JP2019100011A - Determination method for positioning subsoil exploration, determination device, subsoil estimation method and subsoil estimation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤調査位置の決定方法、決定装置、これらを用いた地盤推定方法および地盤推定装置に関し、特に杭基礎構造物の支持層調査ボーリングの配置計画に好適な地盤調査位置の決定方法、決定装置、地盤推定方法および地盤推定装置に関するものである。 The present invention relates to a method of determining a ground survey position, a determination device, a ground estimation method and a ground estimator using the same, and in particular, a method of determining a ground survey position suitable for placement planning of a support layer survey boring of a pile foundation structure The present invention relates to a determination device, a ground estimation method, and a ground estimation device.
従来、杭基礎建物の杭設計においては一般的に、ボーリングによる地質調査結果から杭の種類や配置を設計した後に、杭打設地点での支持基盤面の深さを推定して杭長の設計を行っている。全ての杭打設地点において調査をすることは現実的にできないため、調査をしていない地点の支持層深度は、限られた調査地点の支持層深度から地層の深度変化の傾向を読み取ることによって推定することになる。 Conventionally, in the pile design of pile foundation buildings, generally, after designing the type and arrangement of piles from the result of geological survey by boring, the design of pile length is estimated by estimating the depth of the supporting base surface at the pile placing point It is carried out. Since it is practically impossible to conduct surveys at all pile placement sites, the depth of the support layer at points not surveyed can be read by reading the trend of the depth change of the stratum from the support layer depth at the limited survey points. It will be estimated.
離散的なボーリングデータから支持層深度を推定する手法として、地球統計学の一手法であるクリギング手法（例えば、特許文献１、２を参照）を用いる方法がある。この方法を用いれば、統計的に客観的な予測をすることができる。ただし、予測値に含まれる誤差を定量的に評価できないため、調査が杭設計をするに十分な精度であるかの判断が難しい。また、追加で調査を計画する場合でも、調査の位置や数を決める合理的な手法がないので、一般的には既存の調査位置から距離を離して、調査範囲（杭の配置範囲）に均等となるように配置している。調査数も杭本数に対する比率（一般的には杭本数の５〜１０％程度）で決めているのが現状である。 As a method of estimating the support layer depth from discrete boring data, there is a method using a kriging method (see, for example, Patent Documents 1 and 2) which is a method of geostatistics. Statistical objective prediction can be made using this method. However, because it is not possible to quantitatively evaluate the error included in the predicted value, it is difficult to determine whether the survey is accurate enough for pile design. In addition, even when planning additional surveys, there is no rational method to determine the location and number of surveys, so in general the distance from the existing survey location is equal to the survey range (pile placement range) It is arranged to become. At present, the number of surveys is also determined by the ratio to the number of piles (generally, about 5 to 10% of the number of piles).
このため、離散的なボーリングデータから支持層深度をクリギング手法で推定する方法において、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することのできる技術が求められていた。 For this reason, in the method of estimating the depth of the support layer from the discrete boring data by the kriging method, there is a need for a technique that can quantitatively evaluate the error and can rationally determine the position and the number of additional surveys. The
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することのできる地盤調査位置の決定方法、決定装置、地盤推定方法および地盤推定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and can determine the error quantitatively, and can determine the position and the number of additional investigations reasonably. An object of the present invention is to provide an estimation method and a ground estimation device.
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る地盤調査位置の決定方法は、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する方法であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップと、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定するステップと、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定するステップと、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定するステップとを備えることを特徴とする。 In order to solve the problems described above and achieve the purpose, the method of determining the ground survey position according to the present invention estimates the spatial distribution of ground characteristics of a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey In this case, the method of determining the position of the additional ground survey, and using the ground data acquired in the preliminary survey, estimates the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the kriging method, and the estimation error thereof Calculating the spatial distribution of the error of the ground characteristics estimated by the kriging method by estimating the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for the estimation by cross-validation and calculating the spatial distribution of the space; Calculating the spatial distribution of the error indicator based on the estimation error calculated by the Kriging method and the error calculated by the cross validation; Based on the spatial distribution of the indicator, characterized in that it comprises the steps of determining the position of the additional ground survey.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定方法は、上述した発明において、追加の地盤調査の位置を決定するステップは、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであることを特徴とする。 Further, in another ground survey position determination method according to the present invention, in the above-described invention, in the step of determining the position of the additional ground survey, a plurality of additional survey candidate positions are set in a predetermined area, and kriging is performed. While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimation error calculated by the method according to the ground data of the candidate position, the average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions The candidate position at which the average error index is the smallest is searched from among all the candidate positions, and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey.
また、本発明に係る地盤調査位置の決定装置は、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する装置であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段と、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定する手段と、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定する手段と、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定する手段とを備えることを特徴とする。 Further, the apparatus for determining the position of the ground survey according to the present invention determines the position of the additional ground survey when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey. Means for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the Kriging method using the ground data acquired in the preliminary survey, and means for calculating the spatial distribution of the estimation error, and cross verification Means for estimating the ground characteristics at the acquisition position of the ground data used for estimation and calculating the spatial distribution of the error with the ground characteristics estimated by the kriging method, the estimation error calculated by the kriging method, and cross validation Based on the error calculated by the above, the position of the additional ground survey based on the means for calculating the spatial distribution of the error indicator and the spatial distribution of the calculated error indicator. Characterized in that it comprises means for constant.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定装置は、上述した発明において、追加の地盤調査の位置を決定する手段は、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであることを特徴とする。 Further, in another ground survey position determining apparatus according to the present invention, in the above-described invention, the means for determining the position of the additional ground survey sets a plurality of candidate positions of the additional survey in the predetermined area, and kriging While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimation error calculated by the method according to the ground data of the candidate position, the average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions The candidate position at which the average error index is the smallest is searched from among all the candidate positions, and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey.
また、本発明に係る地盤推定方法は、上述した地盤調査位置の決定方法を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する方法であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得するステップと、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップとを備えることを特徴とする。 The ground estimation method according to the present invention is a method of estimating the spatial distribution of ground characteristics of a predetermined area using the above-described method of determining the ground survey position, and the ground data of the position of the determined additional ground survey Estimate the spatial distribution of the ground characteristics of the given area by the Kriging method using the step of acquiring the ground data, ground data acquired in this additional survey, and ground data acquired in the preliminary survey, and And calculating the spatial distribution.
また、本発明に係る地盤推定装置は、上述した地盤調査位置の決定装置を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する装置であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得する手段と、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段とを備えることを特徴とする。 The ground estimation apparatus according to the present invention is an apparatus for estimating the spatial distribution of ground characteristics in a predetermined area using the above-described ground survey position determination apparatus, and the ground data of the determined additional ground survey position The spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the Kriging method using the means for acquiring the ground data, the ground data acquired in this additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, and And means for calculating a spatial distribution.
本発明に係る地盤調査位置の決定方法によれば、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する方法であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップと、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定するステップと、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定するステップと、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定するステップとを備えるので、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができるという効果を奏する。 According to the method of determining the ground survey position according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey is determined Using the ground data acquired in the preliminary survey to estimate the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the Kriging method, and calculating the spatial distribution of the estimation error, and cross verification Step of calculating the spatial distribution of the error with the ground characteristic estimated by the kriging method by estimating the ground characteristic of the acquisition position of the ground data used for estimation, the estimation error calculated by the kriging method, and cross validation Calculating the spatial distribution of the error indicator based on the error calculated by the step and the additional ground based on the spatial distribution of the calculated error indicator Because and determining the position of 査, it is possible to quantitatively evaluate the error, an effect that it is possible to reasonably determine the position and number of additional investigation.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定方法によれば、追加の地盤調査の位置を決定するステップは、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであるので、平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を求めることで、追加調査の位置や数をより合理的に決定することができるという効果を奏する。 Further, according to another ground survey position determination method according to the present invention, in the step of determining the position of the additional ground survey, a plurality of additional survey candidate positions are set in a predetermined area, and calculation is performed by the kriging method. While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate position, an average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions, and this average Since the candidate position at which the error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey, the candidate position at which the average error index becomes the smallest By seeking, it is possible to determine the position and the number of additional surveys more rationally.
また、本発明に係る地盤調査位置の決定装置によれば、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する装置であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段と、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定する手段と、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定する手段と、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定する手段とを備えるので、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができるという効果を奏する。 Further, according to the ground survey position determination device according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey Means for determining the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the kriging method using the ground data acquired in the preliminary survey, and a method of calculating the spatial distribution of the estimation error, and A means for calculating the space distribution of the error with the ground characteristic estimated by the kriging method by estimating the ground characteristic of the acquisition position of the ground data used for estimation by verification, the estimation error calculated by the kriging method, Based on the error calculated by the cross-validation and the means for calculating the spatial distribution of the error indicator, and based on the spatial distribution of the calculated error indicator, additional ground survey Since a means for determining the location, it is possible to quantitatively evaluate the error, an effect that it is possible to reasonably determine the position and number of additional investigation.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定装置によれば、追加の地盤調査の位置を決定する手段は、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであるので、平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を求めることで、追加調査の位置や数をより合理的に決定することができるという効果を奏する。 Further, according to another ground survey position determination device according to the present invention, the means for determining the position of the additional ground survey sets a plurality of additional survey candidate positions in the predetermined area and calculates by the kriging method. While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate position, an average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions, and this average Since the candidate position at which the error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey, the candidate position at which the average error index becomes the smallest By seeking, it is possible to determine the position and the number of additional surveys more rationally.
また、本発明に係る地盤推定方法によれば、上述した地盤調査位置の決定方法を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する方法であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得するステップと、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップとを備えるので、杭の支持基盤面などの空間分布を十分な精度で推定することができるという効果を奏する。 Further, according to the ground estimation method according to the present invention, the method of estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area using the above-described method of determining the ground survey position is the position of the determined additional ground survey. Using the step of acquiring ground data, the ground data acquired in the additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the kriging method, and the estimation thereof Since the step of calculating the spatial distribution of the error is provided, it is possible to estimate the spatial distribution such as the support base surface of the pile with sufficient accuracy.
また、本発明に係る地盤推定装置によれば、上述した地盤調査位置の決定装置を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する装置であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得する手段と、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段とを備えるので、杭の支持基盤面などの空間分布を十分な精度で推定することができるという効果を奏する。 Further, according to the ground estimation apparatus according to the present invention, the apparatus for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area using the above-described apparatus for determining the ground survey position is a system for determining the position of the additional ground survey determined. Using the means for acquiring the ground data, the ground data acquired in the additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the Kriging method, and the estimation thereof Since a means for calculating the spatial distribution of the error is provided, it is possible to estimate the spatial distribution such as the support base surface of the pile with sufficient accuracy.
以下に、本発明に係る地盤調査位置の決定方法、決定装置、地盤推定方法および地盤推定装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the determination method of the ground survey position which concerns on this invention, a determination apparatus, the ground estimation method, and embodiment of a ground estimation apparatus are described in detail based on drawing. The present invention is not limited by the embodiment.
本実施の形態は、地球統計学の一手法であるユニバーサル・クリギング手法を用いて、事前調査で取得されたボーリングデータ（地盤データ）から調査範囲（杭の配置エリア）における支持基盤面（地盤特性）の空間特性をモデル化して、そのモデルを基に合理的な追加調査位置の配置と調査後に予測される推定誤差分布を推定するものである。 This embodiment uses the universal kriging method, which is one of the methods of geostatistics, from the boring data (ground data) acquired in the preliminary survey to the support base surface (ground characteristics) in the survey area (pile placement area) The spatial characteristics of the above are modeled, and the placement of rational additional survey positions and the estimation error distribution predicted after the survey are estimated based on the model.
（地盤調査位置の決定方法）
まず、本実施の形態に係る地盤調査位置の決定方法について説明する。
(How to determine the ground survey position)
First, the method of determining the ground survey position according to the present embodiment will be described.
図１は、本実施の形態による追加調査の配置決定のフローを示したものである。具体的なフローを説明するため、本実施の形態では、図２の左図に示すような複数の杭基礎構造物を有する施設（例えば変電所など）の支持基盤面調査を事例として想定する。この事例では、２００ｍ×１６０ｍの敷地に５棟（Ａｒｅａ−０１〜０５）の杭基礎構造物（杭本数：計５３９本）を計画する場合を想定している。事前調査で取得済みのボーリングデータ（以下、事前ボーリングデータということがある。）はＡｒｅａ−０１〜０５内のＢ０１〜Ｂ１４の１４カ所である。なお、Ａｒｅａ−０１は左上の四角範囲、Ａｒｅａ−０２は左下の四角範囲、Ａｒｅａ−０３は中央下の四角範囲、Ａｒｅａ−０４は中央上右寄りの四角範囲、Ａｒｅａ−０５は右端の長方形範囲である。また、杭本数の内訳は、Ａｒｅａ−０１：１９２本、Ａｒｅａ−０２：４０本、Ａｒｅａ−０３：２１０本、Ａｒｅａ−０４：６４本、Ａｒｅａ−０５：３３本である。 FIG. 1 shows the flow of the placement determination flow of the additional research according to the present embodiment. In order to explain a specific flow, in the present embodiment, a support base surface survey of a facility (for example, a substation or the like) having a plurality of pile foundation structures as shown in the left diagram of FIG. 2 is assumed as an example. In this case, it is assumed that five piles (Area-01 to 05) of pile foundation structures (number of piles: 539 in total) are planned on a site of 200 m × 160 m. The boring data (it may be hereafter called pre-boring data) acquired by preliminary survey are 14 places of B01-B14 in Area-01-05. Area-01 is the upper left square range, Area-02 is the lower left square range, Area-03 is the lower center lower square range, Area-04 is the upper center upper right square range, and Area-05 is the right end rectangular range. is there. Moreover, the breakdown of the number of stakes is Area-01: 192, Area-02: 40, Area-03: 210, Area-04: 64, Area-05: 33.
本発明の有効性を示す上で、本事例では支持基盤面の真値として、図２の右図に示すように、敷地中央部分において右上から左下に向かって谷地形を有する分布を想定している。杭位置での支持基盤面深さは、平均値−２２．３（ＤＬｍ）、最浅値−１６．１（ＤＬｍ）、最深値−３０．２（ＤＬｍ）である。 In order to show the effectiveness of the present invention, in this case, as a true value of the support base surface, as shown in the right figure of FIG. There is. The support base surface depth at the pile position is an average value-22.3 (DLm), a maximum depth value-16.1 (DLm), and a maximum depth value-30.2 (DLm).
さて、具体的なフローでは、まず図１のステップＳ１、Ｓ２において、事前ボーリングデータを基に、ユニバーサル・クリギング手法により支持基盤面の推定分布および推定誤差分布を算出する。ユニバーサル・クリギング手法では周知のように、空間補間により離散的なデータから任意の位置の推定値と同時に推定誤差を算出することができる。 Now, in the specific flow, first, in steps S1 and S2 of FIG. 1, based on the pre-boring data, the estimated distribution and estimated error distribution of the support base surface are calculated by the universal kriging method. As is well known in the universal kriging method, spatial interpolation can calculate an estimation error from discrete data simultaneously with an estimated value of an arbitrary position.
図３および図４は、支持基盤面レベルをユニバーサル・クリギング手法により推定した結果の例を示したものである。この例では、ユニバーサル・クリギング手法によって、事前ボーリングデータから空間統計モデル（分散および空間相関性）を構築した後に、エリア内を一定間隔（この例では１ｍ×１ｍ）の格子に分割し、格子点座標における支持基盤面レベルを推定するとともに、推定誤差（以下、クリギング推定誤差ということがある。）を算定し、推定値と推定誤差それぞれを図化ソフトウェアによるコンター図として描画している。ユニバーサル・クリギング手法による推定値および推定誤差の計算は、データの空間分布を二次定常確率場（エリア内の平均値、分散および空間相関特性が一定である）と仮定して、事前ボーリングデータを条件とした条件付き確率場を推定するものである。ここで、ユニバーサル・クリギング手法による自己共分散モデルとして、Ｃ（ｈ）＝σ２・ｅｘｐ（−ｈ／ａ）の式で表される指数関数型モデルを用いた。ただし、μ（平均値）＝−２０．７（ｍ）、σ（標準偏差）＝３．３３（ｍ）、ａ（相関距離）＝７２．８ｍである。 FIGS. 3 and 4 show an example of the result of estimating the support base surface level by the universal kriging method. In this example, after constructing a spatial statistical model (variance and spatial correlation) from the pre-boring data by the universal kriging method, the inside of the area is divided into grids of constant intervals (1 m × 1 m in this example), and grid points While estimating the support base surface level in the coordinates, an estimation error (hereinafter, sometimes referred to as a Kriging estimation error) is calculated, and the estimated value and the estimation error are drawn as a contour map by the plotting software. Calculation of estimated value and estimation error by universal kriging method pre-boring data by assuming spatial distribution of data as secondary stationary random field (mean value in area, variance and spatial correlation characteristics are constant). It is to estimate a conditional random field as a condition. Here, as an auto-covariance model by the universal Krigging method, an exponential function model represented by the equation of C (h) = σ 2 · exp (−h / a) was used. However, μ (average value) = − 20.7 (m), σ (standard deviation) = 3.33 (m), a (correlation distance) = 72.8 m.
その結果として図３、図４に示すような推定値と推定誤差分散の分布が求められる。図３の杭位置における支持基盤面は、平均値−２２．３（ＤＬｍ）、最浅−１６．７（ＤＬｍ）、最深０−２６．７（ＤＬｍ）である。図４の杭位置におけるクリギング推定誤差は、平均値１．８７（ｍ）、最大２．４２（ｍ）、最小０．０（ｍ）である。 As a result, distributions of estimated values and estimated error variances as shown in FIGS. 3 and 4 are obtained. The support base surface in the pile position of FIG. 3 is an average value -22.3 (DLm), the shallowest -16.7 (DLm), and the deepest 0-26.7 (DLm). The Kriging estimation error at the stake position in FIG. 4 is an average value of 1.87 (m), a maximum of 2.42 (m), and a minimum of 0.0 (m).
なお、図４の推定誤差分布（クリギング推定誤差分布）は、条件付き確率場の分散分布を表しており、空間相関特性が一定であると仮定した下での、事前ボーリングデータの配置のみから決まる値であり、真の誤差とは異なる。しかしボーリングの配置だけから決まるものなので、仮に追加調査位置を配置した場合に、追加調査のボーリングデータが得られる前でも計算することが可能である。 The estimation error distribution (kriging estimation error distribution) in FIG. 4 represents the variance distribution of the conditional random field, which is determined only from the arrangement of the pre-boring data under the assumption that the spatial correlation characteristic is constant. It is a value, different from the true error. However, since it is determined only by the arrangement of the boring, it is possible to calculate it even before the boring data of the additional investigation is obtained if the additional investigation position is arranged.
次に、図１のステップＳ３では、事前ボーリングデータを１カ所ごと除いて、その位置をユニバーサル・クリギング手法により推定して真値との誤差を求める、いわゆる交差検証（ブラインドテスト）を実施する。これにより、その位置での真値との差を真の誤差（以下、ブラインド誤差ということがある。）として評価できる。この各位置の真の誤差を基に、エリア全体の誤差分布を描画したものが図５のコンター図（ブラインド誤差分布）である。誤差が大きい位置の事前ボーリングデータは重要度が高いと考えられ、その周辺の推定結果は変動が大きくなる可能性がある。なお、図５に示すように、Ｂ１１のボーリング位置が基盤面の谷部にあることで最も誤差が大きくなり、また、Ｂ０１やＢ１２のボーリング位置などは敷地の端に位置し、外挿領域となることで誤差が大きくなっている。 Next, in step S3 of FIG. 1, a so-called cross verification (blind test) is performed by removing the pre-boring data every one place and estimating its position by the universal krigging method to obtain an error from the true value. By this, it is possible to evaluate the difference from the true value at that position as a true error (hereinafter sometimes referred to as a blind error). The contour distribution (blind error distribution) of FIG. 5 is obtained by drawing the error distribution of the entire area based on the true errors of the respective positions. The pre-boring data at the position where the error is large is considered to be of high importance, and the estimation results around it may be highly variable. In addition, as shown in FIG. 5, the error becomes large by having the boring position of B11 in the valley part of the foundation surface, and the boring positions of B01 and B12 are located at the end of the site, and the extrapolation area and The error is getting bigger.
次に、図１のステップＳ４では、追加調査位置を選定するための指標として、クリギング推定誤差（ステップＳ２）とブラインド誤差（ステップＳ３）を掛けて平方根した値（合成誤差）を算定する。こうして算定された値を誤差指標と呼ぶことにする。この誤差指標は、本発明の根幹となる指標である。図６は、想定事例で求めた誤差指標の分布をコンター図で表したものである。これは、その調査段階での真の推定誤差に近い値を示していると考えられ、この指標を基に杭位置での誤差指標値の平均が最も小さくなるように追加の調査を計画する。なお、図６の杭位置における誤差指標は、平均値１．９６（ｍ）、最大２．５８（ｍ）、最小０．０（ｍ）である。 Next, in step S4 of FIG. 1, a Kriging estimation error (step S2) and a blind error (step S3) are multiplied to calculate a square root value (synthetic error) as an index for selecting an additional investigation position. The value thus calculated is called an error index. This error index is an index that is the basis of the present invention. FIG. 6 is a contour diagram showing the distribution of the error index obtained in the assumed case. This is considered to indicate a value close to the true estimation error at the investigation stage, and based on this indicator, an additional investigation is planned so that the average of the error index values at the pile position is minimized. The error index at the pile position in FIG. 6 is an average of 1.96 (m), a maximum of 2.58 (m), and a minimum of 0.0 (m).
次に、図１のステップＳ５では、対象となる杭位置（候補位置）での誤差指標の平均（平均誤差指標）が最も小さくなる追加調査位置を１カ所ごと逐次決定（選定）する。具体的には、図７のように調査を追加する前の誤差指標分布から杭位置での平均誤差指標を算出する（この例では１．９６ｍ）。そして、図８に示すように、杭配置の中から１カ所を追加調査位置としたときのクリギング推定誤差分布（ステップＳ２）を再計算して、誤差指標の分布（ステップＳ４）を更新する。ただし、ブラインド誤差分布（ステップＳ３）は追加調査位置におけるボーリングデータが得られないと更新できないので現状の分布を利用して、ステップＳ４の誤差指標の分布を更新する。その際に杭位置での平均誤差指標を算出して、１カ所目の追加調査位置を全杭位置で探索して、最も平均誤差指標が小さくなる位置を１カ所目の最適位置として決定する。なお、この事例ではＡ０１が最適位置となり、平均誤差指標は１．９０ｍと０．０６ｍ減となる。 Next, in step S5 of FIG. 1, an additional examination position at which the average (average error index) of the error index at the target pile position (candidate position) becomes the smallest is sequentially determined (selected) one by one. Specifically, as shown in FIG. 7, the average error index at the pile position is calculated from the error index distribution before adding the survey (in this example, 1.96 m). Then, as shown in FIG. 8, the Kriging estimation error distribution (step S2) when one of the piles is set as the additional investigation position is recalculated, and the distribution of the error index (step S4) is updated. However, since the blind error distribution (step S3) can not be updated unless boring data at the additional survey position is obtained, the distribution of the error index in step S4 is updated using the current distribution. At that time, the average error index at the pile position is calculated, the first additional investigation position is searched at all pile positions, and the position at which the average error index becomes the smallest is determined as the first optimum position. In this case, A01 is the optimum position, and the average error index is reduced by 1.90 m and 0.06 m.
同様に、図９に示すように、２カ所目の追加調査位置Ａ０２の最適位置を決定する。これを逐次繰り返して、事前に設定した追加数もしくは平均誤差指標値が許容できる誤差に達するまで実施することで、最終的な追加調査計画を決定でき、また調査前の段階で想定される推定誤差分布も得ることができる（ステップＳ６）。図１０、図１１は６０カ所目まで追加調査配置を決定した例を示しており、最終的な平均誤差指標値は１．３２ｍとなり当初の１．９６ｍから０．６４ｍ誤差を低減できると想定される。ただし、この結果は、ブラインド誤差分布が更新されておらず、６０カ所の追加調査後にはブラインド誤差も小さくなっていると考えられるので、過大に評価されている。なお、６０カ所の追加調査位置は、Ａｒｅａ−０１：１９カ所、Ａｒｅａ−０２：６カ所、Ａｒｅａ−０３：２２カ所、Ａｒｅａ−０４：９カ所、Ａｒｅａ−０５：２カ所に分布している。杭本数に対する比率で考えると、Ａｒｅａ−０１、０５が少なめ、Ａｒｅａ−０４が多めに配置されている。 Similarly, as shown in FIG. 9, the optimum position of the second additional examination position A02 is determined. This can be repeated sequentially and implemented until the preset additional number or average error index value reaches an acceptable error, so that the final additional research plan can be determined, and the estimation error assumed in the pre-survey stage A distribution can also be obtained (step S6). Fig. 10 and Fig. 11 show an example in which the additional survey arrangement was determined at the 60th place, and it is assumed that the final average error index value is 1.32 m, and the original 1.96 m to 0.64 m error can be reduced. Ru. However, this result is overestimated because the blind error distribution is not updated, and after 60 additional surveys, the blind error is considered to be smaller. The 60 additional survey positions are distributed at Area-01: 19 locations, Area-02: 6 locations, Area-03: 22 locations, Area-04: 9 locations, and Area-05: 2 locations. In terms of the ratio to the number of stakes, Area-01 and Area 05 are smaller and Area 04 is larger.
（本発明の効果とその検証）
上記の想定事例では、真の支持基盤面の分布がわかっているものとして実施している。そこで、この結果を基に本発明の効果を説明する。
(Effect of the present invention and its verification)
In the above assumed case, it is assumed that the true distribution of the support surface is known. Therefore, the effects of the present invention will be described based on these results.
上記のステップＳ１〜Ｓ６にしたがって、例えば６０カ所の追加調査配置を決定した後に、６０カ所の追加調査を実施した後を想定して、支持基盤面分布の推定と誤差指標分布を算出してコンター図として示したものが図１２である。推定結果のコンター図（左図）を見るとわかるように、真の分布（図２右図）にかなり近い形で、エリア中央部に右上から左下に向かって谷地形を有する分布が明瞭に推定されている。誤差指標分布（右図）では、追加調査前（図１１）と比べてかなり低減されている。なお、杭位置での予測誤差指標は、平均値０．５４ｍ、最大１．４４ｍ、誤差が１ｍ以上となった杭は２６カ所であった。杭位置での平均予測誤差は、１．３２ｍ→０．５４ｍと半分以下となっており、これは事前想定ではデータが得られていないために、ステップＳ３のブラインド誤差を更新できていないことによるもので、調査が進んだことによる低減と考えることができる。 According to the above steps S1 to S6, for example, after determining 60 additional survey arrangements, after assuming 60 additional surveys, it is assumed that the support base surface distribution is estimated and the error index distribution is calculated and contoured. It is FIG. 12 shown as a figure. As can be seen from the contour map (left) of the estimation results, the distribution with valley topography is clearly estimated from upper right to lower left at the center of the area, in a form very close to the true distribution (right in Figure 2) It is done. The error index distribution (right figure) is considerably reduced compared to before the additional investigation (FIG. 11). In addition, the prediction error index | exponent in a pile position was an average value 0.54 m, maximum 1.44 m, and the pile which error became 1 m or more was 26 places. The average prediction error at the stake position is less than half with 1.32 m → 0.54 m, which is because the blind error in step S3 can not be updated because no data is obtained in advance. It can be considered as a reduction due to the progress of the survey.
真の支持基盤面分布がわかっているので、図１２の推定結果に含まれる本当の誤差を評価できる。図１３は真の支持基盤面分布と真値の誤差分布を示したコンター図である。杭位置での誤差の平均値は０．２２ｍと、予測値（０．５４ｍ）に比べてさらに半減している。誤差の最大値は１．４０ｍで、誤差が１ｍ以上となった杭は全部で９カ所であった。これは事前の平均誤差指標（０．５４ｍ）を正規分布に従う標準偏差σと考えれば、誤差１ｍ以内である範囲は約±２σとなるので、全体の９５％以上が１ｍ以下の誤差に抑えられることになる。５３９本中５３０本の杭位置で１ｍ以下の誤差に収まっていることから、それ以上の精度で推定できていると考えられる。また、真の誤差が大きくなった杭は、予測誤差分布（図１２）においても、比較的誤差の大きいエリアにあることがわかる。このように、本発明により得られる支持基盤面の推定結果と誤差指標は、実際に想定される結果と概ね一致していることがわかる。 Since the true support base surface distribution is known, the true error included in the estimation result of FIG. 12 can be evaluated. FIG. 13 is a contour diagram showing a true support base surface distribution and an error distribution of true values. The average value of the errors at the stake position is 0.22 m, which is halved compared to the predicted value (0.54 m). The maximum value of the error was 1.40 m, and there were a total of 9 stakes with an error of 1 m or more. This means that if the average error index (0.54 m) in advance is regarded as the standard deviation σ according to the normal distribution, the range within 1 m of the error is about ± 2 σ, so 95% or more of the whole can be suppressed to 1 m or less It will be. Since the error is less than 1 m at the position of 530 piles out of 539, it is considered that the estimation can be made with higher accuracy. Also, it can be seen that the piles for which the true errors are large are also in the area where the errors are relatively large in the prediction error distribution (FIG. 12). Thus, it can be seen that the estimation result of the supporting substrate surface obtained by the present invention and the error index substantially agree with the actually assumed result.
次に、本発明による追加調査の配置による効果を検証するために、一般的な配置、ここではクリギング推定誤差（ステップＳ２）のみを用いて配置を決定する方法と比較した。クリギング推定誤差（ステップＳ２）を基に最適配置を行う場合、基本的には杭配置を考慮しながら距離が均等になるように配置されることになる。図１４は、杭配置を考慮しながら距離が均等になるように６０カ所を配置した結果であり、左図は支持基盤面の推定結果のコンター図、右図は真値との誤差分布のコンター図である。支持基盤面の推定結果は、この配置でも真の分布（図２右図）に近い形で推定されている。真値との誤差分布を見ると、平均値は０．２４ｍであり本発明の方法による誤差（０．２２ｍ）と比べてわずかに大きくなっている。また、誤差の最大値は１．９１ｍ、誤差１ｍ以上の杭は１２カ所と、いずれも本発明の方法に比べて大きいことがわかる。大きな差ではないものの配置の違いにより、推定結果に違いが生じており、本発明の方法の有効性が認められる。 Next, in order to verify the effect of the placement of the additional investigation according to the present invention, it was compared with the method of determining the placement using only a general placement, here the Kriging estimation error (step S2). When the optimal arrangement is performed based on the Kriging estimation error (step S2), basically, the arrangement is performed so that the distances become equal while taking into consideration the pile arrangement. FIG. 14 shows the result of arranging 60 places so that the distances become equal while considering the pile arrangement, the left figure shows the contour of the estimation result of the support base surface, and the right shows the contour of the error distribution with the true value. FIG. The estimation result of the support base surface is estimated in a form close to the true distribution (right figure in FIG. 2) also in this arrangement. Looking at the error distribution with the true value, the average value is 0.24 m, which is slightly larger than the error (0.22 m) according to the method of the present invention. In addition, it can be seen that the maximum value of the error is 1.91 m, and the number of piles with an error of 1 m or more is larger than that of the method of the present invention. The difference in the arrangement, although not a large difference, causes a difference in the estimation results, and the effectiveness of the method of the present invention is recognized.
したがって、本実施の形態の地盤調査位置の決定方法によれば、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができる。 Therefore, according to the method of determining the ground survey position of the present embodiment, the error can be quantitatively evaluated, and the position and the number of additional surveys can be rationally determined.
（地盤調査位置の決定装置）
次に、本実施の形態に係る地盤調査位置の決定装置について説明する。
(Determination device for ground survey position)
Next, an apparatus for determining the ground survey position according to the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る地盤調査位置の決定装置は、上述した地盤調査位置の決定方法を装置として具現化したものである。この地盤調査位置の決定装置は、事前ボーリングデータを使用して、ユニバーサル・クリギング手法により杭の支持基盤面分布を推定するとともに、クリギング推定誤差分布を算定する手段と、交差検証によりブラインド誤差分布を算定する手段と、クリギング推定誤差とブラインド誤差から誤差指標分布を算定する手段と、算定した誤差指標分布に基づいて、追加調査の位置を決定する手段とを備える。この地盤調査位置の決定装置は、例えばＣＰＵを有するコンピュータ、メモリ、ディスプレイ、キーボード等のハードウェア、これらハードウェアを用いて実行されるコンピュータプログラム等のソフトウェアにより構成することができる。 The ground survey position determination apparatus according to the present embodiment is an embodiment of the ground survey position determination method described above. This ground survey position determination device uses pre-boring data to estimate the support base surface distribution of the pile by the universal kriging method, and means to calculate the kriging estimation error distribution, and the blind error distribution by cross verification. A means for calculating, a means for calculating an error indicator distribution from the Kriging estimation error and the blind error, and a means for determining the position of the additional investigation based on the calculated error indicator distribution. This ground survey position determination device can be configured by, for example, a computer having a CPU, hardware such as a memory, a display, and a keyboard, and software such as a computer program executed using these hardware.
本実施の形態の地盤調査位置の決定装置によれば、上述した地盤調査位置の決定方法の場合と同様に、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができる。 According to the ground survey position determination device of the present embodiment, as in the case of the ground survey position determination method described above, errors can be quantitatively evaluated, and locations and the number of additional surveys can be rationally determined. be able to.
（地盤推定方法）
次に、本実施の形態に係る地盤推定方法について説明する。
(Method of estimating ground)
Next, the ground estimation method according to the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る地盤推定方法は、上述した地盤調査位置の決定方法を用いて、杭の支持基盤面分布を推定する方法である。この方法は、上述した地盤調査位置の決定方法で決定した追加調査の位置のボーリングデータを取得するステップと、この追加調査で取得されたボーリングデータと、事前ボーリングデータを使用して、ユニバーサル・クリギング手法により杭の支持基盤面分布を推定するとともに、クリギング推定誤差分布を算定するステップとを備える。本実施の形態の地盤推定方法によれば、上述したように、支持基盤面分布を十分な精度で推定することができる。 The ground estimation method according to the present embodiment is a method of estimating the support base surface distribution of a pile using the above-described method of determining the ground survey position. In this method, universal krigging is performed using the step of acquiring boring data of the position of the additional survey determined by the method of determining the position of the ground survey described above, the boring data acquired in the additional survey, and the preliminary boring data. Calculating a Kriging estimation error distribution while estimating the support base surface distribution of the pile by a method. According to the ground estimation method of the present embodiment, as described above, the support base surface distribution can be estimated with sufficient accuracy.
（地盤推定装置）
次に、本実施の形態に係る地盤推定装置について説明する。
(Ground estimation device)
Next, the ground estimation device according to the present embodiment will be described.
本実施の形態に係る地盤推定装置は、上述した地盤調査位置の決定装置を用いて、杭の支持基盤面分布を推定する装置である。この装置は、上述した地盤調査位置の決定装置で決定した追加調査の位置のボーリングデータを取得する手段と、この追加調査で取得されたボーリングデータと、事前ボーリングデータを使用して、ユニバーサル・クリギング手法により杭の支持基盤面分布を推定するとともに、クリギング推定誤差分布を算定する手段とを備える。本実施の形態の地盤推定装置によれば、上述したように、支持基盤面分布を十分な精度で推定することができる。 The ground estimation device according to the present embodiment is a device that estimates the support base surface distribution of a pile using the above-described determination device of the ground survey position. This apparatus uses universal krigging using means for acquiring boring data of the position of the additional survey determined by the above-mentioned determination device of the ground survey position, boring data acquired in the additional survey, and pre-boring data. While estimating the support foundation surface distribution of a pile by a method, it has a means to calculate Kriging estimation error distribution. According to the ground estimation device of the present embodiment, as described above, the support base surface distribution can be estimated with sufficient accuracy.
上記の実施の形態においては、地盤特性の空間分布として杭の支持基盤面を推定する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば地質分布、地下水分布などの他の地盤特性の空間分布を推定する場合にも適用可能であり、この場合にも上記と同様の作用効果を奏することができる。 In the above embodiment, although the case of estimating the support base surface of the pile as the spatial distribution of the ground characteristics has been described as an example, the present invention is not limited to this, for example, other geological distribution, groundwater distribution, etc. The present invention is also applicable to the case of estimating the spatial distribution of ground characteristics, and in this case, the same operation and effect as described above can be achieved.
以上説明したように、本発明に係る地盤調査位置の決定方法によれば、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する方法であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップと、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定するステップと、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定するステップと、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定するステップとを備えるので、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができる。 As described above, according to the method of determining the ground survey position according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, A method of determining the position of a ground survey, which uses the ground data acquired in the preliminary survey to estimate the spatial distribution of ground characteristics in a predetermined area using the Kriging method, and to calculate the spatial distribution of the estimation error Step of calculating the space distribution of the error with the ground property estimated by the Kriging method by estimating the ground property of the acquisition position of the ground data used for estimation by the step and cross verification, and calculated by the Kriging method Calculating the spatial distribution of the error indicator based on the estimation error and the error calculated by the cross validation, and the spatial distribution of the calculated error indicator Zui, since and determining the position of the additional ground survey, it is possible to quantitatively evaluate the error, it is possible to reasonably determine the position and number of additional investigation.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定方法によれば、追加の地盤調査の位置を決定するステップは、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであるので、平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を求めることで、追加調査の位置や数をより合理的に決定することができる。 Further, according to another ground survey position determination method according to the present invention, in the step of determining the position of the additional ground survey, a plurality of additional survey candidate positions are set in a predetermined area, and calculation is performed by the kriging method. While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate position, an average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions, and this average Since the candidate position at which the error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey, the candidate position at which the average error index becomes the smallest By asking, the position and number of additional surveys can be determined more rationally.
また、本発明に係る地盤調査位置の決定装置によれば、地盤調査により取得された離散的な地盤データに基づいて所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する場合に、追加の地盤調査の位置を決定する装置であって、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段と、交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定する手段と、クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定する手段と、算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定する手段とを備えるので、誤差を定量的に評価できるとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定することができる。 Further, according to the ground survey position determination device according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey Means for determining the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the kriging method using the ground data acquired in the preliminary survey, and a method of calculating the spatial distribution of the estimation error, and A means for calculating the space distribution of the error with the ground characteristic estimated by the kriging method by estimating the ground characteristic of the acquisition position of the ground data used for estimation by verification, the estimation error calculated by the kriging method, Based on the error calculated by the cross-validation and the means for calculating the spatial distribution of the error indicator, and based on the spatial distribution of the calculated error indicator, additional ground survey Since a means for determining the location, it is possible to quantitatively evaluate the error, it is possible to reasonably determine the position and number of additional investigation.
また、本発明に係る他の地盤調査位置の決定装置によれば、追加の地盤調査の位置を決定する手段は、所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであるので、平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を求めることで、追加調査の位置や数をより合理的に決定することができる。 Further, according to another ground survey position determination device according to the present invention, the means for determining the position of the additional ground survey sets a plurality of additional survey candidate positions in the predetermined area and calculates by the kriging method. While updating the spatial distribution of the error indicator by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate position, an average error indicator is calculated by averaging the error indicators at all candidate positions, and this average Since the candidate position at which the error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground survey, the candidate position at which the average error index becomes the smallest By asking, the position and number of additional surveys can be determined more rationally.
また、本発明に係る地盤推定方法によれば、上述した地盤調査位置の決定方法を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する方法であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得するステップと、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップとを備えるので、杭の支持基盤面などの空間分布を十分な精度で推定することができる。 Further, according to the ground estimation method according to the present invention, the method of estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area using the above-described method of determining the ground survey position is the position of the determined additional ground survey. Using the step of acquiring ground data, the ground data acquired in the additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the kriging method, and the estimation thereof And calculating the spatial distribution of the error, it is possible to estimate the spatial distribution of the support base surface of the pile with sufficient accuracy.
また、本発明に係る地盤推定装置によれば、上述した地盤調査位置の決定装置を用いて、所定エリアの地盤特性の空間分布を推定する装置であって、決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得する手段と、この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段とを備えるので、杭の支持基盤面などの空間分布を十分な精度で推定することができる。 Further, according to the ground estimation apparatus according to the present invention, the apparatus for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area using the above-described apparatus for determining the ground survey position is a system for determining the position of the additional ground survey determined. Using the means for acquiring the ground data, the ground data acquired in the additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the Kriging method, and the estimation thereof Since a means for calculating the spatial distribution of the error is provided, it is possible to estimate the spatial distribution such as the support base surface of the pile with sufficient accuracy.
以上のように、本発明に係る地盤調査位置の決定方法、決定装置、地盤推定方法および地盤推定装置は、杭基礎構造物の支持層調査ボーリングの配置計画に有用であり、特に、誤差を定量的に評価するとともに、追加調査の位置や数を合理的に決定するのに適している。 As described above, the method of determining the ground survey position, the determining device, the method of estimating the ground, and the device of estimating the ground according to the present invention are useful for the layout planning of the support layer survey boring of the pile foundation structure. As well as reasonably determine the location and number of additional surveys.
Claims (6)
事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップと、
交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定するステップと、
クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定するステップと、
算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定するステップとを備えることを特徴とする地盤調査位置の決定方法。 A method of determining the position of an additional ground survey when estimating the spatial distribution of ground characteristics of a predetermined area based on discrete ground data acquired by the ground survey,
Estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the Kriging method using the ground data acquired in the preliminary survey and calculating the spatial distribution of the estimation error;
Calculating a space distribution of an error between the ground property estimated by the Kriging method and the ground property of the acquisition position of the ground data used for the estimation by cross-validation;
Calculating a spatial distribution of the error indicator based on the estimation error calculated by the Kriging method and the error calculated by the cross validation;
Determining the position of the additional ground survey based on the calculated spatial distribution of the error index.
所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであることを特徴とする請求項１に記載の地盤調査位置の決定方法。 The step of determining the location of the additional ground survey is
While updating the spatial distribution of the error index by setting a plurality of candidate positions for additional investigation in a predetermined area and updating the spatial distribution of the estimation error calculated by the Kriging method according to the ground data of the candidate position The average error index is calculated by averaging the error indices at all candidate positions, and the candidate position at which the average error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions, and the searched candidate positions are additionally ground surveyed. The method according to claim 1, characterized in that the position of the ground survey is determined as the position of the ground.
事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段と、
交差検証により、推定に使用した地盤データの取得位置の地盤特性を推定して、クリギング手法により推定された地盤特性との誤差の空間分布を算定する手段と、
クリギング手法により算定された推定誤差と、交差検証により算定された誤差とに基づいて、誤差指標の空間分布を算定する手段と、
算定した誤差指標の空間分布に基づいて、追加の地盤調査の位置を決定する手段とを備えることを特徴とする地盤調査位置の決定装置。 An apparatus for determining the position of an additional ground survey when estimating the spatial distribution of ground characteristics of a predetermined area based on discrete ground data acquired by the ground survey,
Means for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the Kriging method using the ground data acquired in the preliminary survey, and calculating the spatial distribution of the estimation error,
A means for calculating a spatial distribution of an error between the ground property estimated by the Kriging method and the ground property of the ground data acquisition position used for the estimation by cross-validation;
A means for calculating the spatial distribution of the error indicator based on the estimation error calculated by the Kriging method and the error calculated by the cross verification;
And a means for determining the position of the additional ground survey based on the calculated spatial distribution of the error index.
所定エリア内に複数の追加調査の候補位置を設定して、クリギング手法により算定された推定誤差の空間分布を候補位置の地盤データに応じて更新することにより誤差指標の空間分布を更新する一方で、全ての候補位置における誤差指標を平均した平均誤差指標を算定し、この平均誤差指標が最も小さくなる候補位置を全ての候補位置の中から探索して、探索された候補位置を追加の地盤調査の位置として決定するものであることを特徴とする請求項３に記載の地盤調査位置の決定装置。 A means to determine the location of additional ground surveys is
While updating the spatial distribution of the error index by setting a plurality of candidate positions for additional investigation in a predetermined area and updating the spatial distribution of the estimation error calculated by the Kriging method according to the ground data of the candidate position The average error index is calculated by averaging the error indices at all candidate positions, and the candidate position at which the average error index becomes the smallest is searched from among all the candidate positions, and the searched candidate positions are additionally ground surveyed. The ground survey position determination device according to claim 3, characterized in that the position of the ground survey position is determined.
決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得するステップと、
この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定するステップとを備えることを特徴とする地盤推定方法。 A method of estimating the spatial distribution of ground characteristics of a predetermined area using the method of determining a ground survey position according to claim 1 or 2,
Acquiring ground data of the position of the determined additional ground survey, and
A step of estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by the Kriging method using the ground data acquired in this additional survey and the ground data acquired in the preliminary survey, and calculating the spatial distribution of the estimation error And a ground estimation method characterized by comprising.
決定した追加の地盤調査の位置の地盤データを取得する手段と、
この追加調査で取得された地盤データと、事前調査で取得された地盤データを使用して、クリギング手法により所定エリアの地盤特性の空間分布を推定するとともに、その推定誤差の空間分布を算定する手段とを備えることを特徴とする地盤推定装置。 An apparatus for estimating the spatial distribution of ground characteristics in a predetermined area using the ground survey position determination apparatus according to claim 3 or 4,
A means for acquiring ground data of the position of the determined additional ground survey;
Means for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area by the Kriging method using the ground data acquired in the additional survey and the ground data acquired in the preliminary survey, and calculating the spatial distribution of the estimation error And a ground estimation device characterized by comprising.
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