値と比較する比較部と、
   前記比較部による比較結果から基盤面を推定する推定部と、
   を備える地盤推定装置。
8. 地盤をボーリングして各深さの土壌から測定されたデータを入力し所定の記憶部に記憶する入力工程と、
   前記記憶部に記憶されたデータからノイズを除去するスムージング工程と、
   前記スムージング工程を経たデータを所定の閾値と比較する比較工程と、
   前記比較工程での比較結果から基盤面を推定する推定工程と、
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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