JP2531984B2 - 地盤調査法 - Google Patents
地盤調査法Info
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- JP2531984B2 JP2531984B2 JP1140968A JP14096889A JP2531984B2 JP 2531984 B2 JP2531984 B2 JP 2531984B2 JP 1140968 A JP1140968 A JP 1140968A JP 14096889 A JP14096889 A JP 14096889A JP 2531984 B2 JP2531984 B2 JP 2531984B2
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，地下空間等の大規模地下掘削工事，トンネ
ル工事，原子力関連施設建設工事等において必要とされ
る地盤調査（特に断層の検知）を正確且つ簡易に行う方
法に関する。
ル工事，原子力関連施設建設工事等において必要とされ
る地盤調査（特に断層の検知）を正確且つ簡易に行う方
法に関する。
地中断層の調査方法として，従来より，露頭観察法，
弾性波探査法並びにボーリング法が最も普通に行われて
いる。
弾性波探査法並びにボーリング法が最も普通に行われて
いる。
露頭観察法では断層地形（三角末端面）や露頭の地質
の連続性等から断層を判別するが，露頭が無く地形が判
別できない場合には全く採用できない。弾性波探査法は
物理的探査法として実績も多いが，地下水の有無や多寡
によって検知精度が左右される。ボーリング法は最も確
実な方法であるが，ボーリング位置の選定やコストの面
で問題があり，最終的な確認法として採用されるのが普
通である。
の連続性等から断層を判別するが，露頭が無く地形が判
別できない場合には全く採用できない。弾性波探査法は
物理的探査法として実績も多いが，地下水の有無や多寡
によって検知精度が左右される。ボーリング法は最も確
実な方法であるが，ボーリング位置の選定やコストの面
で問題があり，最終的な確認法として採用されるのが普
通である。
自然放射能を用いる地質調査も大きな進展を見せてい
るが，そのうち，深層のラドンが断層やきれつを通じて
地表に上昇する現象を利用して，割れ目の位置を決める
方法が着目され，特にラドンの娘核種であるビスマス−
214とカリ−40の光電ピーク計数率の比を指標とする方
法が実現されるに至っている。例えば農業土木学会誌第
54巻第２号（1986年２月号）P139〜144には，このBi/K
の比をNaI検出器によって求める方法が記載されてい
る。
るが，そのうち，深層のラドンが断層やきれつを通じて
地表に上昇する現象を利用して，割れ目の位置を決める
方法が着目され，特にラドンの娘核種であるビスマス−
214とカリ−40の光電ピーク計数率の比を指標とする方
法が実現されるに至っている。例えば農業土木学会誌第
54巻第２号（1986年２月号）P139〜144には，このBi/K
の比をNaI検出器によって求める方法が記載されてい
る。
一方，出願人の申請に係る建設技術評価規定第９条第
１項による建技評第85303号において，舗装路面下又は
モルタル等の吹付面直下の空洞を建造物を破壊せずに検
知する方法として，可搬式地下レーダによって地中に放
射した電磁波パルスの反射波を舗装路面上から測定し，
この反射波形を解析し，これをCRT上に映像として移し
出して浅層の空洞を簡易に検知する方法が提案された。
１項による建技評第85303号において，舗装路面下又は
モルタル等の吹付面直下の空洞を建造物を破壊せずに検
知する方法として，可搬式地下レーダによって地中に放
射した電磁波パルスの反射波を舗装路面上から測定し，
この反射波形を解析し，これをCRT上に映像として移し
出して浅層の空洞を簡易に検知する方法が提案された。
前記の自然放射能による方法は割れ目探査に有益な指
針を与えるものであるが,214Biハロー，もしくはBi/Kハ
ローから，さらに正確に地層を判別するには，この方法
のみでは確実性になお問題があり，また，検出器として
NaI検出器を用いるだけでは精度に劣ることは否めな
い。また建技評第85303号の方法も，浅層部分の空洞の
検出には効果があるが，地盤調査にはこれのみではやは
り問題がある。
針を与えるものであるが,214Biハロー，もしくはBi/Kハ
ローから，さらに正確に地層を判別するには，この方法
のみでは確実性になお問題があり，また，検出器として
NaI検出器を用いるだけでは精度に劣ることは否めな
い。また建技評第85303号の方法も，浅層部分の空洞の
検出には効果があるが，地盤調査にはこれのみではやは
り問題がある。
したがって本発明は，これらの従来技術の水準を超え
て，一層精密に地盤調査ができる簡易且つ正確な地盤調
査システムの開発を目的としたものである。
て，一層精密に地盤調査ができる簡易且つ正確な地盤調
査システムの開発を目的としたものである。
本発明に従う工事対象地盤の調査法は，地表の測線に
沿ってNaI検出器を移動させながらγ線強度を測定し，
このうち214Biと40Kの固有のγ線エネルギーに相当する
γ線強度を求めると共にBi/K比が高い地点の位置を検出
する段階と,Ge検出器を用いて前記のBi/K比が高い位置
におけるγ線強度を再度求める段階と，後者のGe検出器
で求めたBi/K比を基に前者のNaI検出器の測定値を補正
して測線上のBi/K比の分布解析を行う段階とからなる自
然放射能を利用した地盤調査と，そして，地表の測線に
沿って電波を送受信するアンテナを移動させながら反射
波を映像解析する地下レーダ法により該工事対象地盤の
浅層の概略地下構造を把握する地盤調査を行い，両調査
結果から亀裂位置を決定することに特徴がある。
沿ってNaI検出器を移動させながらγ線強度を測定し，
このうち214Biと40Kの固有のγ線エネルギーに相当する
γ線強度を求めると共にBi/K比が高い地点の位置を検出
する段階と,Ge検出器を用いて前記のBi/K比が高い位置
におけるγ線強度を再度求める段階と，後者のGe検出器
で求めたBi/K比を基に前者のNaI検出器の測定値を補正
して測線上のBi/K比の分布解析を行う段階とからなる自
然放射能を利用した地盤調査と，そして，地表の測線に
沿って電波を送受信するアンテナを移動させながら反射
波を映像解析する地下レーダ法により該工事対象地盤の
浅層の概略地下構造を把握する地盤調査を行い，両調査
結果から亀裂位置を決定することに特徴がある。
すなわち本発明は，自然放射能を利用した地盤調査と
電磁波を利用した地盤調査を組合せるものであり，特に
前者の自然放射能の調査では測定時間が短時間で済むNa
I検出器によって概略調査を行ったうえ，ここで得られ
た情報からさらに調査範囲を絞りこみ，その絞り込んだ
範囲においてGe検出器によってγ強度の絶対値を求め，
このGe検出器によって求めたBi/Kをもとに，先のNaI検
出器で得られたデータを補正し，より正確なBi/Kの分布
を全調査範囲において求め，更に電磁波を利用した地盤
調査によって浅層地下の概略構造を求め，ラドンの噴出
位置（Bi/Kの高い位置）との関係並びにラドンの発生す
る地質的機構を検討して，亀裂位置を決定する点に特徴
がある。
電磁波を利用した地盤調査を組合せるものであり，特に
前者の自然放射能の調査では測定時間が短時間で済むNa
I検出器によって概略調査を行ったうえ，ここで得られ
た情報からさらに調査範囲を絞りこみ，その絞り込んだ
範囲においてGe検出器によってγ強度の絶対値を求め，
このGe検出器によって求めたBi/Kをもとに，先のNaI検
出器で得られたデータを補正し，より正確なBi/Kの分布
を全調査範囲において求め，更に電磁波を利用した地盤
調査によって浅層地下の概略構造を求め，ラドンの噴出
位置（Bi/Kの高い位置）との関係並びにラドンの発生す
る地質的機構を検討して，亀裂位置を決定する点に特徴
がある。
放射線測定器として知られるNaI検出器（微量のタリ
ウムで活性化したNaI（Tl）検出器）は一般にγ線に対
する検出効率が高く取扱が容易で測定時間も短いという
特徴がある。しかし，エネルギー分解能および直線性の
点でGe半導体を用いるGe検出器よりも劣り,40Kによる自
然計数率や温度変化によって発光光量が変化し，特に計
数率依存性はBi/K分布の測定精度に大きな影響を与え
る。
ウムで活性化したNaI（Tl）検出器）は一般にγ線に対
する検出効率が高く取扱が容易で測定時間も短いという
特徴がある。しかし，エネルギー分解能および直線性の
点でGe半導体を用いるGe検出器よりも劣り,40Kによる自
然計数率や温度変化によって発光光量が変化し，特に計
数率依存性はBi/K分布の測定精度に大きな影響を与え
る。
これに対して高純度型ゲルマニウム検出器はエネルギ
ー分解能が高く直線性もよいのでスペクトル分析が容易
で，得られる結果の信頼性も高い。しかし，マルチチャ
ンネル分析器として高容量のものを必要とし，多量のデ
ータ解析を必要とするので時間が掛かるという問題があ
る。したがってこれを長い全測線上に移動させて，自然
放射能のうちBi−214,K−40の全分布を計測するのは実
際的ではない。
ー分解能が高く直線性もよいのでスペクトル分析が容易
で，得られる結果の信頼性も高い。しかし，マルチチャ
ンネル分析器として高容量のものを必要とし，多量のデ
ータ解析を必要とするので時間が掛かるという問題があ
る。したがってこれを長い全測線上に移動させて，自然
放射能のうちBi−214,K−40の全分布を計測するのは実
際的ではない。
本発明では，このNaI検出器と長所と欠点をGe検出器
の欠点と長所で相おぎなうと共にさらに地下レーダ法を
組み入れて正確な地盤調査を行うようにしたものであ
る。
の欠点と長所で相おぎなうと共にさらに地下レーダ法を
組み入れて正確な地盤調査を行うようにしたものであ
る。
第１図は本発明による地盤調査システムの機器配置を
示したものてある。図示のように,NaI検出器とGe検出器
はマルチチャンネルアナライザーに接続される。このマ
ルチチャンネルアナライザーは，例えば4096チャンネル
50MHzウイルキンソン型ADCの市販のもの（例えば商品名
Ｅ−560MCA）を使用することができ,4096チャンネルの
データの入力をはじめ，放射線の計数機能，データの収
録機能を有する。AMTはデータレコーダであり，オーデ
イオカセットテープを利用してマルチチャンネルアナラ
イザーからのデータを現場収録する。
示したものてある。図示のように,NaI検出器とGe検出器
はマルチチャンネルアナライザーに接続される。このマ
ルチチャンネルアナライザーは，例えば4096チャンネル
50MHzウイルキンソン型ADCの市販のもの（例えば商品名
Ｅ−560MCA）を使用することができ,4096チャンネルの
データの入力をはじめ，放射線の計数機能，データの収
録機能を有する。AMTはデータレコーダであり，オーデ
イオカセットテープを利用してマルチチャンネルアナラ
イザーからのデータを現場収録する。
他方，レーダー側の装置は，建技評第85303号に記載
のものに対応しており，これは電波発射装置（アンテナ
部），電波制御・表示装置（本体制御部）およびAMT
（信号記録部）からなっている。電波発射装置（アンテ
ナ部）は，パルス制御器，送信器，受信器，送受信切換
器，アンテナおよび距離検出器から構成され，本体制御
部からの信号により，電波はパルス制御器，送信器およ
び送受信切換器を経由してアンテナより送信され，地下
空洞が存在すればその表面で生じた反射波はアンテナを
経由して，受信器で信号に変換されたうえ本体制御部に
転送される。電波制御・表示装置（本体制御部）は，操
作部，制御処理部および出力表示部から構成され，前記
のアンテナ部に送る信号の制御，受信した信号のA/D変
換,CRTへの表示,AMTと解析装置へのデータ転送などを行
うものである。CRTには反射波の映像（地中断面映像）
が写し出されると共にその映像は半導体メモリーにより
一時的に記録される。またCRTには比誘導率，見掛けの
深度，移動距離が表示され，操作部のカーソル装置によ
り空洞の位置や深さが数値で表示できる。解析装置は，
コンピュータとCRT,デイスクドライブ，プリンターから
なり，自然放射能のデータ解析と反射波の解析，これら
解析結果の出力，データの収録などの機能を有してお
り，解析結果はプリントアウトされる。
のものに対応しており，これは電波発射装置（アンテナ
部），電波制御・表示装置（本体制御部）およびAMT
（信号記録部）からなっている。電波発射装置（アンテ
ナ部）は，パルス制御器，送信器，受信器，送受信切換
器，アンテナおよび距離検出器から構成され，本体制御
部からの信号により，電波はパルス制御器，送信器およ
び送受信切換器を経由してアンテナより送信され，地下
空洞が存在すればその表面で生じた反射波はアンテナを
経由して，受信器で信号に変換されたうえ本体制御部に
転送される。電波制御・表示装置（本体制御部）は，操
作部，制御処理部および出力表示部から構成され，前記
のアンテナ部に送る信号の制御，受信した信号のA/D変
換,CRTへの表示,AMTと解析装置へのデータ転送などを行
うものである。CRTには反射波の映像（地中断面映像）
が写し出されると共にその映像は半導体メモリーにより
一時的に記録される。またCRTには比誘導率，見掛けの
深度，移動距離が表示され，操作部のカーソル装置によ
り空洞の位置や深さが数値で表示できる。解析装置は，
コンピュータとCRT,デイスクドライブ，プリンターから
なり，自然放射能のデータ解析と反射波の解析，これら
解析結果の出力，データの収録などの機能を有してお
り，解析結果はプリントアウトされる。
第２図は，本発明に従う地盤調査の調査・解析フロー
を示したものである。図示のように先ず測線を設定し，
この測線に沿ってNaI検出器を移動させつつ概略測定を
行う。ここでは０〜3000KeVまでのγ線強度を測線上で
計り，このうち214Biと40Kの固有のγ線エネルギーに相
当するγ線強度を求め,Bi/K比を算出することによって,
Bi/K比のの高い地点の位置出しを行う。次いでこのBi/K
の値が全体と比べて高くなった位置においてGe検出器を
用いてγ線強度の絶対値を求める。Ge検出器はエネルギ
ー分解能が高いが１回の測定時間はNaI検出器の10倍近
く必要とする。本発明によれば測定時間の短いNaI検出
器で広範囲の数多くの測点を短時間で測定し，その特定
された狭い高Bi/Kの位置だけをGe検出器で計測する。そ
して,Ge検出器で求めたBi/Kをもとに,NaI検出器のデー
タからBiやＫのエネルギー補正を行い，より正確なBi/K
分布を求める。一方，地下レーダ法による地中の断面映
像から判読される浅層地下の概略構造とラドンの噴出位
置（高Bi/K位置）との関係並びにラドンの発生する地質
的機構を検討し，これらの結果をもとに亀裂位置を決定
する。
を示したものである。図示のように先ず測線を設定し，
この測線に沿ってNaI検出器を移動させつつ概略測定を
行う。ここでは０〜3000KeVまでのγ線強度を測線上で
計り，このうち214Biと40Kの固有のγ線エネルギーに相
当するγ線強度を求め,Bi/K比を算出することによって,
Bi/K比のの高い地点の位置出しを行う。次いでこのBi/K
の値が全体と比べて高くなった位置においてGe検出器を
用いてγ線強度の絶対値を求める。Ge検出器はエネルギ
ー分解能が高いが１回の測定時間はNaI検出器の10倍近
く必要とする。本発明によれば測定時間の短いNaI検出
器で広範囲の数多くの測点を短時間で測定し，その特定
された狭い高Bi/Kの位置だけをGe検出器で計測する。そ
して,Ge検出器で求めたBi/Kをもとに,NaI検出器のデー
タからBiやＫのエネルギー補正を行い，より正確なBi/K
分布を求める。一方，地下レーダ法による地中の断面映
像から判読される浅層地下の概略構造とラドンの噴出位
置（高Bi/K位置）との関係並びにラドンの発生する地質
的機構を検討し，これらの結果をもとに亀裂位置を決定
する。
第３図の上段は本発明法を実施して得たBi/K比分布
（図の上段）を示したものであり，下段には調査坑によ
って実際に地盤調査した結果を示した。図より，本発明
法によれば，断層解析が正確に行い得ることがわかる。
（図の上段）を示したものであり，下段には調査坑によ
って実際に地盤調査した結果を示した。図より，本発明
法によれば，断層解析が正確に行い得ることがわかる。
本発明によると，地下空洞の存否に対して応答性よく
簡易な調査ができる地下レーダ法と，この地下レーダ法
では判読が困難な亀裂の方位や大きさが自然放射能測定
によって行い得ると共に，この自然放射能測定もNaI検
出器とGe検出器の組合せによって，短時間且つ精密に行
い得るので，地下空間等の大規模地下掘削工事，トンネ
ル工事，原子力関連施設建設工事等における地盤調査シ
ステムとして多大の貢献をなし得る。
簡易な調査ができる地下レーダ法と，この地下レーダ法
では判読が困難な亀裂の方位や大きさが自然放射能測定
によって行い得ると共に，この自然放射能測定もNaI検
出器とGe検出器の組合せによって，短時間且つ精密に行
い得るので，地下空間等の大規模地下掘削工事，トンネ
ル工事，原子力関連施設建設工事等における地盤調査シ
ステムとして多大の貢献をなし得る。
第１図は本発明法を実施する地盤調査機器の配置系統
図，第２図は本発明法の地盤調査・解析フロー図，第３
図は本発明法の実施例結果を示す図である。
図，第２図は本発明法の地盤調査・解析フロー図，第３
図は本発明法の実施例結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｖ 5/02 9406−2Ｇ Ｇ０１Ｖ 5/02
Claims (1)
- 【請求項１】工事対象地盤の地表の測線に沿ってNaI検
出器を移動させながらγ線強度を測定し，このうち214B
iと40Kの固有のγ線エネルギーに相当するγ線強度を求
めると共にBi/K比が高い地点の位置を検出する段階と,G
e検出器を用いて前記のBi/K比が高い位置におけるγ線
強度を再度求める段階と，後者のGe検出器で求めたBi/K
比を基に前者のNaI検出器の測定値を補正して測線上のB
i/K比の分布解析を行う段階と，からなる自然放射能を
利用した工事対象地盤の調査と；そして，地表の測線に
沿って電波を送受信するアンテナを移動させながら反射
波を映像解析する地下レーダ法により該工事対象地盤の
浅層の概略地下構造を把握する地盤調査と；を行い，両
調査結果から亀裂位置を決定する工事対象地盤調査法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140968A JP2531984B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 地盤調査法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140968A JP2531984B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 地盤調査法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036484A JPH036484A (ja) | 1991-01-11 |
| JP2531984B2 true JP2531984B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=15281016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1140968A Expired - Lifetime JP2531984B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 地盤調査法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531984B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240253A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Toshiba Corp | 亀裂検出装置および亀裂検出方法 |
-
1989
- 1989-06-05 JP JP1140968A patent/JP2531984B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH036484A (ja) | 1991-01-11 |
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