JP5718186B2 - Method and apparatus for predicting ground displacement - Google Patents

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Description

本発明は、不安定な斜面地盤において発生する可能性のある地すべり、表層崩壊、がけ崩れなどの土砂災害をもたらすような地盤の変位を予測する地盤変位の予測方法および予測装置の技術分野に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technical field of a ground displacement prediction method and a prediction device for predicting ground displacement that may cause landslides such as landslides, surface layer collapse, and landslides that may occur on unstable slope ground. is there.

一般に、自然災害の一つとして土砂災害があり、このような土砂災害としては、傾斜地に発生する地すべり、表層崩壊、がけ崩れ、土石流などによる災害がある。
そして、このような傾斜地での土砂災害は、斜面地盤が変状したり移動したりする地盤崩壊、つまり地盤変位によって発生する。従って地盤変位の発生を予測することは、土砂災害を未然に防止するためにも重要である。
従来、地盤変位を測定する手法については、例えば、特許文献1に示されるように、地盤変位が発生するとされる任意の場所に測定用の孔を掘り、ここに歪みケーブルを挿入し、地盤変位によって生じる歪み量を計測することで地盤変位の測定をするようにしたものがある。
しかしながら、このものでは高価な測定機器が必要であるうえ、実際に斜面崩壊が発生している最中又は発生した後の地盤変位を測定するものであって、該地盤変位の発生を予測するものではない。
これに対し、特許文献2に示されるように、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する惧れのある地区の地下水中に含まれるナトリウムイオンや硫酸イオン等の特定イオンのイオン濃度を定期的に測定し、この測定値が急激に上昇した場合には、これを地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する前兆であると予測するものがある。
このものは、風化の進行等により土粒子が微細化すると、地盤内の応力に変化が生じてすべり面が発生し、このすべり面が成長することによってさらにすべり面近傍の土粒子が微細化していくという現象を捉え、このように微細化した土粒子表面を通過した地下水は、摺動力を受けていない比較的大きな土粒子表面を通過した地下水に比べてイオン濃度が高くなることに着目したもので、地盤変位の観測対象地区を流れる地下水のイオン濃度を継続的に測定し、イオン濃度が上昇した場合には地下水が通過してきた地盤のどこかにすべり面が発生したと観測し、このようなすべり面の発生によって地盤変位の起こる可能性が高いと予測するものである。
In general, there is a landslide disaster as one of natural disasters. Examples of such a landslide disaster include disasters caused by landslides, surface collapses, landslides, debris flows, and the like that occur on slopes.
Such a landslide disaster on a sloping ground is caused by ground collapse, that is, ground displacement, in which the slope ground is deformed or moved. Therefore, it is important to predict the occurrence of ground displacement in order to prevent landslide disasters.
Conventionally, with respect to a technique for measuring ground displacement, for example, as disclosed in Patent Document 1, a measurement hole is dug in an arbitrary place where ground displacement is generated, a strain cable is inserted therein, and ground displacement is detected. There is one that measures the displacement of the ground by measuring the amount of distortion caused by.
However, this requires expensive measuring equipment, and measures the ground displacement during or after the slope failure actually occurs, and predicts the occurrence of the ground displacement. is not.
On the other hand, as shown in Patent Document 2, ion concentrations of specific ions such as sodium ions and sulfate ions contained in groundwater in areas where there is a risk of ground displacement due to slope failures such as landslides and surface failure. When the measured value rises rapidly, there is one that predicts that this is a precursor to the occurrence of ground displacement due to slope failure such as landslide and surface layer failure.
In this case, when the soil particles become finer due to the progress of weathering etc., the stress in the ground changes and a slip surface is generated, and the growth of this slip surface further refines the soil particles near the slip surface. The groundwater that has passed through the surface of the finely divided soil particles has a higher ion concentration than the groundwater that has passed through the surface of relatively large soil particles that are not subjected to sliding force. Then, the ion concentration of groundwater flowing through the area subject to ground displacement measurement is continuously measured, and when the ion concentration increases, it is observed that a slip surface has occurred somewhere in the ground through which the groundwater has passed. It is predicted that there is a high possibility of ground displacement due to the occurrence of a slip surface.

特許第2847180号公報Japanese Patent No. 2847180 特許第4219100号公報Japanese Patent No. 4219100

特許文献2のものは、地盤変位の観測対象地区を流れる地下水のイオン濃度を継続的に測定し、イオン濃度が急激に変化した場合はすべり面が発生したとして地盤変位の予測を行うもので、このようにして災害発生前に地盤変位の原因となるすべり面の発生を観測し、将来の地盤変位を予測しようとする試みはそれ以前にはなかったものであり、すべり面の発生を地下水中のイオンのイオン濃度の測定によって観測するため、ある程度の信頼性をもってすべり面の発生を知ることができ、このすべり面発生の検知に基づいて地盤変位の予測を行うという点で画期的であった。   The thing of patent document 2 is estimating the ground displacement as a slip surface having occurred when the ion concentration of groundwater which flows through the observation object area of ground displacement is continuously measured, and the ion concentration changes rapidly. In this way, there was no previous attempt to observe the occurrence of slip surfaces that could cause ground displacement before the disaster occurred, and to predict future ground displacement. It is groundbreaking in that it can detect the occurrence of a slip surface with a certain degree of reliability and predict the ground displacement based on the detection of the occurrence of the slip surface. It was.

ところがその後、観測を継続したところ、この予測方法においてイオン濃度の急上昇が観測され、すべり面の発生があったことが観測されたからといって、その後に地すべりや表層崩壊等の地盤変位が発生しない場合もあった。つまり、すべり面の発生は地盤変位をもたらす要因の1つではあるが、唯一の地盤変位の発生要因ではないことが判明した。
そこですべり面が発生したとして、すべり面の発生から地盤変位の発生に至るまでのプロセスには他にどのような要因が存在するのか、その要因がすべり面の発生から実際の地盤変位の発生までにどのように関わっているのか、このような要因を突き止め、その要因と地盤変位発生との関わりを解明し、これによってより正確な地盤変位の発生を予測できる手法を見出すことに本発明の解決すべき課題がある。
However, when observation was continued thereafter, a sudden rise in ion concentration was observed in this prediction method, and even if a slip surface was observed, ground displacement such as landslide or surface collapse did not occur after that. There was a case. In other words, it was found that the occurrence of a slip surface is one of the factors that cause ground displacement, but is not the only cause of ground displacement.
Assuming that a slip surface has occurred, what other factors exist in the process from the occurrence of the slip surface to the occurrence of ground displacement, from the occurrence of the slip surface to the actual occurrence of ground displacement? The solution of the present invention is to find out a method capable of predicting the occurrence of more accurate ground displacement by identifying such factors and elucidating the relationship between the factors and the occurrence of ground displacement. There are issues to be addressed.

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生するとされる地区の地下水中に存在する特定イオンのイオン濃度を継続的に測定し、該特定イオンのイオン濃度が急激に上昇する変化があった場合、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する可能性があると予測する予測方法において、前記イオン濃度の急上昇があった場合に、該急上昇する前に観測された平均のイオン濃度に対する上昇倍率を算出し、該上昇倍率が予め設定される設定倍率よりも高い場合には、該イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、該上昇倍率が設定倍率よりも低い場合には、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合に地盤変位の発生する可能性が高いと予測するようにするにあたり、前記設定倍率を第一設定倍率とし、該第一設定倍率よりも低い倍率を第二設定倍率として設定し、イオン濃度の上昇倍率が第一設定倍率と第二設定倍率のあいだである場合、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合には地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、達しない場合には地盤変位の発生する可能性が低いと予測し、第二設定倍率よりも低い場合には、イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性は低いと予測するようにしたことを特徴とする地盤変位の予測方法である。
請求項2の発明は、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生するとされる地区の地下水中に存在する特定イオンのイオン濃度を継続的に測定し、該特定イオンのイオン濃度が急激に上昇する変化があった場合、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する可能性があると予測する予測装置において、前記イオン濃度の急上昇があった場合に、該急上昇する前に観測された平均のイオン濃度に対する上昇倍率を算出する上昇倍率算出手段と、該上昇倍率が予め設定される設定倍率よりも高い場合には、該イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性が高いと予測する一方、該上昇倍率が設定倍率よりも低い場合には、該急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合に地盤変位の発生する可能性が高いと予測する予測手段とを備えて構成するにあたり、予測手段には、前記設定倍率を第一設定倍率とし、該第一設定倍率よりも低い倍率を第二設定倍率として登録し、予測手段は、イオン濃度の上昇倍率が第一設定倍率と第二設定倍率のあいだである場合には、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合には地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、達しない場合には地盤変位の発生する可能性が低いと予測し、第二設定倍率よりも低い場合には、イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性は低いと予測するように設定されていることを特徴とする地盤変位の予測装置である。
The present invention was created to solve these problems in view of the above circumstances, and the invention of claim 1 is considered to generate ground displacement due to slope failure such as landslide and surface failure. If the ion concentration of specific ions present in the groundwater of a certain area is continuously measured, and there is a change in which the ion concentration of the specific ions increases rapidly, ground displacement will occur due to slope failure such as landslide and surface layer collapse. In the prediction method for predicting that there is a possibility of occurrence, when the ion concentration suddenly increases, the increase rate with respect to the average ion concentration observed before the rapid increase is calculated, and the increase rate is preset. If it is higher than the set magnification, it is predicted that there is a high possibility of ground displacement regardless of precipitation after the rapid increase in the ion concentration. Predicted that there is a high possibility that ground displacement will occur when the continuous precipitation reaches the preset continuous precipitation during the period from the day when the rapid increase in the ion concentration is observed until the predetermined period In order to do so, the set magnification is set as a first set magnification, a magnification lower than the first set magnification is set as a second set magnification, and the ion concentration increase magnification is set between the first set magnification and the second set magnification. In the case of a short period, ground displacement may occur if the continuous precipitation reaches the preset continuous precipitation during the period from the day when the rapid increase of the ion concentration is observed until the predetermined period. If it is not reached, it is predicted that the possibility of ground displacement is low, and if it is lower than the second set magnification, the ground displacement is not affected by the precipitation after the rapid increase in ion concentration. Is less likely to occur It has to be expected that the prediction method of the ground displacement, characterized in.
The invention of claim 2 continuously measures the ion concentration of specific ions existing in the groundwater in the area where the ground displacement due to slope failure such as landslide and surface layer collapse occurs, and the ion concentration of the specific ions rapidly increases. In the prediction device that predicts that there is a possibility that ground displacement due to slope failure such as landslide and surface layer failure will occur when there is a sudden rise in the ion concentration, before the sudden rise An ascending rate calculating means for calculating an ascending rate with respect to the observed average ion concentration, and when the increasing rate is higher than a preset set rate, the ground regardless of the precipitation after the rapid increase in the ion concentration; While it is predicted that the possibility of displacement is high, if the rate of increase is lower than the set rate, continuous from the day when the sudden increase is observed until a predetermined period Upon water is constituted by a prediction means for predicting the likely to occur in the ground displacement when it reaches the set continuous precipitation set in advance, the predicting means, the first set magnification the set magnification And a lower magnification than the first set magnification is registered as the second set magnification, and the predicting means, when the increase rate of the ion concentration is between the first set magnification and the second set magnification, It is predicted that the possibility of ground displacement is high if the continuous precipitation reaches the preset continuous precipitation during the period from the day when the rapid rise of the water is observed to the predetermined period. If it is not, it is predicted that the possibility of ground displacement is low, and if it is lower than the second set magnification, the possibility of ground displacement is low regardless of the precipitation after the rapid increase in ion concentration. It is set to predict DOO is a predictor of ground displacement, characterized in.

請求項1またはの発明とすることにより、地すべりや斜面崩壊等の原因となる地盤変位の発生をより確度良く予測することが出来る。
With the invention of claim 1 or 2, it can be more certainty may predict the occurrence of ground displacement causing such landslides and slope failure.

地盤内部の土粒子の様子を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mode of the soil particle inside a ground. すべり面の成長と地盤変位の様子を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the mode of the growth of a slip surface, and the ground displacement. イオン濃度がバックグラウンド濃度、ベースライン濃度、ピーク濃度を示す区域の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the area where ion concentration shows background concentration, baseline concentration, and peak concentration. イオン濃度と地盤変位量との関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between ion concentration and the amount of ground displacement. 地盤変位の予測装置に用いられるマイクロコンピュータの概略図である。It is the schematic of the microcomputer used for the ground displacement prediction apparatus. 地盤変位を予測するための制御部のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the control part for estimating a ground displacement.

一般に、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊は、風化等による地盤の不安定化に起因して発生すると考えられている。つまり、安定した地盤内部の土粒子は図1に示されるように比較的大きな土粒子(土粒子1)であるが、風化等により不安定化した地盤内部では土粒子の微視的な変位や破壊が発生して土粒子は土粒子1よりも微細化した状態(土粒子2)となっている。このように地盤が不安定化した場所では地盤内の応力が変化することで土塊が移動し、この土塊の移動によって地中にすべり面3が発生していることがある(図2(A)の状態)。そしてこのすべり面3が成長して大きくなった場合には、地盤4の変位が発生することがあり(図2(B)の状態)、最終的にこの成長したすべり面が滑動面となって地盤全体が移動し、地すべり崩壊等の土砂災害を発生させることがある(図2(C)の状態)。   In general, slope failures such as landslides and surface layer failures are thought to occur due to instability of the ground due to weathering or the like. That is, the soil particles in the stable ground are relatively large soil particles (soil particles 1) as shown in FIG. 1, but the microscopic displacement of the soil particles or Breaking occurs and the soil particles are in a state of being finer than the soil particles 1 (soil particles 2). In such a place where the ground is destabilized, the soil mass moves due to the change of the stress in the ground, and the slip surface 3 may be generated in the ground due to the movement of the soil mass (FIG. State). And when this sliding surface 3 grows and becomes large, displacement of the ground 4 may occur (state of FIG. 2 (B)), and finally this grown sliding surface becomes a sliding surface. The entire ground may move and cause landslide disasters such as landslide collapse (state shown in FIG. 2C).

一方、図3に示されるように、地盤変位の観測対象地区に降る雨水(表面水)は、地表表面に到達した時点では海塩由来の粒子や空中に浮遊する煤煙由来の粒子等を含有し、例えばナトリウムイオン、カルシウムイオン、塩素イオン、硫酸イオン等の低濃度の含有が認められる。このような地表表面における雨水のイオン濃度をバックグラウンド濃度とする。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the rainwater (surface water) that falls in the area subject to the observation of ground displacement contains sea salt-derived particles or smoke-derived particles floating in the air when it reaches the surface of the ground. For example, low concentrations of sodium ions, calcium ions, chlorine ions, sulfate ions, etc. are observed. The ion concentration of rainwater on the surface of the ground is set as the background concentration.

観測対象地区に降った雨水は、地表からやがて地中へと滲み込んでいき、地盤の土粒子の間を通過しながら地下水として集約されていく。
雨水を構成しているのは水であるが、水分子は、一般に強い極性を示すことから、土粒子表面のイオン交換基(例えばシラノール基で、ケイ素原子に結合している水酸基)とのあいだで活発にイオン交換をおこなうことが知られている。このため地盤に浸透していった雨水はイオン交換がなされることによって前記バックグラウンド濃度よりも高いイオン濃度となる。このような地盤通過後の地下水のイオン濃度をベースライン濃度とする。
The rainwater that falls in the observation target area infiltrates from the surface of the earth into the ground, and is collected as groundwater while passing between the soil particles on the ground.
Rainwater is composed of water, but water molecules generally have a strong polarity, and therefore, between ion-exchange groups on the surface of soil particles (for example, silanol groups and hydroxyl groups bonded to silicon atoms). It is known to actively exchange ions. For this reason, the rainwater that has permeated the ground has an ion concentration higher than the background concentration by ion exchange. The ion concentration of groundwater after passing through the ground is taken as the baseline concentration.

ところで、すべり面3が発生する際にはすべり面付近に大きな力が働くため、すべり面近傍の土粒子が破壊されて微細化し、これによってすべり面近傍の土粒子全体の有効表面積が増加して、土粒子表面のイオン交換基の数も増加する。このためすべり面発生後にすべり面近傍を通過した地下水はすべり面発生前に通過した地下水よりもイオンの量(イオン濃度)が一時的に上昇する。このようにすべり面の発生によってベースライン濃度よりも高くなったイオン濃度をピーク濃度とする。   By the way, when the sliding surface 3 is generated, a large force acts near the sliding surface, so that the soil particles near the sliding surface are destroyed and refined, and this increases the effective surface area of the entire soil particles near the sliding surface. In addition, the number of ion exchange groups on the surface of the soil particles also increases. For this reason, the amount of ions (ion concentration) in the groundwater that has passed near the slip surface after the occurrence of the slip surface temporarily rises compared to the groundwater that has passed before the occurrence of the slip surface. In this way, the ion concentration that is higher than the baseline concentration due to the occurrence of the slip surface is taken as the peak concentration.

このように、観測対象地区に降った雨水は、地盤の表面から地中に浸透していって地下水となる過程で地盤の土粒子とイオン交換を行うため、観測対象地区の地盤を通過した地下水のイオン濃度は、地盤中の土質力学的な、あるいは化学的な状態を反映しており、前述したように地下水のイオン濃度がベースライン濃度からピーク濃度に上昇した場合は、観測対象地区の地盤の何れかにすべり面が発生したと推測することが出来る。そして、イオン濃度がベースライン濃度からピーク濃度へと上昇した場合の上昇率が高ければ高いほど発生したすべり面の規模は大きいと推測することが出来る。   In this way, the rainwater that falls in the observation target area penetrates into the ground from the ground surface and exchanges ions with the soil particles in the process of becoming groundwater, so the groundwater that has passed through the ground in the observation target area. The ion concentration of the soil reflects the geomechanical or chemical state of the ground, and as described above, if the ion concentration of groundwater rises from the baseline concentration to the peak concentration, It can be estimated that a slip surface has occurred in any of the above. It can be estimated that the larger the rate of increase when the ion concentration increases from the baseline concentration to the peak concentration, the larger the scale of the generated slip surface.

図4は、実際に地すべりが観測されたある地区のある観測開始年月から約4年間の当該地区を通過する地下水を継続的に測定して得られた特定イオン(ナトリウムイオン、カルシウムイオン)のイオン濃度値(mg/L)と該地区の特定観測地点における地盤の変位量(mm)とを示したグラフ図である。
該観測対象地区の地盤は、表層地盤が風化を強く受けた泥岩であって、過去に幾度かの地すべりが繰り返し発生している。
そして、地盤の変位量は、当該地区のある地すべり発生地に近接した2箇所に傾斜計孔を掘削し、該傾斜計孔の最奥部に設置した各傾斜計a、bによって計測したものである。傾斜計aは深さ7mの位置に設置されており、傾斜計bは深さ3mの位置に設置されている。
また、地下水中のナトリウムイオン(Na)およびカルシウムイオン(Ca2+)の濃度測定は、前記2つの傾斜計孔のうち、山裾側の傾斜計孔内に貯留されている地下水を分析用試料として採取したものについておこなっている。採取量は地下水100mL(ミリリットル)であり、6日毎に採取してポリエチレンびんに入れ、分析を行った。分析は、イオンクロマトグラフィー/電気伝導率検出法を用いて、前記採取した地下水中のナトリウムイオン(Na)およびカルシウムイオン(Ca2+)を定量している。
Figure 4 shows the specific ions (sodium ion, calcium ion) obtained by continuously measuring the groundwater passing through the area for about 4 years from the observation start date of the area where the landslide was actually observed. It is a graph which showed ion concentration value (mg / L) and the displacement amount (mm) of the ground in the specific observation point of this area.
The ground of the observation target area is mudstone whose surface layer is strongly weathered, and landslides have repeatedly occurred in the past.
The displacement of the ground is measured by inclinometers a and b installed at the innermost part of the inclinometer hole by excavating inclinometer holes at two locations close to the landslide occurrence site in the area. is there. The inclinometer a is installed at a position with a depth of 7 m, and the inclinometer b is installed at a position with a depth of 3 m.
Moreover, the measurement of the concentration of sodium ions (Na + ) and calcium ions (Ca 2+ ) in groundwater is performed using groundwater stored in the dipmeter hole on the foot side of the two dipmeter holes as an analysis sample. We are doing what we have collected. The amount collected was 100 mL (milliliter) of groundwater, collected every 6 days, and put into a polyethylene bottle for analysis. The analysis quantifies sodium ions (Na + ) and calcium ions (Ca 2+ ) in the collected ground water using ion chromatography / electric conductivity detection method.

図4において、ナトリウムイオンやカルシウムイオン等のイオン濃度が急上昇する変化をした場合は、前述したように当該観測対象地区の地盤のどこかにすべり面が発生したと推測することができる。しかしながらこのようなイオン濃度の急上昇が観測された後2〜3箇月のあいだの地盤変位量を見てみると、必ずしも地盤が大きく変位しているとは限らず、イオン濃度の急上昇と地盤変位とのあいだには必ずしも明確な関連性があるとは言えない。つまり、イオン濃度の急上昇から推測されるすべり面の発生は、地盤変位の一要因ではあるが、実際に地盤変位が引き起こされるにあたってはすべり面の発生とは何か別の要因が存在しており、この要因が何らかの条件を満たしたときに地盤変位が誘発されると考えるのが妥当である。   In FIG. 4, when the concentration of ions such as sodium ions and calcium ions rapidly changes, it can be estimated that a slip surface has occurred somewhere in the ground of the observation target area as described above. However, looking at the amount of ground displacement during a few months after such a rapid increase in ion concentration is observed, the ground is not necessarily greatly displaced. There is not always a clear relationship between the two. In other words, the occurrence of a slip surface estimated from a sudden rise in ion concentration is a factor of ground displacement, but when the ground displacement is actually caused, there is a factor different from the occurrence of a slip surface. It is reasonable to think that ground displacement is induced when this factor satisfies some condition.

因みに、このような測定によってイオン濃度が急上昇していないにも拘らず地盤変位が発生している場合は、測定している地下水が地盤変位をもたらしたすべり面を通過していないと考えることが出来る。仮にある地区で地盤変位が発生したとして、当該地区の地下水が必ずしも該地盤変位を発生させたであろうすべり面を通過しているとは限らない。従って、より正確に地盤変位を予測するためには、観測対象地区の地盤を通過する地下水の経路を把握する必要がある。   By the way, if ground displacement has occurred despite the fact that the ion concentration has not risen sharply due to such measurements, it can be considered that the groundwater being measured has not passed through the slip surface that caused the ground displacement. I can do it. If ground displacement occurs in a certain area, the groundwater in the area does not necessarily pass through the slip surface that would have caused the ground displacement. Therefore, in order to predict the ground displacement more accurately, it is necessary to grasp the route of groundwater that passes through the ground in the observation target area.

では、すべり面が発生した後に該すべり面を滑動面として地盤変位を引き起こさせる要因は何か。地盤変位をもたらす主な要因としてまず挙げられるのは地震であり、次に考えられるのが降水である。そして多雨気候の日本においては降水は地震よりも頻繁に見られる自然現象であり、降水の都度、水が地表から地中へと浸透していって地盤に影響を与え続ける。特に梅雨前線の停滞や台風等によって間断なく雨が降った場合は、地表を流れる雨水とともに地中に浸透する雨水も時間の経過とともに増加していくことになって土砂崩れ等が引き起こされ易くなることは一般によく知られるところである。そこで本発明の発明者は、観測対象地区の地盤において、イオン濃度が急上昇した後の連続降水量を観測し、該観測された連続降水量とイオン濃度急上昇後の地盤変位発生との因果関係について検討した。
尚、ここで観測される連続降水量とは、連続して雨や雪等の降水があった場合の降り始めから降り終わりまでの全降水量であり、降り始めとは1時間当たり0.5mm以上の降水量が観測された場合、降り終わりとは1時間当たり0.5mm未満の降水量が6時間以上連続した場合が例示される。つまり1時間当たり0.5mm未満の降水量が観測されても観測された時間が6時間以上連続しなかった場合は降り終わりではないと判断される。しかしながら、このような雨の降り始めや降り終わりの判断基準である降水量や連続時間については、観測される地盤や地域の状況等に応じて任意に設定し得るものであって、ここでの数値設定に限定されるものではないことは勿論である。
Then, what is the factor that causes the ground displacement after the slip surface is generated using the slip surface as a sliding surface? The first major factor that causes ground displacement is the earthquake, and the second is the precipitation. And in Japan, which has a rainy climate, precipitation is a natural phenomenon that occurs more frequently than earthquakes, and each time it rains, water permeates from the surface to the ground and continues to affect the ground. Especially when it rains without interruption due to stagnation of the rainy season front or typhoon, the rainwater that penetrates into the ground as well as the rainwater flowing on the surface will increase over time, and it will be easy to cause landslides etc. Is well known. Therefore, the inventor of the present invention observes the continuous precipitation after the ion concentration suddenly increases in the ground of the observation target area, and the causal relationship between the observed continuous precipitation and the occurrence of ground displacement after the rapid increase of the ion concentration. investigated.
The continuous precipitation observed here is the total precipitation from the beginning to the end of precipitation when there is continuous precipitation such as rain or snow, and the beginning of precipitation is 0.5 mm per hour. When the above precipitation is observed, the end of falling is exemplified by the case where precipitation of less than 0.5 mm per hour continues for 6 hours or more. In other words, even if precipitation of less than 0.5 mm per hour is observed, if the observed time does not continue for 6 hours or more, it is determined that it has not ended. However, the amount of precipitation and the continuous time, which are the criteria for determining the beginning and end of rain, can be set arbitrarily according to the observed ground and local conditions. Of course, it is not limited to the numerical value setting.

そして本発明の発明者は、長期間に亘って観測対象地区におけるイオン濃度急上昇後の連続降水量とその後の地盤変位発生との関係について観測したところ、以下のような特徴的な現象が発生していることを発見し、本発明を完成した。
(1)イオン濃度の上昇率がかなり高い場合
この場合は、イオン濃度の上昇率が高いことから地盤に発生したすべり面の規模がかなり大きいと推察されるものであって、イオン濃度が急上昇した後、数箇月までのあいだの降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性が高いことが確認された。このような場合には、降水に関する要因とは関係なく単独で地盤変位を引き起こす程にすべり面の規模が大きいものであったと推察される。
(2)イオン濃度の上昇率が(1)の場合ほど高くはないが、上昇以前のイオン濃度と比較すると高い上昇率でイオン濃度が上昇している場合
この場合は、イオン濃度の急上昇が(1)ほどではないがそれなりの上昇をしていることから中規模のすべり面が発生していると推察され、この場合はこのイオン濃度の上昇後、数箇月までのあいだにある程度の連続降水量が観測された場合には、その後地盤変位が発生する可能性が高いことが確認された。このような場合には、すべり面の発生と降水量とが直接の要因となって地盤変位が引き起こされるものと推察される。
(3)イオン濃度の上昇率が(2)よりも低い場合
この場合は、イオン濃度の上昇率が低いが故に、すべり面の発生は小さいものと推察され、イオン濃度が急上昇した後、数箇月までのあいだの降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性は低いことが確認された。このような場合には、降水に関する要因とは関係なく地盤変位が発生する可能性は低いことが推察される。
The inventors of the present invention observed the relationship between the continuous precipitation after the rapid increase in ion concentration in the observation target area and the subsequent occurrence of ground displacement over a long period of time, and the following characteristic phenomenon occurred. The present invention has been completed.
(1) When the rate of increase in ion concentration is very high In this case, the rate of increase in ion concentration is high, so it is assumed that the scale of the slip surface generated on the ground is quite large, and the ion concentration has increased rapidly. Later, it was confirmed that there was a high possibility that ground displacement would occur regardless of precipitation up to several months. In such a case, it is assumed that the scale of the slip surface was large enough to cause ground displacement independently of the factors related to precipitation.
(2) The increase rate of the ion concentration is not as high as in the case of (1), but the ion concentration is increasing at a higher increase rate compared to the ion concentration before the increase. 1) Although it is not as high as that, it is presumed that a moderate-scale slip surface has occurred. In this case, after this ion concentration rises, some continuous precipitation will occur for several months. It was confirmed that there is a high possibility that ground displacement will occur after that. In such a case, it is assumed that the occurrence of the slip surface and the precipitation amount cause direct ground displacement.
(3) When the rate of increase in ion concentration is lower than (2) In this case, the rate of increase in ion concentration is low, so it is assumed that the occurrence of a slip surface is small. It was confirmed that the possibility of ground displacement is low regardless of the precipitation during the period. In such a case, it is assumed that the possibility of ground displacement is low regardless of the factors related to precipitation.

このように地盤変位の発生を、イオン濃度の測定とともに連続降水量の測定をすることによって高い確度で予測することができるが、このような地盤変位の発生予測をする場合に、イオン濃度の上昇率や連続降水量は測定場所によって異なっていて一定ではない。このため前記(1)〜(3)の区分けは、測定場所において予め観測したデータによって決定されることはいうまでもない。   In this way, the occurrence of ground displacement can be predicted with high accuracy by measuring continuous precipitation along with the measurement of ion concentration. However, when such occurrence of ground displacement is predicted, the increase in ion concentration The rate and continuous precipitation vary depending on the measurement location and are not constant. For this reason, it is needless to say that the classifications (1) to (3) are determined by data observed in advance at the measurement location.

以下に図4で示された地盤におけるイオン濃度の急上昇とその後の連続降水量および地盤変位との関係について事例毎に分析していく。
図4における(A)〜(G)は、ナトリウムイオンやカルシウムイオンのイオン濃度がそれぞれ急上昇をして100mg/Lを超えるピーク濃度を観測した箇所であるが、これら(A)〜(G)において、それぞれピーク濃度の最高値を示した日から3箇月間に亘って連続降水量(mm)を調べたところ、以下のような事実が確認された。
In the following, the relationship between the rapid increase in ion concentration in the ground shown in FIG. 4 and the subsequent continuous precipitation and ground displacement will be analyzed for each case.
(A) to (G) in FIG. 4 are points where the ion concentrations of sodium ions and calcium ions rapidly increased and peak concentrations exceeding 100 mg / L were observed. In these (A) to (G), When the continuous precipitation (mm) was examined for 3 months from the day when the maximum peak concentration was obtained, the following facts were confirmed.

(A)観測初年度の3月から4月にかけてイオン濃度は急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、4月10日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定していったところ、60mmを超える連続降水量は観測されなかった。そして該イオン濃度の急上昇日から次にイオン濃度が急上昇する日までのあいだに大きな地盤変位は観測されなかった。
(B)観測初年度の10月から11月にかけてイオン濃度は急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、10月1日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、11月10日に60mmを超える連続降水量が観測された。そして11月15日に約2mmの地盤変位が観測された。
(C)観測開始1年後の7月にはイオン濃度は急上昇して300mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、7月20日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、9月20日に60mmを超える連続降水量が観測されたが、それ以前の8月13日に約7mm、9月15日に約2mmの地盤変位が観測された。
(D)観測開始1年後の10月から11月にかけてイオン濃度が急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、10月3日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、60mmを超える連続降水量は観測されなかった。そして、該イオン濃度の急上昇日から次にイオン濃度が急上昇する日までのあいだに大きな地盤変位は観測されなかった。
(E)観測開始2年後の3月から7月にかけてイオン濃度が急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、4月3日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、6月5日に60mmを超える連続降水量が観測された。そして6月13日に約4mmの地盤変位が観測された。
(F)観測開始2年後の12月から観測開始3年後の1月にかけてイオン濃度が急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、12月25日にはピーク濃度の最高値が観測された。このピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、60mmを超える連続降水量は観測されなかった。そして、該イオン濃度の急上昇日から次にイオン濃度が急上昇する日までのあいだに大きな地盤変位は観測されなかった。
(G)観測開始3年後の8月から10月にかけてイオン濃度は急上昇して100mg/Lを超えるピーク濃度を観測し、8月20日にはピーク濃度が最高値を示した。このピーク濃度が最高値を示した日から3箇月間に亘って当該地盤の連続降水量を測定したところ、60mmを超える連続降水量は観測されなかった。そして該観測終了日である観測開始3年後の12月末日に至るまで大きな地盤変位は観測されなかった。
(A) The ion concentration increased rapidly from March to April in the first year of observation, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. On April 10, the highest peak concentration was observed. When continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the maximum peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was not observed. No large ground displacement was observed from the day when the ion concentration rapidly increased until the next day when the ion concentration rapidly increased.
(B) The ion concentration rapidly increased from October to November in the first year of observation, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. On October 1, the maximum peak concentration was observed. When the continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the highest peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was observed on November 10. On November 15th, a ground displacement of about 2 mm was observed.
(C) The ion concentration rapidly increased in July one year after the start of observation, and a peak concentration exceeding 300 mg / L was observed. On July 20, the maximum peak concentration was observed. When continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the maximum peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was observed on September 20, but the previous 8 A ground displacement of about 7 mm on September 13 and about 2 mm on September 15 was observed.
(D) One year after the start of observation, the ion concentration increased rapidly from October to November, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. On October 3, the maximum peak concentration was observed. When continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the highest peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was not observed. No large ground displacement was observed from the day when the ion concentration suddenly increased until the next day when the ion concentration rapidly increased.
(E) The ion concentration increased rapidly from March to July two years after the start of observation, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. On April 3, the maximum peak concentration was observed. When the continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the highest peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was observed on June 5. On June 13, a ground displacement of about 4 mm was observed.
(F) The ion concentration rapidly increased from December two years after the start of observation to January three years after the start of observation, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. Observed. When continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when the highest peak concentration was observed, continuous precipitation exceeding 60 mm was not observed. No large ground displacement was observed from the day when the ion concentration suddenly increased until the next day when the ion concentration rapidly increased.
(G) The ion concentration rose rapidly from August to October three years after the start of observation, and a peak concentration exceeding 100 mg / L was observed. On August 20, the peak concentration showed the maximum value. When continuous precipitation of the ground was measured for three months from the day when this peak concentration showed the highest value, continuous precipitation exceeding 60 mm was not observed. A large ground displacement was not observed until the end of December, 3 years after the start of observation, which was the observation end date.

これら(A)〜(G)で確認された現象を以下のように分析することができる。
(i) (C)の現象では、急上昇したイオン濃度の値は、該イオン濃度が急上昇する前2箇月間のイオン濃度の平均値の約5倍に上昇している。この場合、イオン濃度がピーク濃度の最高値を観測した日から3箇月間において連続降水量が60mmを超した日である9月20日よりも前の8月13日に7mmの大きな地盤変位が、引き続いて9月15日に約2mmの地盤変位が観測されており、このことから、イオン濃度が(C)のように大きく急上昇した場合は、その後の降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性が高いといえる。
(ii) (B)、(E)の現象では、急上昇したイオン濃度の値は、該イオン濃度が急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値の約2倍と4倍のあいだとなっている。そして、ピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに60mmを超える連続降水量が観測され、該連続降水量が観測された数日後に地盤変位が発生している。このことから急上昇が観測されたイオン濃度の濃度値が、イオン濃度の急上昇が観測される前2箇月間のイオン濃度の平均値の2倍〜4倍程度であった場合、該イオン濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに連続降水量が60mmを超えた場合は地盤変位が発生する可能性が高いといえる。
(iii) (D)、(F)の現象では、急上昇したイオン濃度の値は、該イオン濃度が急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値の約2倍と4倍のあいだとなっている。しかしながら、ピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに60mmを超える連続降水量は観測されなかった。そして、イオン濃度の急上昇が観測された日から次にイオン濃度の急上昇が観測される日まで大きな地盤変位は観測されなかった。このことから急上昇が観測されたイオン濃度の濃度値が、イオン濃度の急上昇が観測される前2箇月間のイオン濃度の平均値の2倍〜4倍程度であった場合、該イオン濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに連続降水量が60mmを超えない場合は地盤変位が発生する可能性は低いといえる。
(iv) (A)、(G)の現象では、急上昇したイオン濃度の値は、該イオン濃度が急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値の2倍以下となっている。そして(A)の場合、ピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに60mmを超える連続降水量が観測されたにも拘らず、イオン濃度の急上昇が観測された日から次にイオン濃度の急上昇が観測される日まで大きな地盤変位は観測されなかった。一方(G)の場合、ピーク濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに60mmを超える連続降水量は観測されず、その後地盤変位の観測終了日である観測開始3年後の12月末日に至るまで大きな地盤変位は観測されなかった。このことから急上昇が観測されたイオン濃度の濃度値が、イオン濃度の急上昇が観測される前2箇月間のイオン濃度の平均値の2倍以下であった場合、その後の降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性は低いといえる。
The phenomena confirmed in (A) to (G) can be analyzed as follows.
(I) In the phenomenon of (C), the value of the rapidly increasing ion concentration increases to about 5 times the average value of the ion concentration during the two months before the ion concentration rapidly increases. In this case, there was a large ground displacement of 7 mm on August 13 before September 20, which is the day when the continuous precipitation exceeded 60 mm in the three months from the day when the peak value of the ion concentration was observed. Then, a ground displacement of about 2 mm was observed on September 15th. From this, when the ion concentration increased greatly as shown in (C), the ground displacement occurred regardless of the subsequent precipitation. It can be said that there is a high possibility of doing.
(Ii) In the phenomena of (B) and (E), the value of the rapidly increasing ion concentration is between about twice and four times the average value of the ion concentration observed during the two months before the ion concentration rapidly increased. It has become. Then, continuous precipitation exceeding 60 mm was observed for 3 months from the day when the maximum peak concentration was observed, and ground displacement occurred several days after the continuous precipitation was observed. Therefore, when the concentration value of the ion concentration at which the rapid increase was observed was about 2 to 4 times the average value of the ion concentration during the two months before the rapid increase in the ion concentration was observed, the highest ion concentration was obtained. If the continuous precipitation exceeds 60 mm during the three months from the day when the value was observed, it can be said that there is a high possibility of ground displacement.
(Iii) In the phenomena of (D) and (F), the value of the rapidly increasing ion concentration is between about twice and four times the average value of the ion concentration observed during the two months before the ion concentration rapidly increases. It has become. However, no continuous precipitation exceeding 60 mm was observed for 3 months from the day when the highest peak concentration was observed. No significant ground displacement was observed from the day when the rapid increase in ion concentration was observed until the next day when the rapid increase in ion concentration was observed. Therefore, when the concentration value of the ion concentration at which the rapid increase was observed was about 2 to 4 times the average value of the ion concentration during the two months before the rapid increase in the ion concentration was observed, the highest ion concentration was obtained. If the continuous precipitation does not exceed 60 mm during the three months from the day when the value was observed, it is unlikely that ground displacement will occur.
(Iv) In the phenomena of (A) and (G), the value of the rapidly increasing ion concentration is not more than twice the average value of the ion concentration observed during the previous two months. And in the case of (A), the next day from the day when the rapid rise in ion concentration was observed despite continuous precipitation exceeding 60 mm was observed for 3 months from the day when the highest peak concentration was observed. No significant ground displacement was observed until the day when a rapid increase in ion concentration was observed. On the other hand, in the case of (G), continuous precipitation exceeding 60 mm is not observed for 3 months from the day when the highest peak concentration is observed, and then 12 years after the start of observation, which is the observation end date of ground displacement. No significant ground displacement was observed until the end of the month. Therefore, if the concentration value of the ion concentration at which the rapid increase was observed was less than twice the average value of the ion concentration during the two months before the rapid increase in the ion concentration was observed, regardless of the subsequent precipitation It can be said that the possibility of ground displacement is low.

このような分析から、イオン濃度が急上昇する変化をした場合の連続降水量と地盤変位との関係について、以下のように推定することができる。
(i)の場合は、イオン濃度の急上昇の上昇倍率が第一設定倍率である4倍よりも高い場合であり、それだけ大規模なすべり面が発生したことを示すものであって、イオン濃度急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性は高いと推定される。
(ii)および(iii)の場合は、イオン濃度の急上昇の上昇倍率が第一設定倍率である4倍よりも低く第二設定倍率である2倍よりも高い場合であり、イオン濃度急上昇後の連続降水量の如何によって地盤変位の発生可能性の有無が分かれると推定される。
(iv)の場合は、イオン濃度の急上昇の上昇倍率が第二設定倍率である2倍よりも低い場合であって、この程度のイオン濃度の上昇では地盤の変位を発生させるほどのすべり面が発生していないと推測され、イオン濃度急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位が発生する可能性は低いと推定される。
From such an analysis, the relationship between continuous precipitation and ground displacement when the ion concentration changes rapidly can be estimated as follows.
In the case of (i), the increase rate of the rapid increase of the ion concentration is higher than the first set magnification of 4 times, which indicates that a large slip surface has occurred, It is highly probable that ground displacement will occur regardless of the subsequent precipitation.
In the case of (ii) and (iii), the increase rate of the rapid increase of the ion concentration is lower than 4 times that is the first setting magnification and higher than 2 times that is the second setting magnification. It is estimated that the possibility of ground displacement depends on the amount of continuous precipitation.
In the case of (iv), the increase rate of the rapid increase of the ion concentration is lower than the second setting magnification of 2 times, and when the ion concentration increases to such a level, there is a slip surface that causes displacement of the ground. It is presumed that it has not occurred, and it is estimated that the possibility of ground displacement is low regardless of the precipitation after the rapid increase in ion concentration.

このような推定に基づいて、イオン濃度が急上昇する変化をした場合に、該急上昇したイオン濃度の急上昇前のイオン濃度に対する上昇倍率、およびイオン濃度急上昇後の所定期間における連続降水量から地盤変位の発生を予測する方法を見出した。
(i)イオン濃度の急上昇が観測された場合、該急上昇したイオン濃度の急上昇前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値に対する上昇倍率を算出し、該上昇倍率が4倍以上の場合は、降水の如何に拘らずその後地盤変位が発生する可能性が高い。尚、ここで上昇倍率4倍を基準倍率として設定したが、これを第一設定倍率とする。
(ii)イオン濃度の急上昇が観測された場合、該急上昇したイオン濃度の急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値に対する上昇倍率を算出し、該上昇倍率が2倍以上4倍未満の場合は、イオン濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに観測される連続降水量が60mmを超えた場合には、該連続降水量が観測された後に地盤変位が発生する可能性が高い。
(iii)イオン濃度の急上昇が観測された場合、該急上昇したイオン濃度の急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値に対する上昇倍率を算出し、該上昇倍率が2倍以上4倍未満の場合は、イオン濃度の最高値が観測された日から3箇月のあいだに観測される連続降水量が60mmを超えない場合には、次にイオン濃度の急上昇が観測されるまでに地盤変位が発生する可能性は低い。
(iv)イオン濃度の急上昇が観測された場合、該急上昇したイオン濃度の急上昇する前2箇月間に観測されたイオン濃度の平均値に対する上昇倍率を算出し、該上昇倍率が2倍未満の場合は、降水の如何に拘らず次にイオン濃度の急上昇が観測されるまでに地盤変位が発生する可能性は低い。
Based on such estimation, when the ion concentration changes rapidly, the increase rate of the rapidly increasing ion concentration with respect to the ion concentration before the rapid increase and the continuous precipitation in the predetermined period after the ion concentration sudden increase A method for predicting the occurrence was found.
(I) When a rapid increase in the ion concentration is observed, the increase rate with respect to the average value of the ion concentration observed during the two months before the sudden increase in the rapidly increased ion concentration is calculated, and when the increase rate is 4 times or more, Regardless of precipitation, there is a high possibility of subsequent ground displacement. Here, although the ascending magnification of 4 is set as the reference magnification, this is set as the first setting magnification.
(Ii) When a rapid increase in the ion concentration is observed, a rate of increase with respect to the average value of the ion concentration observed during the two months before the rapidly increasing ion concentration is calculated, and the rate of increase is 2 to 4 times. If it is less than 60 mm, if the continuous precipitation observed over 3 months from the day when the maximum value of the ion concentration is observed exceeds 60 mm, ground displacement will occur after the continuous precipitation is observed. Probability is high.
(Iii) When a rapid increase in the ion concentration is observed, a rate of increase with respect to the average value of the ion concentration observed during the two months before the sudden increase in the rapidly increased ion concentration is calculated, and the rate of increase is 2 to 4 times. If it is less than 60 mm, if the continuous precipitation observed for 3 months from the day when the maximum value of ion concentration is observed does not exceed 60 mm, the ground displacement will be measured before the next rapid increase in ion concentration is observed. Is unlikely to occur.
(Iv) When a sudden increase in the ion concentration is observed, a rate of increase relative to the average value of the ion concentration observed during the two months before the sudden increase in the rapidly increased ion concentration is calculated, and the rate of increase is less than 2 times Regardless of precipitation, it is unlikely that ground displacement will occur before the next rapid increase in ion concentration is observed.

尚、本発明の実施の形態では1箇所のみの観測対象地盤についての観測結果に基づいて記載しているが、実際には複数の観測対象地盤での観測を試みている。そして、これらの観測対象地盤においても前記推定が凡そあてはまることが確認されている。
そして第一、第二設定倍率を設定するにあたり、イオン濃度が急上昇する前2箇月間のイオン濃度の平均値を基準にして算出したが、これに限定されるものではなく、例えば、イオン濃度が急上昇する前1箇月間のイオン濃度の平均値や、前回のイオン濃度の急上昇が治まってから今回のイオン濃度の急上昇が始まる前までのイオン濃度の平均値等、観測地域の実情に応じて適宜設定できるものである。
さらに前記実施の形態では、第一設定倍率を4倍、第二設定倍率を2倍に設定し、第一設定倍率未満第二設定倍率以上のイオン濃度の場合の地盤変位発生予測基準を、ピーク濃度の最高値が観測されたときから3箇月の間に連続降水量が60mmに達することとしたが、これに限定されるものではないことは勿論であって、これらの数値は、観測地域の環境等によって大きく左右されるものであり、このためこれらの数値については当該観測地域において実際に観測をして求める必要がある。
また第一設定倍率は、第二設定倍率よりも高いものであれば、他の倍率を選択して実施してもよい。そして、設定倍率は第一設定倍率だけでもよいが、その場合は、第一設定倍率以上であれば所定期間の降水を考慮することなく地盤変位発生の可能性を予測し、第一設定倍率未満(以下)であればイオン濃度急上昇後のピーク濃度の最高値から所定期間のあいだ連続降水量を観測し、この観測結果に基づいて地盤変位発生の可能性を予測するよう構成してもよい。
In the embodiment of the present invention, the description is based on the observation result of only one observation target ground, but actually, the observation on a plurality of observation target grounds is attempted. And it has been confirmed that the above estimation also applies to these observation target grounds.
In setting the first and second set magnifications, the calculation was performed based on the average value of the ion concentration during the two months before the ion concentration rapidly increased. However, the ion concentration is not limited to this. Appropriately depending on the actual conditions of the observation area, such as the average value of the ion concentration during the month before the sudden rise and the average value of the ion concentration from when the previous rapid rise in the ion concentration has subsided before the current sudden rise in the ion concentration It can be set.
Furthermore, in the above embodiment, the first set magnification is set to 4 times, the second set magnification is set to 2 times, and the ground displacement occurrence prediction reference in the case of an ion concentration less than the first set magnification and greater than or equal to the second set magnification is a peak. It was decided that the continuous precipitation would reach 60 mm during the three months from when the highest concentration value was observed, but it is not limited to this. It depends greatly on the environment, etc. For this reason, these values need to be obtained by actual observation in the observation area.
The first set magnification may be selected and implemented as long as it is higher than the second set magnification. Then, the set magnification may be only the first set magnification. In this case, if the set magnification is equal to or greater than the first set magnification, the possibility of occurrence of ground displacement is predicted without considering precipitation for a predetermined period. If it is (below), a continuous precipitation amount may be observed for a predetermined period from the highest peak concentration after the rapid increase in ion concentration, and the possibility of occurrence of ground displacement may be predicted based on this observation result.

以上の地盤変位の予測方法による地盤変位の予測は、図5に示すマイクロコンピュータを用いた予測装置5によって自動的に行うことができる。予測装置5には、記憶手段、演算手段および判断手段等のマイクロコンピュータを構成するに必要な各種必要手段を備えた制御部を有する本体6と、表示部(ディスプレー)7、入力部(キーボード)8とを備えて構成される汎用のものでよい。本体6への必要情報の入力は入力部8から人為的に行っても良いが、各測定器からインターネット回線や空中回線等の情報伝達回線を介して自動的に入力するようにしても良い。
そして次に、予測手順について、図6に示す制御フローに基づいて説明する。まずステップ1(S1)で、既に求められているイオン濃度の上昇倍率である第一、第二設定倍率N1、N2、イオン濃度が急上昇してピーク濃度の最高値が観測された日からカウントする所定期間T、この所定期間Tにおける連続降水量として設定される設定連続降水量Mが初期設定として入力される。次に、ステップ2(S2)で、前記入力した地下水のイオン濃度の本日(n日)の測定値Xnから2箇月前までのイオン濃度の平均値Xaを算出し、ステップ3(S3)で、該平均値Xaに対する本日の測定値Xnの上昇倍率Uを算出する。次にステップ4(S4)で、ステップ3で算出された上昇倍率Uが第二設定倍率(本実施の形態では2倍)N2を超えた(N2<U)か否かを判別し、超えたと判別された場合、ステップ5(S5)において、ステップ3で登録された上昇倍率Uが第一設定倍率(本実施の形態では4倍)N1以上(U≧N1)か否かを判別し、以上であると判別された場合には、近々、地盤変位が発生する可能性が大きいと予測し、これを報知する。
これに対し、ステップ5(S5)で上昇倍率Uが第一設定倍率N1を超えていない(U<N1)と判断された場合には、ステップ6(S6)において、イオン濃度の最高値が観測された日から所定期間T(本実施の形態では3箇月)のあいだに、連続降水量がステップ1で入力された設定連続降水量M(本実施の形態では60mm)に達したか否かを判別し、達したと判別された場合には、近々、地盤変位が発生する可能性が大きいと予測し、これを報知する。
一方、所定期間Tが経過しても連続降水量が設定連続降水量Mに達しない場合には、リターンする。
The ground displacement prediction by the above ground displacement prediction method can be automatically performed by the prediction device 5 using the microcomputer shown in FIG. The prediction device 5 includes a main body 6 having a control unit having various necessary means necessary for configuring a microcomputer such as a storage unit, a calculation unit, and a determination unit, a display unit (display) 7, and an input unit (keyboard). 8 and a general-purpose one. Input of necessary information to the main body 6 may be performed artificially from the input unit 8, but may be automatically input from each measuring device via an information transmission line such as an Internet line or an aerial line.
Next, the prediction procedure will be described based on the control flow shown in FIG. First, in step 1 (S1), the first and second set magnifications N1 and N2 which are already determined ion concentration increase magnifications are counted from the day when the ion concentration suddenly increases and the maximum peak concentration is observed. The predetermined continuous precipitation M, which is set as the continuous precipitation during the predetermined period T, is input as an initial setting. Next, in step 2 (S2), an average value Xa of ion concentrations from the measured value Xn of the input groundwater ion concentration today (n days) to two months ago is calculated, and in step 3 (S3), The increase factor U of today's measured value Xn with respect to the average value Xa is calculated. Next, in step 4 (S4), it is determined whether or not the increase magnification U calculated in step 3 exceeds the second set magnification (2 times in the present embodiment) N2 (N2 <U). If it is determined, in step 5 (S5), it is determined whether or not the increase magnification U registered in step 3 is the first set magnification (four times in the present embodiment) N1 or more (U ≧ N1). If it is determined that, it is predicted that there is a high possibility that ground displacement will occur soon, and this is notified.
On the other hand, if it is determined in step 5 (S5) that the increase rate U does not exceed the first set magnification N1 (U <N1), the maximum value of the ion concentration is observed in step 6 (S6). Whether or not the continuous precipitation amount has reached the set continuous precipitation amount M (60 mm in this embodiment) input in step 1 during a predetermined period T (three months in this embodiment) from If it is determined that it has been reached, it is predicted that there is a high possibility that ground displacement will occur soon, and this is notified.
On the other hand, if the continuous precipitation does not reach the set continuous precipitation M even after the predetermined period T has elapsed, the process returns.

このように、第一、第二設定倍率、所定期間、設定連続降水量を入力し、急上昇が観測されたイオン濃度の急上昇前のイオン濃度の平均値に対する上昇倍率を算出して第一、第二設定倍率と比較し、該比較に基づいてさらに所定期間のあいだ測定した連続降水量と設定連続降水量とを比較して地盤変位の予測をし、該予測に基づいて例えば警報を発する等の報知をおこなうようになっており、このように構成される装置を用いることによって、観測対象地域における地盤変位の予測を確度良く行うことが出来る。
尚、ここで入力される第一、第二設定倍率N1、N2、所定期間T、設定連続降水量Mの数値は前述したように本発明の実施の形態に限定されるものではなく、観測対象地域の状況に応じて適宜変更し得るものである。
In this way, the first and second set magnifications, the predetermined period, and the set continuous precipitation amount are input, and the first and second are calculated by calculating the increase rate with respect to the average value of the ion concentration before the rapid increase in the observed ion concentration. Compared to two set magnifications, and based on the comparison, the continuous precipitation measured for a predetermined period and the set continuous precipitation are compared to predict the ground displacement, and for example, an alarm is issued based on the prediction, etc. By using the apparatus configured as described above, it is possible to predict the ground displacement in the observation target area with high accuracy.
Note that the numerical values of the first and second set magnifications N1 and N2, the predetermined period T, and the set continuous precipitation M that are input here are not limited to the embodiment of the present invention as described above. It can be changed as appropriate according to local conditions.

本発明は、不安定な斜面地盤において発生する可能性のある地すべり、表層崩壊、がけ崩れなどの土砂災害をもたらすような地盤の変位を予測する地盤変位の予測方法および予測装置の技術分野に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used in the technical field of a ground displacement prediction method and a prediction device for predicting ground displacement that may cause landslides such as landslides, surface layer collapse, and landslides that may occur on unstable slope ground. be able to.

3 すべり面
4 地盤
3 Sliding surface 4 Ground

Claims (2)

地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生するとされる地区の地下水中に存在する特定イオンのイオン濃度を継続的に測定し、該特定イオンのイオン濃度が急激に上昇する変化があった場合、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する可能性があると予測する予測方法において、
前記イオン濃度の急上昇があった場合に、該急上昇する前に観測された平均のイオン濃度に対する上昇倍率を算出し、
該上昇倍率が予め設定される設定倍率よりも高い場合には、該イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、
該上昇倍率が設定倍率よりも低い場合には、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合に地盤変位の発生する可能性が高いと予測するようにするにあたり、
前記設定倍率を第一設定倍率とし、該第一設定倍率よりも低い倍率を第二設定倍率として設定し、イオン濃度の上昇倍率が第一設定倍率と第二設定倍率のあいだである場合、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合には地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、達しない場合には地盤変位の発生する可能性が低いと予測し、第二設定倍率よりも低い場合には、イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性は低いと予測するようにしたことを特徴とする地盤変位の予測方法。
The ion concentration of specific ions present in the groundwater in the area where the ground displacement due to slope failure such as landslide and surface layer collapse is continuously measured, and the ion concentration of the specific ions changed rapidly In the prediction method that predicts that there is a possibility of ground displacement due to slope failure such as landslide and surface failure,
If there is a sudden increase in the ion concentration, calculate the increase rate relative to the average ion concentration observed before the rapid increase,
When the increase rate is higher than a preset set rate, it is predicted that there is a high possibility of occurrence of ground displacement regardless of precipitation after the rapid increase in the ion concentration,
When the increase rate is lower than the set rate, when the continuous precipitation reaches a preset set continuous precipitation during the period from the day when the rapid increase of the ion concentration is observed to the predetermined period In order to predict that there is a high possibility of ground displacement ,
When the set magnification is a first set magnification, a magnification lower than the first set magnification is set as a second set magnification, and the ion concentration increase magnification is between the first set magnification and the second set magnification, It is predicted that the possibility of ground displacement is high if the continuous precipitation reaches the preset continuous precipitation during the period from the day when the rapid rise in ion concentration is observed until the predetermined period. If it does not reach, it is predicted that the possibility of ground displacement is low, and if it is lower than the second set magnification, the possibility of ground displacement occurring regardless of the precipitation after the rapid increase in ion concentration is A method for predicting ground displacement, characterized by being predicted to be low .
地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生するとされる地区の地下水中に存在する特定イオンのイオン濃度を継続的に測定し、該特定イオンのイオン濃度が急激に上昇する変化があった場合、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位が発生する可能性があると予測する予測装置において、
前記イオン濃度の急上昇があった場合に、該急上昇する前に観測された平均のイオン濃度に対する上昇倍率を算出する上昇倍率算出手段と、
該上昇倍率が予め設定される設定倍率よりも高い場合には、該イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性が高いと予測する一方、
該上昇倍率が設定倍率よりも低い場合には、該急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合に地盤変位の発生する可能性が高いと予測する予測手段とを備えて構成するにあたり、
予測手段には、前記設定倍率を第一設定倍率とし、該第一設定倍率よりも低い倍率を第二設定倍率として登録し、予測手段は、イオン濃度の上昇倍率が第一設定倍率と第二設定倍率のあいだである場合には、該イオン濃度の急上昇が観測された日から所定の期間に至るまでのあいだに、連続降水量が予め設定される設定連続降水量に達した場合には地盤変位の発生する可能性が高いと予測し、達しない場合には地盤変位の発生する可能性が低いと予測し、第二設定倍率よりも低い場合には、イオン濃度の急上昇後の降水の如何に拘らず地盤変位の発生する可能性は低いと予測するように設定されていることを特徴とする地盤変位の予測装置。
The ion concentration of specific ions present in the groundwater in the area where the ground displacement due to slope failure such as landslide and surface layer collapse is continuously measured, and the ion concentration of the specific ions changed rapidly In the prediction device that predicts that there may be ground displacement due to slope failure such as landslide and surface failure,
An increase factor calculating means for calculating an increase rate relative to the average ion concentration observed before the rapid increase in the case of a sudden increase in the ion concentration;
When the increase rate is higher than a preset set rate, while predicting that there is a high possibility of occurrence of ground displacement regardless of precipitation after the rapid increase of the ion concentration,
If the rate of increase is lower than the set rate, ground displacement will occur when the continuous precipitation reaches a preset set amount of precipitation during the period from the day when the sudden increase is observed until a predetermined period. With a predictor that predicts that there is a high probability of
In the prediction means, the set magnification is set as the first set magnification, and a magnification lower than the first set magnification is registered as the second set magnification. The prediction means sets the increase rate of the ion concentration to the first set magnification and the second set magnification. If it is between the set magnifications, if the continuous precipitation reaches the preset continuous precipitation during the period from the day when the rapid increase in the ion concentration is observed until the predetermined period, the ground It is predicted that the possibility of displacement is high, and if it does not reach, it is predicted that the possibility of ground displacement is low. A ground displacement prediction apparatus, which is set to predict that the possibility of occurrence of ground displacement is low regardless of the above .
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