JP3136450B2 - 地下構造探査方法 - Google Patents
地下構造探査方法Info
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- JP3136450B2 JP3136450B2 JP11565892A JP11565892A JP3136450B2 JP 3136450 B2 JP3136450 B2 JP 3136450B2 JP 11565892 A JP11565892 A JP 11565892A JP 11565892 A JP11565892 A JP 11565892A JP 3136450 B2 JP3136450 B2 JP 3136450B2
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- JP
- Japan
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- underground structure
- vibration
- data
- central station
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設、土木の分野にお
いて、基礎構造の支持層の決定や、重要構造物建設の際
の設計用入力地震動作成等に適用される地下構造探査方
法に関する。
いて、基礎構造の支持層の決定や、重要構造物建設の際
の設計用入力地震動作成等に適用される地下構造探査方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】基礎構造を構築する場合、地震対策のた
めに地下構造を解析することが必須である。そのため
に、従来の地下構造探査方法は、数１００ｍから数ｋｍ
の範囲にわたって多数の振動センサを配置し、各振動セ
ンサをケーブルにより収録装置に接続し、振動センサに
より得られる振動データを解析することにより行われて
いる。
めに地下構造を解析することが必須である。そのため
に、従来の地下構造探査方法は、数１００ｍから数ｋｍ
の範囲にわたって多数の振動センサを配置し、各振動セ
ンサをケーブルにより収録装置に接続し、振動センサに
より得られる振動データを解析することにより行われて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法においては、多数の振動センサをケーブルによ
り収録装置に接続するため、場所によっては振動センサ
の配置に制約を受けるという問題を有し、また、データ
の同時性を確保するために、各センサ位置で人間が操作
しなければならないという問題を有し、さらに、各セン
サの位置を把握するのに測長器を使用したり地図上でセ
ンサ位置を測定するため、精度が悪く、またデータを収
集するのに時間がかかるという問題を有している。
来の方法においては、多数の振動センサをケーブルによ
り収録装置に接続するため、場所によっては振動センサ
の配置に制約を受けるという問題を有し、また、データ
の同時性を確保するために、各センサ位置で人間が操作
しなければならないという問題を有し、さらに、各セン
サの位置を把握するのに測長器を使用したり地図上でセ
ンサ位置を測定するため、精度が悪く、またデータを収
集するのに時間がかかるという問題を有している。
【０００４】本発明は上記問題を解決するものであっ
て、センサの配置に制約を受けることなく、短時間で高
精度に地下構造を解析することができる地下構造探査方
法を提供することを目的とする。
て、センサの配置に制約を受けることなく、短時間で高
精度に地下構造を解析することができる地下構造探査方
法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の地下
構造探査方法は、複数の人工衛星１と、一つの中央局２
と、複数のローカル局３と、中央局２およびローカル局
３において地表面に配置される振動センサ４とを備え、
人工衛星による測地システムにより前記各振動センサ４
の空間位置を測定し、該空間位置データと振動データを
無線により前記中央局に伝送、収集し、振動センサのデ
ータから周波数−波数解析により位相速度曲線を求め、
これを地下構造における表面波の位相速度の理論的曲線
と比較することにより、任意の深さにおけるせん断波速
度を求めることにより、地下構造を決定することを特徴
とする。
構造探査方法は、複数の人工衛星１と、一つの中央局２
と、複数のローカル局３と、中央局２およびローカル局
３において地表面に配置される振動センサ４とを備え、
人工衛星による測地システムにより前記各振動センサ４
の空間位置を測定し、該空間位置データと振動データを
無線により前記中央局に伝送、収集し、振動センサのデ
ータから周波数−波数解析により位相速度曲線を求め、
これを地下構造における表面波の位相速度の理論的曲線
と比較することにより、任意の深さにおけるせん断波速
度を求めることにより、地下構造を決定することを特徴
とする。
【０００６】
【０００７】
【作用】本発明においては、振動センサのデータから周
波数−波数解析により位相速度曲線を求め、これを地下
構造における表面波の位相速度の理論的曲線と比較する
ことにより、ある深さにおけるＳ波速度、Ｐ波速度を求
めることができ、地下構造を解析することができる。
波数−波数解析により位相速度曲線を求め、これを地下
構造における表面波の位相速度の理論的曲線と比較する
ことにより、ある深さにおけるＳ波速度、Ｐ波速度を求
めることができ、地下構造を解析することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の地下構造探査装置の１実施例を
示す概略構成図である。本発明は、複数の人工衛星１、
一つの中央局２および複数のローカル局３から構成さ
れ、中央局２およびローカル局３においては、地表面に
振動センサ４が配置、接続される。
明する。図１は本発明の地下構造探査装置の１実施例を
示す概略構成図である。本発明は、複数の人工衛星１、
一つの中央局２および複数のローカル局３から構成さ
れ、中央局２およびローカル局３においては、地表面に
振動センサ４が配置、接続される。
【０００９】中央局２およびローカル局３は、複数の人
工衛星１と送受信が行われ人工衛星１による測地システ
ムにより、それぞれの空間位置が測定され、その空間位
置データは無線で中央局２に伝送、収集される。中央局
２では、中央局２およびローカル局３の空間位置データ
に基づいて、振動センサ４の配置情報を構成し振動セン
サ全体の特性を計算する。中央局２から測定開始命令を
発すると、各ローカル局３は同時に地盤の振動測定を開
始し、中央局２では測定開始後、各ローカル局３から振
動データを無線で収集し、データ処理、解析を行って地
下構造を決定する。振動センサ４の配置は必要に応じて
変更され、その場合には上記処理を繰り返す。
工衛星１と送受信が行われ人工衛星１による測地システ
ムにより、それぞれの空間位置が測定され、その空間位
置データは無線で中央局２に伝送、収集される。中央局
２では、中央局２およびローカル局３の空間位置データ
に基づいて、振動センサ４の配置情報を構成し振動セン
サ全体の特性を計算する。中央局２から測定開始命令を
発すると、各ローカル局３は同時に地盤の振動測定を開
始し、中央局２では測定開始後、各ローカル局３から振
動データを無線で収集し、データ処理、解析を行って地
下構造を決定する。振動センサ４の配置は必要に応じて
変更され、その場合には上記処理を繰り返す。
【００１０】次に本発明における地下構造の探査、解析
方法について説明する。地盤は、工場、交通等の人為的
振動や波浪、風等の自然的振動により絶えず微動してお
り、この微動のスペクトルの卓越周期、振幅が地下構造
に関係することは従来から知られているが、本発明者等
は、微動の上下成分を観測しその周波数特性や波動伝搬
性状を検討した。
方法について説明する。地盤は、工場、交通等の人為的
振動や波浪、風等の自然的振動により絶えず微動してお
り、この微動のスペクトルの卓越周期、振幅が地下構造
に関係することは従来から知られているが、本発明者等
は、微動の上下成分を観測しその周波数特性や波動伝搬
性状を検討した。
【００１１】すなわち、図２に示すように、１２地点に
振動センサを配置し、その範囲を半径４０ｍ、最小間隔
を１０ｍとし、各地点において微動の上下成分を測定す
ると図３に示すデータが得られ、全観測点でのパワース
ペクトルでは、図４に示すように、ある周波数で大きな
勢力を示し各観測点で共通した卓越振動が見られた。次
に、全観測点の波形から例えば周波数−波数解析（以下
Ｆ−Ｋ解析という）を行い、ある周波数に対応したＦ−
Ｋスペクトルを計算し、微動の到来方向および位相速度
を求める。図５はある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例
を示し、原点とピーク位置（黒点）を結ぶ線から波の到
来方向が求められ、原点とピーク位置との距離から位相
速度が計算される。このようにして求めた周波数に対応
した位相速度は、図６の○点に示すように、プロットさ
れる。図６の曲線Ｃ（ｆ）は、ＰＳ検層による既知の地
下構造に対するレーリー波（表面波の一種）の位相速度
を示し、２．２〜５Ｈｚの範囲ではＦ−Ｋスペクトルか
ら求めた位相速度と良い対応を示すことが判明した。な
お、点線Ａは振動センサの配置範囲の大きさから決まる
解析限界を示し、点線Ｂは振動センサの最小間隔から決
まる解析限界を示している。
振動センサを配置し、その範囲を半径４０ｍ、最小間隔
を１０ｍとし、各地点において微動の上下成分を測定す
ると図３に示すデータが得られ、全観測点でのパワース
ペクトルでは、図４に示すように、ある周波数で大きな
勢力を示し各観測点で共通した卓越振動が見られた。次
に、全観測点の波形から例えば周波数−波数解析（以下
Ｆ−Ｋ解析という）を行い、ある周波数に対応したＦ−
Ｋスペクトルを計算し、微動の到来方向および位相速度
を求める。図５はある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例
を示し、原点とピーク位置（黒点）を結ぶ線から波の到
来方向が求められ、原点とピーク位置との距離から位相
速度が計算される。このようにして求めた周波数に対応
した位相速度は、図６の○点に示すように、プロットさ
れる。図６の曲線Ｃ（ｆ）は、ＰＳ検層による既知の地
下構造に対するレーリー波（表面波の一種）の位相速度
を示し、２．２〜５Ｈｚの範囲ではＦ−Ｋスペクトルか
ら求めた位相速度と良い対応を示すことが判明した。な
お、点線Ａは振動センサの配置範囲の大きさから決まる
解析限界を示し、点線Ｂは振動センサの最小間隔から決
まる解析限界を示している。
【００１２】以上説明したように、振動センサのデータ
から例えばＦ−Ｋスペクトルにより位相速度曲線を求
め、これを地下構造における表面波の位相速度の理論的
曲線と比較することにより、任意深さにおけるせん断波
速度を求めることができ、地下構造を解析することがで
きる。図７は前記した本発明における地下構造探査方法
のフローを示している。
から例えばＦ−Ｋスペクトルにより位相速度曲線を求
め、これを地下構造における表面波の位相速度の理論的
曲線と比較することにより、任意深さにおけるせん断波
速度を求めることができ、地下構造を解析することがで
きる。図７は前記した本発明における地下構造探査方法
のフローを示している。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、自動的に高精度にかつ短時間で各センサの位置
を検出することができる。また、ケーブルを廃止できる
ため、センサの配置に制約を受けることなく自由に配置
することができる。さらに、電波により同時かつ一箇所
にデータを集積するため、即座にデータ処理ができると
共に、中央局のみで測定を行えるため省力化を図ること
ができる。
よれば、自動的に高精度にかつ短時間で各センサの位置
を検出することができる。また、ケーブルを廃止できる
ため、センサの配置に制約を受けることなく自由に配置
することができる。さらに、電波により同時かつ一箇所
にデータを集積するため、即座にデータ処理ができると
共に、中央局のみで測定を行えるため省力化を図ること
ができる。
【図１】本発明の地下構造探査装置の１実施例を示す概
略構成図
略構成図
【図２】本発明に係わる観測方法を説明するための図
【図３】図２の観測点における振動データを示す図
【図４】図２の全観測点での微動のパワースペクトルを
示す図
示す図
【図５】ある周波数でのＦ−Ｋスペクトルの例を示す図
【図６】周波数と位相速度の関係を示す図
【図７】本発明における地下構造探査方法のフローを示
す図
す図
１…人工衛星、２…中央局、３…ローカル局、４…振動
センサ
センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川瀬 博 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−116483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−122976（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−20195（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01V 1/28 G01V 1/22
Claims (1)
- 【請求項１】複数の人工衛星と、一つの中央局と、複数
のローカル局と、中央局およびローカル局において地表
面に配置される振動センサとを備え、人工衛星による測
地システムにより前記各振動センサの空間位置を測定
し、該空間位置データと振動データを無線により前記中
央局に伝送、収集し、振動センサのデータから周波数−
波数解析により位相速度曲線を求め、これを地下構造に
おける表面波の位相速度の理論的曲線と比較することに
より、任意の深さにおけるせん断波速度を求めることに
より、地下構造を決定することを特徴とする地下構造探
査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11565892A JP3136450B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 地下構造探査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11565892A JP3136450B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 地下構造探査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312963A JPH05312963A (ja) | 1993-11-26 |
| JP3136450B2 true JP3136450B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=14668100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11565892A Expired - Fee Related JP3136450B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 地下構造探査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136450B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003043152A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-13 | Arukoihara:Kk | 地盤調査方法、地盤調査装置及び地盤調査システム |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP11565892A patent/JP3136450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05312963A (ja) | 1993-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |