JP5083519B2 - 地盤構造推定方法及び地盤構造推定装置 - Google Patents
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3 信号処理器
4 パーソナルコンピュータ
5 地盤
6 加振点
11 起振機
12a,12b,12c 検出器
Claims (10)
- 対象地盤の地表に起振機と検出器とを設置して、前記起振機で前記地盤に振動を加え、前記検出器が弾性波を検出して出力する信号に基づいて地中の地盤構造を推定する地盤構造推定方法において、
振動周波数を変化させながら前記起振機により前記地盤を振動させて、前記検出器に弾性波を検出させ、この検出器の出力信号に基づいて、当該地盤における位相速度の振動数特性と卓越振動数を算出する第1ステップと、
仮説地盤モデルを作成するとともに、前記第1ステップで得られた位相速度の振動数特性における、前記卓越振動数付近の位相速度ピークと、当該卓越振動数より振動数が大きい領域での位相速度ピークとの間での振動数領域における位相速度に基づいて、前記仮説地盤モデルの少なくとも何れか一層のS波速度を定める第2ステップと、
前記仮説地盤モデルから算出される卓越振動数と、前記第1ステップで算出された卓越振動数との差が所定範囲内となり、かつ、前記仮説地盤モデルから算出される位相速度の振動数特性と、前記第1ステップで算出された位相速度の振動数特性との差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら卓越振動数及び位相速度の振動数特性の算出を繰り返し、差が所定範囲内となった場合に当該仮説地盤モデルを推定結果地盤モデルとする第3ステップと、
前記推定結果地盤モデルを出力する第4ステップと、
を含むことを特徴とする地盤構造推定方法。 - 請求項1に記載の地盤構造推定方法であって、
前記第2ステップは、
前記位相速度の振動数特性において、前記卓越振動数付近の位相速度ピークと、当該卓越振動数より振動数が大きい領域での位相速度ピークとの間での振動数領域における位相速度の最大値を、前記仮説地盤モデルの少なくとも何れか一層のS波速度として設定することを特徴とする地盤構造推定方法。 - 請求項1又は2に記載の地盤構造推定方法であって、
前記第3ステップは、
前記仮説地盤モデルにおいて卓越振動数を算出し、この仮説地盤モデルの卓越振動数と前記第1ステップで算出された卓越振動数の差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら卓越振動数の算出を繰り返し、卓越振動数の差が所定範囲内となった場合に当該仮説地盤モデルを第2仮説地盤モデルとするステップAと、
前記第2仮説地盤モデルにおいて位相速度の振動数特性を算出し、この第2仮説地盤モデルの位相速度の振動数特性と前記第1ステップで算出された位相速度の振動数特性の差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら位相速度の振動数特性の計算を繰り返し、位相速度の振動数特性の差が所定範囲内となった場合に当該第2仮説地盤モデルを推定結果地盤モデルとするステップBと、
を含むことを特徴とする地盤構造推定方法。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載の地盤構造推定方法であって、
対象地盤の地表に設置される前記起振機と、当該起振機に最も近い前記検出器との間隔が10m以下であることを特徴とする地盤構造推定方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載の地盤構造推定方法であって、
前記第3ステップにおいては、前記仮説地盤モデルの卓越振動数及び位相速度の振動数特性を剛性マトリクス法により算出することを特徴とする地盤構造推定方法。 - 対象地盤の地表に起振機と検出器とを設置して、前記起振機で前記地盤に振動を加え、前記検出器が弾性波を検出して出力する信号に基づいて地中の地盤を推定する地盤構造推定方法に用いられる地盤構造推定装置において、
振動周波数を変化させながら前記起振機により前記地盤を振動させて前記検出器に弾性波を検出させたときのデータに基づいて、当該地盤における位相速度の振動数特性と卓越振動数を算出し、
仮説地盤モデルを作成するとともに、得られた前記位相速度の振動数特性における、前記卓越振動数付近の位相速度ピークと、当該卓越振動数より振動数が大きい領域での位相速度ピークとの間での振動数領域における位相速度に基づいて、前記仮説地盤モデルの少なくとも何れか一層のS波速度を定め、
前記仮説地盤モデルから算出される卓越振動数と、前記第1ステップで算出された卓越振動数との差が所定範囲内となり、かつ、前記仮説地盤モデルから算出される位相速度の振動数特性と、前記第1ステップで算出された位相速度の振動数特性との差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら卓越振動数及び位相速度の振動数特性の算出を繰り返し、差が所定範囲内となった場合に当該仮説地盤モデルを推定結果地盤モデルとし、
前記推定結果地盤モデルを出力可能に構成したとを特徴とする地盤構造推定装置。 - 請求項6に記載の地盤構造推定装置であって、
前記位相速度の振動数特性において、前記卓越振動数付近の位相速度ピークと、当該卓越振動数より振動数が大きい領域での位相速度ピークとの間での振動数領域における位相速度の最大値を、前記仮説地盤モデルの少なくとも何れか一層のS波速度として設定することを特徴とする地盤構造推定装置。 - 請求項6又は7に記載の地盤構造推定装置であって、
前記仮説地盤モデルから推定結果地盤モデルを得るときは、
前記仮説地盤モデルにおいて卓越振動数を算出し、この仮説地盤モデルの卓越振動数と前記第1ステップで算出された卓越振動数の差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら卓越振動数の算出を繰り返し、卓越振動数の差が所定範囲内となった場合に当該仮説地盤モデルを第2仮説地盤モデルとし、
前記第2仮説地盤モデルにおいて位相速度の振動数特性を算出し、この第2仮説地盤モデルの位相速度の振動数特性と前記第1ステップで算出された位相速度の振動数特性の差が所定範囲内となるまで、当該仮説地盤モデルのパラメータを変更しながら位相速度の振動数特性の計算を繰り返し、位相速度の振動数特性の差が所定範囲内となった場合に当該第2仮説地盤モデルを推定結果地盤モデルとすることを特徴とする地盤構造推定装置。 - 請求項6から8までの何れか一項に記載の地盤構造推定装置であって、
対象地盤の地表に設置される前記起振機と、当該起振機に最も近い前記検出器との間隔が10m以下であるときのデータに基づいて推定結果地盤モデルを得ることを特徴とする地盤構造推定装置。 - 請求項6から9までの何れか一項に記載の地盤構造推定装置であって、
前記仮説地盤モデルの卓越振動数及び位相速度の振動数特性を剛性マトリクス法により算出することを特徴とする地盤構造推定装置。
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