JP6960834B2 - Ground survey position determination method, determination device, ground estimation method and ground estimation device - Google Patents
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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 for determining a ground survey position, a determination device, a ground estimation method using these, and a ground estimation device, and a method for determining a ground survey position particularly suitable for a layout plan of a support layer survey boring of a pile foundation structure. It 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 pile design of pile foundation buildings, after designing the type and arrangement of piles from the results of geological survey by boring, the depth of the support base surface at the pile placement point is estimated and the pile length is designed. It is carried out. Since it is not realistic to conduct a survey at all pile driving points, the depth of the support layer at the points not surveyed can be determined by reading the tendency of changes in the depth of the stratum from the depth of the support layer at the limited survey points. 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 for estimating the depth of the support layer 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. Using this method, statistically objective predictions can be made. However, since the error included in the predicted value cannot be evaluated quantitatively, it is difficult to judge whether the survey is accurate enough to design the pile. In addition, even when planning additional surveys, there is no rational method for determining the position and number of surveys, so in general, the distance from the existing survey position is kept equal to the survey range (pile placement range). It is arranged so as to be. 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。 Therefore, in the method of estimating the support layer depth from discrete boring data by the kriging method, a technique capable of quantitatively evaluating the error and rationally determining the position and number of additional surveys is required. rice field.
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 is a method, a determination device, and a ground for determining a ground investigation position, which can quantitatively evaluate an error and can reasonably determine the position and number of additional investigations. It is an object of the present invention 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 above-mentioned problems and achieve the object, the method for determining the ground survey position according to the present invention estimates the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey. In this case, it is a method to determine the position of the additional ground survey, and the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the krigging method using the ground data acquired in the preliminary survey, and the estimation error is estimated. A step to calculate the spatial distribution of the Steps to calculate the spatial distribution of the error index based on the estimated error calculated by the Krigging method and the error calculated by the intersection verification, and the position of the additional ground investigation based on the calculated spatial distribution of the error index. It is characterized by having a step of determining.
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 method for determining the ground investigation position according to the present invention, in the above-described invention, in the step of determining the position of the additional ground investigation, a plurality of candidate positions for the additional investigation are set in a predetermined area, and the krigging is performed. While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error calculated by the method according to the ground data of the candidate positions, the average error index obtained by averaging the error indexes at all the candidate positions is calculated. The candidate position having the smallest average error index is searched from all the candidate positions, and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation.
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 device 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. By using the ground data acquired in the preliminary investigation, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the krigging method, and the spatial distribution of the estimation error is calculated, and by cross verification. , A means to estimate the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation and calculate the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the Krigging method, the estimation error calculated by the Krigging method, and the intersection verification. It is characterized by providing a means for calculating the spatial distribution of the error index based on the error calculated by the above, and a means for determining the position of the additional ground investigation based on the calculated spatial distribution of the error index. ..
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 the other ground investigation position determining device according to the present invention, in the above-described invention, the means for determining the position of the additional ground investigation sets a plurality of candidate positions for the additional investigation in a predetermined area, and the krigging While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error calculated by the method according to the ground data of the candidate positions, the average error index obtained by averaging the error indexes at all the candidate positions is calculated. The candidate position having the smallest average error index is searched from all the candidate positions, and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation.
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。 Further, the ground estimation method according to the present invention is a method of estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the above-mentioned method for determining the ground survey position, and the ground data of the determined additional ground survey position. Using the steps to acquire the above, the ground data acquired in this additional investigation, and the ground data acquired in the preliminary investigation, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the krigging method, and the estimation error is estimated. It is characterized by including a step of 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。 Further, the ground estimation device according to the present invention is a device that estimates the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the above-mentioned ground survey position determination device, and is the ground data of the determined additional ground survey position. The spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the krigging method using the means for acquiring It is characterized by being provided with a means for calculating the 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 for determining the ground survey position according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey is determined. This is a method of estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area using the ground data acquired in the preliminary survey, and calculating the spatial distribution of the estimation error, and by cross verification. , The step of estimating the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation and calculating the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the krigging method, the estimation error calculated by the krigging method, and the intersection verification. The error is quantified because it includes a step of calculating the spatial distribution of the error index based on the error calculated by and a step of determining the position of an additional ground survey based on the calculated spatial distribution of the error index. It has the effect of being able to reasonably determine the position and number of additional investigations.
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 method for determining the position of the ground investigation according to the present invention, the step of determining the position of the additional ground investigation is calculated by setting a plurality of candidate positions for the additional investigation in a predetermined area and using the crigging method. While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate positions, the average error index that averages the error indexes at all the candidate positions is calculated, and this average is calculated. Since the candidate position with the smallest error index is searched from all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation, the candidate position with the smallest average error index is selected. By asking for it, the position and number of additional investigations 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 a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey It is a device that determines the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the ground data acquired in the preliminary investigation, and intersects with the means of calculating the spatial distribution of the estimation error. By verification, the means for estimating the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation and calculating the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the krigging method, the estimation error calculated by the krigging method, and the estimation error. Since it is provided with a means for calculating the spatial distribution of the error index based on the error calculated by the intersection verification and a means for determining the position of the additional ground investigation based on the calculated spatial distribution of the error index, the error. Can be evaluated quantitatively, and the position and number of additional investigations can be reasonably determined.
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 the other geotechnical investigation position determination device according to the present invention, the means for determining the position of the additional geotechnical investigation is calculated by setting a plurality of candidate positions for the additional investigation in a predetermined area and using the crigging method. While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate positions, the average error index that averages the error indexes at all the candidate positions is calculated, and this average is calculated. Since the candidate position with the smallest error index is searched from all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation, the candidate position with the smallest average error index is selected. By asking for it, the position and number of additional investigations 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という効果を奏する。 Further, according to the ground estimation method according to the present invention, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by using the above-mentioned method for determining the ground survey position, and the determined additional ground survey position is determined. Using the steps to acquire the ground data, the ground data acquired in this 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 krigging method, and the estimation is performed. Since it includes a step of calculating the spatial distribution of the error, it has the effect of being able 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という効果を奏する。 Further, according to the ground estimation device according to the present invention, the device for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the above-mentioned ground survey position determination device, and the determined additional ground survey position Using the means for acquiring ground data, the ground data acquired in this additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the krigging method, and the estimation is performed. Since it is provided with a means for calculating the spatial distribution of errors, it has the effect of being able to estimate the spatial distribution of 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。 Hereinafter, a method for determining a ground survey position, a determination device, a ground estimation method, and an embodiment of the ground estimation device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this 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。 In this embodiment, the support base surface (ground characteristics) in the survey range (pile placement area) from the boring data (ground data) acquired in the preliminary survey using the universal kriging method, which is a method of geostatistics. ) Is modeled, and the rational arrangement of additional survey positions and the estimated 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。
(Method of determining the location of the ground survey)
First, a 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 a flow of determining the arrangement of additional surveys according to the present embodiment. In order to explain a specific flow, in the present embodiment, a support base surface survey of a facility having a plurality of pile foundation structures (for example, a substation) as shown in the left figure of FIG. 2 is assumed as an example. In this example, it is assumed that five pile foundation structures (number of piles: 539 in total) are planned on a site of 200 m × 160 m. The boring data acquired in the preliminary survey (hereinafter, may be referred to as pre-boring data) is 14 locations of B01 to B14 in Area-01 to 05. Area-01 is the upper left square range, Area-02 is the lower left square range, Area-03 is the lower center square range, Area-03 is the center upper right square range, and Area-05 is the rightmost rectangular range. be. The breakdown of the number of piles is Area-01: 192, Area-02: 40, Area-03: 210, Area-04: 64, and 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 the true value of the support base surface, as shown in the right figure of FIG. 2, a distribution having a valley topography from the upper right to the lower left in the central part of the site is assumed. There is. The depth of the support base surface at the pile position is an average value of -22.3 (DLm), a shallowest value of -16.1 (DLm), and a deepest value of -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。 In the specific flow, first, in steps S1 and S2 of FIG. 1, the estimated distribution and the estimated error distribution of the support base surface are calculated by the universal kriging method based on the pre-boring data. As is well known in the universal kriging method, it is possible to calculate the estimation error at the same time as the estimated value at an arbitrary position from discrete data by spatial interpolation.
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。 3 and 4 show examples of the results 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 pre-boring data by the universal kriging method, the area is divided into grids at regular intervals (1m x 1m in this example), and the grid points. In addition to estimating the support base surface level in coordinates, the estimation error (hereinafter sometimes referred to as the kriging estimation error) is calculated, and the estimated value and the estimation error are drawn as contour diagrams by plotting software. The calculation of estimates and estimation errors by the universal kriging method assumes that the spatial distribution of the data is a quadratic random field (the mean, variance, and spatial correlation characteristics within the area are constant) and pre-boring data. It estimates a conditional random field as a condition. Here, as an autocovariance model by the universal Kriging method , an exponential model represented by the equation C (h) = σ 2 · exp (−h / a) was used. However, μ (average value) = -20.7 (m), σ (standard deviation) = 3.33 (m), and 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, the distribution of the estimated value and the estimated error variance as shown in FIGS. 3 and 4 is obtained. The support base surface at the pile position in FIG. 3 has an average value of -22.3 (DLm), a shallowest of -16.7 (DLm), and a deepest depth of 0-26.7 (DLm). The Kriging estimation error at the pile position in FIG. 4 has 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 estimated error distribution (Kriging estimated error distribution) in FIG. 4 represents the variance distribution of the conditional random field, and is determined only by the arrangement of the pre-boring data under the assumption that the spatial correlation characteristic is constant. It is a value and is different from the true error. However, since it is determined only by the boring arrangement, if an additional investigation position is arranged, it is possible to calculate even before the boring data of the additional investigation is obtained.
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, so-called cross-validation (blind test) is performed in which the pre-boring data is removed one by one, the position is estimated by the universal kriging method, and the error from the true value is obtained. As a result, the difference from the true value at that position can be evaluated as a true error (hereinafter, may be referred to as a blind error). The contour diagram (blind error distribution) of FIG. 5 is a drawing of the error distribution of the entire area based on the true error of each position. Pre-boring data at a position with a large error is considered to be of high importance, and the estimation results around it may fluctuate significantly. As shown in FIG. 5, the error is the largest when the boring position of B11 is in the valley of the base surface, and the boring positions of B01 and B12 are located at the edge of the site, which is the extrapolation area. As a result, the error becomes large.
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 square root value (composite error) is calculated by multiplying the kriging estimation error (step S2) and the blind error (step S3) as an index for selecting an additional survey position. The value calculated in this way 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 index, an additional investigation is planned so that the average of the error index values at the pile position is the smallest. The error indexes at the pile positions in FIG. 6 are an average value 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, additional survey positions having the smallest average error index (average error index) at the target pile position (candidate position) are sequentially determined (selected) for each location. 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 (1.96 m in this example). Then, as shown in FIG. 8, the kriging estimation error distribution (step S2) when one of the pile arrangements is set as the additional survey position is recalculated, and the error index distribution (step S4) is updated. However, since the blind error distribution (step S3) cannot be updated unless the boring data at the additional survey position is obtained, the distribution of the error index in step S4 is updated by using the current distribution. At that time, the average error index at the pile position is calculated, the additional survey position at the first position is searched for at all the pile positions, and the position where the average error index is the smallest is determined as the optimum position at the first position. In this case, A01 is the optimum position, and the average error index is 1.90 m, which is 0.06 m less.
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 investigation position A02 is determined. By repeating this sequentially until the preset additional number or average error index value reaches an acceptable error, the final additional survey plan can be determined, and the estimated error assumed in the pre-survey stage. A distribution can also be obtained (step S6). FIGS. 10 and 11 show an example in which additional survey arrangements are determined up to the 60th location, and the final average error index value is 1.32 m, which is assumed to be able to reduce the error by 0.64 m from the initial 1.96 m. NS. However, this result is overestimated because the blind error distribution has not been updated and it is considered that the blind error has become smaller after the additional investigation of 60 places. The 60 additional survey locations are distributed in Area-01: 19, Area-02: 6, Area-03: 22, Area-04: 9, and Area-05: 2. Considering the ratio to the number of stakes, Area-01 and 05 are arranged less, and Area-04 is arranged more.
（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 distribution of the true support base surface is known. Therefore, the effect of the present invention will be described based on this result.
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 steps S1 to S6 above, for example, after deciding the additional survey arrangements at 60 locations and then performing the additional surveys at 60 locations, the support base surface distribution is estimated and the error index distribution is calculated and contoured. What is shown as a figure is FIG. As you can see from the contour diagram of the estimation results (left figure), the distribution with valley topography from the upper right to the lower left in the center of the area is clearly estimated in a form that is quite close to the true distribution (right figure in Fig. 2). Has been done. In the error index distribution (right figure), it is considerably reduced as compared with that before the additional survey (Fig. 11). The prediction error index at the pile position was 0.54 m on average, 1.44 m at maximum, and 26 piles with an error of 1 m or more. The average prediction error at the pile position is 1.32 m → 0.54 m, which is less than half, because the blind error in step S3 could not be updated because the data was not obtained in advance. It can be considered as a reduction due to the progress of the investigation.
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 plane distribution is known, the true error included in the estimation result of FIG. 12 can be evaluated. FIG. 13 is a contour diagram showing the true support base surface distribution and the true value error distribution. The average value of the error at the pile position is 0.22 m, which is half of the predicted value (0.54 m). The maximum value of the error was 1.40 m, and there were a total of 9 piles with an error of 1 m or more. Considering the prior average error index (0.54 m) as the standard deviation σ according to the normal distribution, the range within 1 m of error is about ± 2 σ, so 95% or more of the total can be suppressed to an error of 1 m or less. It will be. Since the error of 530 out of 539 piles is within 1 m, it is considered that the estimation can be performed with higher accuracy. Further, it can be seen that the pile having a large true error is in the area where the error is relatively large even in the prediction error distribution (FIG. 12). As described above, it can be seen that the estimation result of the support base surface and the error index obtained by the present invention are substantially in agreement 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 a general placement, here a method of determining the placement using only the Kriging estimation error (step S2). When the optimum arrangement is performed based on the kriging estimation error (step S2), the arrangement is basically made so that the distances are even while considering the pile arrangement. FIG. 14 shows the results of arranging 60 locations so that the distances are even while considering the pile arrangement. The left figure is a contour diagram of the estimation result of the support base surface, and the right figure is a contour diagram of the error distribution with the true value. It is a figure. The estimation result of the support base surface is estimated in a form close to the true distribution (Fig. 2, right figure) even in this arrangement. Looking at the error distribution from the true value, the average value is 0.24 m, which is slightly larger than the error (0.22 m) by the method of the present invention. Further, it can be seen that the maximum value of the error is 1.91 m and the number of piles having an error of 1 m or more is 12 places, which are larger than the method of the present invention. Although it is not a big difference, the estimation result is different due to the difference in arrangement, 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 for determining the ground survey position of the present embodiment, the error can be quantitatively evaluated, and the position and number of additional surveys can be reasonably 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。
(Ground survey position determination device)
Next, a device 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 device for determining the ground survey position according to the present embodiment embodies the above-mentioned method for determining the ground survey position as an apparatus. 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, as well as a means to calculate the kriging estimation error distribution and a blind error distribution by cross verification. It is provided with a means for calculating, a means for calculating the error index 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 index distribution. The ground survey position determination device can be configured by, for example, hardware such as a computer having a CPU, a memory, a display, and a keyboard, and software such as a computer program executed by 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, the error can be quantitatively evaluated and the position and number of additional surveys can be reasonably determined as in the case of the above-mentioned method for determining the ground survey position. 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。
(Ground estimation method)
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 piles by using the above-mentioned method for determining the ground survey position. This method uses the step of acquiring the boring data of the position of the additional survey determined by the above-mentioned method of determining the ground survey position, the boring data acquired in this additional survey, and the pre-boring data, and universal kriging. It includes a step of estimating the support base surface distribution of the pile by the method and calculating the kriging estimation error distribution. 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 distribution of the support base surface of the pile by using the above-mentioned ground survey position determination device. This device uses the means for acquiring the boring data of the position of the additional survey determined by the above-mentioned ground survey position determining device, the boring data acquired in this additional survey, and the pre-boring data, and universal kriging. It is provided with a means for estimating the distribution of the support base surface of the pile by the method and for calculating the distribution of the Kriging estimation error. 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, the case where the support base surface of the pile is estimated as the spatial distribution of the ground characteristics has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and other examples such as geological distribution and groundwater distribution are used. It can also be applied to estimate the spatial distribution of ground characteristics, and in this case as well, the same effects as described above can be obtained.
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 for determining the ground survey position according to the present invention, when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, additional It is a method to determine the position of the ground survey. Using the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of the predetermined area is estimated by the krigging method, and the spatial distribution of the estimation error is calculated. It was calculated by the step, the step of estimating the ground characteristic of the acquisition position of the ground data used for estimation by the intersection verification, and the spatial distribution of the error from the ground characteristic estimated by the krigging method, and the step and the krigging method. A step to calculate the spatial distribution of the error index based on the estimation error and the error calculated by the intersection verification, and a step to determine the position of the additional ground investigation based on the calculated spatial distribution of the error index. Therefore, the error can be evaluated quantitatively, and the position and number of additional investigations can be reasonably determined.
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 method for determining the position of the ground investigation according to the present invention, the step of determining the position of the additional ground investigation is calculated by setting a plurality of candidate positions for the additional investigation in a predetermined area and using the crigging method. While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate positions, the average error index that averages the error indexes at all the candidate positions is calculated, and this average is calculated. Since the candidate position with the smallest error index is searched from all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation, the candidate position with the smallest average error index is selected. By asking, the position and number of additional investigations 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 a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey, the position of the additional ground survey It is a device that determines the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the ground data acquired in the preliminary investigation, and intersects with the means of calculating the spatial distribution of the estimation error. By verification, the means for estimating the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation and calculating the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the krigging method, the estimation error calculated by the krigging method, and the estimation error. Since it is provided with a means for calculating the spatial distribution of the error index based on the error calculated by the intersection verification and a means for determining the position of the additional ground investigation based on the calculated spatial distribution of the error index, the error. Can be evaluated quantitatively, and the location and number of additional investigations can be reasonably determined.
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 the other geotechnical investigation position determination device according to the present invention, the means for determining the position of the additional geotechnical investigation is calculated by setting a plurality of candidate positions for the additional investigation in a predetermined area and using the crigging method. While updating the spatial distribution of the error index by updating the spatial distribution of the estimated error according to the ground data of the candidate positions, the average error index that averages the error indexes at all the candidate positions is calculated, and this average is calculated. Since the candidate position with the smallest error index is searched from all the candidate positions and the searched candidate position is determined as the position of the additional ground investigation, the candidate position with the smallest average error index is selected. By asking, the position and number of additional investigations 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 spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by using the above-mentioned method for determining the ground survey position, and the determined additional ground survey position is determined. Using the steps to acquire ground data, the ground data acquired in this additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the krigging method, and the estimation is performed. Since the step of calculating the spatial distribution of the error is provided, the spatial distribution of the support base surface of the pile can be estimated 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 device according to the present invention, the device for estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area by using the above-mentioned ground survey position determination device, and the determined additional ground survey position Using the means for acquiring ground data, the ground data acquired in this additional survey, and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the krigging method, and the estimation is performed. Since it is provided with a means for 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.
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 for determining the ground survey position, the determination device, the ground estimation method, and the ground estimation device according to the present invention are useful for the arrangement planning of the support layer survey boring of the pile foundation structure, and in particular, the error is quantified. It is suitable for rationally determining the location and number of additional surveys as well as for evaluation.
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。 It is a method of determining the position of an additional ground survey when estimating the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey.
Using the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the kriging method, and the spatial distribution of the estimation error is calculated.
By cross-validation, the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation are estimated, and the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the kriging method is calculated.
Steps to calculate the spatial distribution of the error index based on the estimation error calculated by the kriging method and the error calculated by cross-validation,
A method for determining a geotechnical investigation position, which comprises a step of determining an additional geotechnical investigation position 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 steps to determine the location of additional ground surveys are:
While updating the spatial distribution of the error index by setting multiple candidate positions for additional investigation within a predetermined area and updating the spatial distribution of the estimated error calculated by the crigging method according to the ground data of the candidate location. , Calculate the average error index by averaging the error indexes at all candidate positions, search for the candidate position with the smallest average error index from all the candidate positions, and add the searched candidate positions to the additional ground survey. The method for determining a ground survey position according to claim 1, wherein the position is determined as the position of.
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。 A device that determines the position of an additional ground survey when estimating the spatial distribution of ground characteristics in a predetermined area based on the discrete ground data acquired by the ground survey.
Using the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the kriging method, and the spatial distribution of the estimation error is calculated.
By cross-validation, the ground characteristics of the acquisition position of the ground data used for estimation are estimated, and the spatial distribution of the error from the ground characteristics estimated by the kriging method is calculated.
A means for calculating the spatial distribution of the error index based on the estimation error calculated by the kriging method and the error calculated by cross-validation.
A device for determining a ground survey position, which comprises means for determining the position of an 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。 The means to determine the location of additional ground surveys is
While updating the spatial distribution of the error index by setting multiple candidate positions for additional investigation within a predetermined area and updating the spatial distribution of the estimated error calculated by the crigging method according to the ground data of the candidate location. , Calculate the average error index by averaging the error indexes at all candidate positions, search for the candidate position with the smallest average error index from all the candidate positions, and add the searched candidate positions to the additional ground survey. The device for determining a ground survey position according to claim 3, wherein the position of the ground survey 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 in a predetermined area by using the method for determining a ground survey position according to claim 1 or 2.
Steps to obtain ground data for the location of the additional ground survey determined, and
Using the ground data acquired in this additional survey and the ground data acquired in the preliminary survey, the spatial distribution of the ground characteristics of a predetermined area is estimated by the kriging method, and the spatial distribution of the estimation error is calculated. A ground estimation method characterized by providing and.
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。 A device for estimating the spatial distribution of ground characteristics in a predetermined area by using the device for determining the ground survey position according to claim 3 or 4.
A means of obtaining ground data for the location of additional ground surveys that have been determined,
A means 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. A ground estimation device characterized by being provided with.
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