JPH0412291A - 地盤構造の計測解析判定方法 - Google Patents
地盤構造の計測解析判定方法Info
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- JPH0412291A JPH0412291A JP2112221A JP11222190A JPH0412291A JP H0412291 A JPH0412291 A JP H0412291A JP 2112221 A JP2112221 A JP 2112221A JP 11222190 A JP11222190 A JP 11222190A JP H0412291 A JPH0412291 A JP H0412291A
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- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 33
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/003—Seismic data acquisition in general, e.g. survey design
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は地盤の構造の特性を判定する地盤構造の計測解
析判定方法に関する。
析判定方法に関する。
［従来の技術］
従来、表層地盤の構造とその性質を求めようとする場合
、地盤に穴を開け、地盤内に機器、装置などを差し込み
又は配置することが必要であったり、更にまた計測対象
となる波を発生させる起振源が必要てあったりした。従
って上記項目のいずれも必要とせず、精度良い表層地盤
の構造と性質とで決定できればその効果は多大のものが
ある。
、地盤に穴を開け、地盤内に機器、装置などを差し込み
又は配置することが必要であったり、更にまた計測対象
となる波を発生させる起振源が必要てあったりした。従
って上記項目のいずれも必要とせず、精度良い表層地盤
の構造と性質とで決定できればその効果は多大のものが
ある。
このような目的のために、表層地盤て観測される微動を
計測解析することが考えられる。しかし現在までのとこ
ろ、短周期微動を計測してＳ波速底を含む表層地盤の構
造とその性質を精度良く求める計測技術や計測解析シス
テｌ＼は見当ならない。
計測解析することが考えられる。しかし現在までのとこ
ろ、短周期微動を計測してＳ波速底を含む表層地盤の構
造とその性質を精度良く求める計測技術や計測解析シス
テｌ＼は見当ならない。
［発明が解決しようとする課題］
さらに、短周期微動を複数点て同時計測し地盤構造を求
めようとした従来例にあっては、下記の問題があった。
めようとした従来例にあっては、下記の問題があった。
Ａ、つまり振動センナの間隔が長く、従って計測規模が
拡大し、このため広大な空き地を必要とする他、各測定
点の振動センサをコードで結んで１点て計測解析を行う
ことが困難な大掛かりな調査となり、また振動センサ数
が多いため解析処理が膨大になる等、実用性に欠けるも
のである。
拡大し、このため広大な空き地を必要とする他、各測定
点の振動センサをコードで結んで１点て計測解析を行う
ことが困難な大掛かりな調査となり、また振動センサ数
が多いため解析処理が膨大になる等、実用性に欠けるも
のである。
Ｂ 測定精度向上や高次モード分離を目的として振動セ
ンサの配置計画がなされていないので、測定された分散
曲線の信頼性が低い。
ンサの配置計画がなされていないので、測定された分散
曲線の信頼性が低い。
Ｃ短周期微動にはＰ波、Ｓ波などの実体波及び、レーリ
ー波、ラブ波などの表面波が混在するため、検出した波
が表面波であることの確認、判定が測定又は解析時に行
われていないので、求められた分散曲線が表面波のもの
であるかどうかを確認、判定することが不可能であり、
従って、地盤構造が決定てきない。
ー波、ラブ波などの表面波が混在するため、検出した波
が表面波であることの確認、判定が測定又は解析時に行
われていないので、求められた分散曲線が表面波のもの
であるかどうかを確認、判定することが不可能であり、
従って、地盤構造が決定てきない。
Ｄ、短周期微動には高次モードの表面波が混在するため
、これを除去または分離する手段がなければ、正確な表
面波分散曲線が決定できず、表層地盤構造か求められな
い。
、これを除去または分離する手段がなければ、正確な表
面波分散曲線が決定できず、表層地盤構造か求められな
い。
Ｅ、現場で測定された分散曲線がリアルタイムで求めら
れないため、計測が精度良く行われたかどうか計測時に
判定する手段がない。
れないため、計測が精度良く行われたかどうか計測時に
判定する手段がない。
本発明はこのような従来の問題点に鑑みて為されたもの
で、請求項１記載の発明の目的とするところは短周期微
動を地表で同時に観測解析することにより地盤の層の構
造とその性質等の特性を迅速、簡便且つ精度良く判定す
ることができ、しかも狭い敷地内でも地盤構造の計測が
可能である地盤構造の計測解析判定方法を提供するにあ
る。
で、請求項１記載の発明の目的とするところは短周期微
動を地表で同時に観測解析することにより地盤の層の構
造とその性質等の特性を迅速、簡便且つ精度良く判定す
ることができ、しかも狭い敷地内でも地盤構造の計測が
可能である地盤構造の計測解析判定方法を提供するにあ
る。
また請求項２記載の発明の目的とするところはポーリン
グ穴や起振源などが無くても地盤構造の判定が行える地
盤構造の計測解析判定方法を提供するにある。
グ穴や起振源などが無くても地盤構造の判定が行える地
盤構造の計測解析判定方法を提供するにある。
更に請求項３〜５記載の発明の目的とするところは振動
センサ間距離ができるだけ等しくなるような配置とする
ことにより振動センサの現場設置が容易で、しかも異な
る方向に向かって振動センサ距離が同じであることによ
り、測定解析の精度の向上が図れる地盤構造の計測解析
判定方法を提供するにある。
センサ間距離ができるだけ等しくなるような配置とする
ことにより振動センサの現場設置が容易で、しかも異な
る方向に向かって振動センサ距離が同じであることによ
り、測定解析の精度の向上が図れる地盤構造の計測解析
判定方法を提供するにある。
更にまた請求項６記載の発明の目的とするところは、表
面波のみを抽出−することにより地盤の層構造とその性
質の判定を精度良く行うことができ地盤構造の計測解析
判定方法を提供するにある。
面波のみを抽出−することにより地盤の層構造とその性
質の判定を精度良く行うことができ地盤構造の計測解析
判定方法を提供するにある。
また更に請求項７記載の発明の目的とすることろは、振
動センサ間距離の異なる結果をまとめて解析することに
より複数のモードの表面波を分離して、地盤構造判定の
精度向上が図れる地盤構造の計測解析判定方法を提供す
るにある。
動センサ間距離の異なる結果をまとめて解析することに
より複数のモードの表面波を分離して、地盤構造判定の
精度向上が図れる地盤構造の計測解析判定方法を提供す
るにある。
また請求項８記載の発明の目的とするところはリアルタ
イツ＼で簡便且つ正確に地盤構造とその性質を判定でき
る地盤構造の計測解析判定方法を提供するにある。
イツ＼で簡便且つ正確に地盤構造とその性質を判定でき
る地盤構造の計測解析判定方法を提供するにある。
［課題を解決するための手段］
本発明では、レリー波など表面波が、水平な多数構造の
地盤層内を伝播するとき、波長によって位相速度（・伝
播速度）が変わることく分散性）や、同し距離を持つ振
動センサ間で求められる波形の相互相関係数を異なる方
向に平均すると見掛けの位相速度が計算できること、更
にこの見掛けの位相速度が高次モードの影響で振動セン
サ間距離によって変わること、また振動の伝播に伴う地
盤表面の粒子運動の水平成分と、鉛直成分とを検出して
合成すると地表面粒子運動の回転軌跡が描けること、表
面波が短周期微動にも混在して含まれていることなどの
表面波の特性を利用し、比較的狭い範囲に３個以上の振
動センサを各センサの距離を等しくなるよう配置した単
純且つ小規模な計測システムを用いて、短周期微動を複
数点で同時計測し、そのデータを解析することを振動セ
ンサ間距離を変えて繰り返すことにより、地盤の層構造
とその性質等の特性を判定する基礎となる表面波分散曲
線を求めるための計測解析判定方法を提供するものであ
り、この特徴を利用して求められた被調査地盤の計測地
点での表面波分散曲線を逆解析することにより地盤のＳ
波速度を算定し、地盤の層構造とその性質などを判定し
よとするものであって、請求１ｒｊｌ記載の発明にあっ
ては、被調査地盤上の比較的狭い範囲内の３点以上に、
それぞれ振動の鉛直成分又は鉛直成分と水平成分とを受
信する振動センサを設置し、微動を各点で同時に計測す
ることを必要に応じて測定点の位置を変えて適宜繰り返
して行い、計測された鉛直振動データ又は鉛直、水平振
動データを解析して地盤の層構造、性質等の特性を判定
することを特徴とする請求項２記載の発明は請求項１記
載の発明において、計測対象の上記微動が地盤表面で観
測される短周期微動であることを特徴とする 請求項３記載の発明は請求項１記載の発明において、被
調査地盤を通りその３６０度の方位を均等に偶数分割す
る２本以上の直線上又はこれと平行する直線上に夫々２
個の振動センサを配置するとともに振動センサ間距離を
上記各直線上で全て一定となるように設定したことを特
徴とする請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、振動センサを円周上に等間隔に３点以上に配置
又は、該３点に中心の１゜点を加えた４点以上に配置し
たことを特徴し、請求項１記載の発明は正三角形の各頂
点の３点又は各頂点と重心の計１点とに振動センサを配
置したことを特徴とする請求項６記載の発明は、振動セ
ンサて同時に検出された鉛直の振動データ又は鉛直の振
動データと水平の振動データを分析して、振動センサに
受信された振動波が表面波かどうかを判定して表面波を
抽出解析することにより地盤の層構造、性質等の特性を
判定することを特徴とする 請求項７記載の発明は、距離の等しい各振動センサで計
測された振動データの各周波数における相互相関係数、
位相差を解析するとともに該解析をセンサ間距離か異な
る配置条件において夫々行い、各解析から得られた結果
に基づいて表面波の基本モードを分析算定するとともに
、必要に応じて高次モードの波長を分析算定して地盤の
層構造、性質等の特性を判定することを特徴とする請求
項８記載の発明は地盤構造が十分な精度で判定できるよ
うな位相速度と波長の関係が求められたと判断できるま
で、微動の計測と解析とを継続して行うことを特徴とす
る。
地盤層内を伝播するとき、波長によって位相速度（・伝
播速度）が変わることく分散性）や、同し距離を持つ振
動センサ間で求められる波形の相互相関係数を異なる方
向に平均すると見掛けの位相速度が計算できること、更
にこの見掛けの位相速度が高次モードの影響で振動セン
サ間距離によって変わること、また振動の伝播に伴う地
盤表面の粒子運動の水平成分と、鉛直成分とを検出して
合成すると地表面粒子運動の回転軌跡が描けること、表
面波が短周期微動にも混在して含まれていることなどの
表面波の特性を利用し、比較的狭い範囲に３個以上の振
動センサを各センサの距離を等しくなるよう配置した単
純且つ小規模な計測システムを用いて、短周期微動を複
数点で同時計測し、そのデータを解析することを振動セ
ンサ間距離を変えて繰り返すことにより、地盤の層構造
とその性質等の特性を判定する基礎となる表面波分散曲
線を求めるための計測解析判定方法を提供するものであ
り、この特徴を利用して求められた被調査地盤の計測地
点での表面波分散曲線を逆解析することにより地盤のＳ
波速度を算定し、地盤の層構造とその性質などを判定し
よとするものであって、請求１ｒｊｌ記載の発明にあっ
ては、被調査地盤上の比較的狭い範囲内の３点以上に、
それぞれ振動の鉛直成分又は鉛直成分と水平成分とを受
信する振動センサを設置し、微動を各点で同時に計測す
ることを必要に応じて測定点の位置を変えて適宜繰り返
して行い、計測された鉛直振動データ又は鉛直、水平振
動データを解析して地盤の層構造、性質等の特性を判定
することを特徴とする請求項２記載の発明は請求項１記
載の発明において、計測対象の上記微動が地盤表面で観
測される短周期微動であることを特徴とする 請求項３記載の発明は請求項１記載の発明において、被
調査地盤を通りその３６０度の方位を均等に偶数分割す
る２本以上の直線上又はこれと平行する直線上に夫々２
個の振動センサを配置するとともに振動センサ間距離を
上記各直線上で全て一定となるように設定したことを特
徴とする請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に
おいて、振動センサを円周上に等間隔に３点以上に配置
又は、該３点に中心の１゜点を加えた４点以上に配置し
たことを特徴し、請求項１記載の発明は正三角形の各頂
点の３点又は各頂点と重心の計１点とに振動センサを配
置したことを特徴とする請求項６記載の発明は、振動セ
ンサて同時に検出された鉛直の振動データ又は鉛直の振
動データと水平の振動データを分析して、振動センサに
受信された振動波が表面波かどうかを判定して表面波を
抽出解析することにより地盤の層構造、性質等の特性を
判定することを特徴とする 請求項７記載の発明は、距離の等しい各振動センサで計
測された振動データの各周波数における相互相関係数、
位相差を解析するとともに該解析をセンサ間距離か異な
る配置条件において夫々行い、各解析から得られた結果
に基づいて表面波の基本モードを分析算定するとともに
、必要に応じて高次モードの波長を分析算定して地盤の
層構造、性質等の特性を判定することを特徴とする請求
項８記載の発明は地盤構造が十分な精度で判定できるよ
うな位相速度と波長の関係が求められたと判断できるま
で、微動の計測と解析とを継続して行うことを特徴とす
る。
［作用］
而して本発明方法は上述のように被調査地盤上の比較的
狭い範囲内の３点以上に、それぞれ振動の鉛直成分又は
鉛直成分と水平成分とを受信する振動センサを設置し、
微動を各点で同時に計測することを必要に応じて測定点
の位置を変えて適宜繰り返して行い、計測された鉛直振
動子−タ又は鉛直、水平振動データを解析して地盤の層
構造、性質等の特性を判定するものであり、微動を振動
センサの近接した観測網で計測することにより、表層地
盤構造の判定精度の向上が図れるばがりでなく、現場で
の迅速な計測解析判定のためのシテステムの構築が可能
となり、従って地盤の層構造と、その付置等の特性の解
析判定が簡便、確実に精度良く行えるようになる。
狭い範囲内の３点以上に、それぞれ振動の鉛直成分又は
鉛直成分と水平成分とを受信する振動センサを設置し、
微動を各点で同時に計測することを必要に応じて測定点
の位置を変えて適宜繰り返して行い、計測された鉛直振
動子−タ又は鉛直、水平振動データを解析して地盤の層
構造、性質等の特性を判定するものであり、微動を振動
センサの近接した観測網で計測することにより、表層地
盤構造の判定精度の向上が図れるばがりでなく、現場で
の迅速な計測解析判定のためのシテステムの構築が可能
となり、従って地盤の層構造と、その付置等の特性の解
析判定が簡便、確実に精度良く行えるようになる。
更に本発明方法は地表面で簡単に計測できる短周期微動
を対象とし、また地盤に穴を明けたり、器具を差し込ん
だり、振動の起振源を利用したりしないので、簡単にど
こでも地盤構造の計測解析判定が行えることになる。
を対象とし、また地盤に穴を明けたり、器具を差し込ん
だり、振動の起振源を利用したりしないので、簡単にど
こでも地盤構造の計測解析判定が行えることになる。
また計測に必要とする振動センサの配置が比較的狭い範
囲内に収まるため、計測が容易となり、また狭い敷地内
でも測定可能となる。
囲内に収まるため、計測が容易となり、また狭い敷地内
でも測定可能となる。
更に、鉛直、水平振動のデータを分析して振動伝播によ
る地表面の粒子の回転軌跡を描き、計測された波が表面
波であることを確認、することによって解析判定を行う
場合にはＰ波、Ｓ波を区別できて、確実に表面波を受信
して正確な解析判定がてきる。
る地表面の粒子の回転軌跡を描き、計測された波が表面
波であることを確認、することによって解析判定を行う
場合にはＰ波、Ｓ波を区別できて、確実に表面波を受信
して正確な解析判定がてきる。
また更に各振動センサ間の距離が一定になるように振動
センサを配置し、またその距離を変えて測定を縁り返す
ことにより、高次モードの表面波を基本モードの表面波
から分離てきるため精度の高い分散曲線と波長の関係が
求めることが可能となる。その場て確３２．が可能とな
るのはコンピュータで解析システムを作成しているから
である。
センサを配置し、またその距離を変えて測定を縁り返す
ことにより、高次モードの表面波を基本モードの表面波
から分離てきるため精度の高い分散曲線と波長の関係が
求めることが可能となる。その場て確３２．が可能とな
るのはコンピュータで解析システムを作成しているから
である。
更にまた、十分な精度で地盤構造が決定できるタイムて
簡便且つ正確に分散曲線と波長の関係が求まるため、地
盤構造が判定できたかどうかの確認がその場で可能とな
る。
簡便且つ正確に分散曲線と波長の関係が求まるため、地
盤構造が判定できたかどうかの確認がその場で可能とな
る。
［実施例］
以下本発明を実施例により説明する。
第１図及び第２図は本発明方法を採用した実施例におけ
る振動センサの配置図及びシステムの概略構成図を示し
ており、被調査地盤の地表上の一点に鉛直成分の振動と
２方向の水平成分の振動とを検出する３成分振動センサ
］と、この点Ａを重心とする一辺の長さＲの正三角形の
各頂点３１〜Ｂ３に夫々鉛直成分の振動センサ２ａ、、
２ｂ、２Ｃを設置する。
る振動センサの配置図及びシステムの概略構成図を示し
ており、被調査地盤の地表上の一点に鉛直成分の振動と
２方向の水平成分の振動とを検出する３成分振動センサ
］と、この点Ａを重心とする一辺の長さＲの正三角形の
各頂点３１〜Ｂ３に夫々鉛直成分の振動センサ２ａ、、
２ｂ、２Ｃを設置する。
これら振動センサ１．２ａ〜２ｃは速度計、変位計等に
て形成され、この設置状態で短周期微動の同時計測を実
施する。
て形成され、この設置状態で短周期微動の同時計測を実
施する。
各振動センサ１．２ａ〜２Ｃから出力される検出信号は
第２図に示す信号増幅器３により増幅され、増幅された
検出信号はＡ／Ｄ変換器４（インターフェース）を介し
てマイクロコンピュータよりなるデータ解析判定手段５
に入力される。
第２図に示す信号増幅器３により増幅され、増幅された
検出信号はＡ／Ｄ変換器４（インターフェース）を介し
てマイクロコンピュータよりなるデータ解析判定手段５
に入力される。
データ解析判定手段５は送られたデータを後述の第３図
に示すフローの手順で分析、解析し、暫定的な分散曲線
を求め、その求めた分散曲線を付設したＣＲＴ６上に表
示する。
に示すフローの手順で分析、解析し、暫定的な分散曲線
を求め、その求めた分散曲線を付設したＣＲＴ６上に表
示する。
次に計測、解析、判定の動作を第３図、第４図に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。
ローチャートに基づいて説明する。
今、第１図に示すようにＡ点、Ｂ３点〜Ｂ３点の各振動
センサ１．２ａ〜２ｃのより検出された振動の鉛直成分
検出信号、水平成分検出信号は信号増幅器３で増幅され
、更にＡ／Ｄ変換された後、解析用の振動データとして
データ解析判定手段５に取り込まれる（第３図の■）。
センサ１．２ａ〜２ｃのより検出された振動の鉛直成分
検出信号、水平成分検出信号は信号増幅器３で増幅され
、更にＡ／Ｄ変換された後、解析用の振動データとして
データ解析判定手段５に取り込まれる（第３図の■）。
次にフィルター処理（第３図の■）を施して、ＦＦＴ（
高速フーリエ変換による演算）を含むスペクトル解析を
行って、対象とする周波数ｆを全てについて距離の等し
い振動センサ間で観測された波のコヒーレンス、相互相
関係数、位相差を求める（第３図の■）。そして水平成
分のデータがあれば（第３図の■）、主たる波の到来方
向を求め（第３図の■）、振動センサ１．２ａ〜２ｃで
得られた水平成分のデータを波の到来方向とそれと直交
する方向に分解（第３図の■）し、主たる波の到来方向
に平行な面内及び直交する面内の地表面の動きを地表面
粒子運動の回転軌跡として求め（第３図■）、卓越する
振動波が表面波であるのかどうかの判定（第３図■）を
行い、表面波と判定された場合、表面波と判定された周
波数に関して暫定的な分散曲線（第３図■）の算定を行
う。
高速フーリエ変換による演算）を含むスペクトル解析を
行って、対象とする周波数ｆを全てについて距離の等し
い振動センサ間で観測された波のコヒーレンス、相互相
関係数、位相差を求める（第３図の■）。そして水平成
分のデータがあれば（第３図の■）、主たる波の到来方
向を求め（第３図の■）、振動センサ１．２ａ〜２ｃで
得られた水平成分のデータを波の到来方向とそれと直交
する方向に分解（第３図の■）し、主たる波の到来方向
に平行な面内及び直交する面内の地表面の動きを地表面
粒子運動の回転軌跡として求め（第３図■）、卓越する
振動波が表面波であるのかどうかの判定（第３図■）を
行い、表面波と判定された場合、表面波と判定された周
波数に関して暫定的な分散曲線（第３図■）の算定を行
う。
このような計測、解析、判定を振動センサ２ａ。
２ｂ、２ｃを頂点とする正三角形の一辺の長さを５０ｃ
ｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、１０ｍ等変化させて夫々におい
て行うか、あるいは−辺の長さＲが異なる正三角形を複
数設定して夫々の頂点に振動センサを設置して同時に計
測、解析、判定を行う。
ｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍ、１０ｍ等変化させて夫々におい
て行うか、あるいは−辺の長さＲが異なる正三角形を複
数設定して夫々の頂点に振動センサを設置して同時に計
測、解析、判定を行う。
而して一辺の長さが異なる正三角形に対する計測て求め
られた暫定的な分散曲線を比較して（第４図■−■）、
全ての分散曲線が全て同じ値であれば、それを最終的な
分散曲線として決定し■、もし異なる場合にはその差に
よって基本モードと高次モードとを分離し、卓越の度合
を夫々周波数毎に決定した■後に、最終分散曲線を決定
する。
られた暫定的な分散曲線を比較して（第４図■−■）、
全ての分散曲線が全て同じ値であれば、それを最終的な
分散曲線として決定し■、もし異なる場合にはその差に
よって基本モードと高次モードとを分離し、卓越の度合
を夫々周波数毎に決定した■後に、最終分散曲線を決定
する。
以上のようにして求められた分散曲線に対して、弾性波
動輪の理論に基つく逆解析を行い、地盤の層構造とその
性質等の特性を判定する。
動輪の理論に基つく逆解析を行い、地盤の層構造とその
性質等の特性を判定する。
尚、計測で求められた分散曲線は第５図に示すように゛
て示されており、上記逆解析で求めた地盤構造を第６図
のように示される。また第５図の実線は第６図の地盤構
造から理論的に求められた分散曲線であって、観測値と
良く対応じており、地盤構造の特性が信頼できる精度で
求められなことを示すものである。
て示されており、上記逆解析で求めた地盤構造を第６図
のように示される。また第５図の実線は第６図の地盤構
造から理論的に求められた分散曲線であって、観測値と
良く対応じており、地盤構造の特性が信頼できる精度で
求められなことを示すものである。
ここで、地盤構造が十分な精度で判定できるような位相
速度と波長の関係が求められたと判断てきるまで、デー
タ解析判定手段５により微動の計測と測定微動の解析を
自動的に継続させることにより、リアルタイムて簡便且
つ正確に地盤の層構造とその性質を判定できる。
速度と波長の関係が求められたと判断てきるまで、デー
タ解析判定手段５により微動の計測と測定微動の解析を
自動的に継続させることにより、リアルタイムて簡便且
つ正確に地盤の層構造とその性質を判定できる。
尚第７図（ａ）は正五角形の各頂点に夫々振動センサ２
ａ〜２ｅを配置するとともに、正五角形の重心に振動セ
ンサ１を配置した配置例を、また同図（ｂ）は正六角形
の各頂点に夫々振動センサ２ａ〜２ｆを配置した配置例
を、更に同図（ｃ）は一つの頂点が共通で且つ頂点を中
心として円周方向に４５度づつ回転した二等辺三角形を
３組設定して、各頂点に振動センサ１．２ａ〜２ｄを配
置した例を、同図（ｄ）は円周を１２等分して、その内
の６つの円周上と、重心とに夫々振動センサ１．２ａ〜
２ｆを配置した例を示す。
ａ〜２ｅを配置するとともに、正五角形の重心に振動セ
ンサ１を配置した配置例を、また同図（ｂ）は正六角形
の各頂点に夫々振動センサ２ａ〜２ｆを配置した配置例
を、更に同図（ｃ）は一つの頂点が共通で且つ頂点を中
心として円周方向に４５度づつ回転した二等辺三角形を
３組設定して、各頂点に振動センサ１．２ａ〜２ｄを配
置した例を、同図（ｄ）は円周を１２等分して、その内
の６つの円周上と、重心とに夫々振動センサ１．２ａ〜
２ｆを配置した例を示す。
また上記第１図の配置例では短周期微動を対象とするた
めに、−辺の長さの最小は３０ｃｍ程度で、最大は３０
ｍ程度とし、第７図の配置例においては円の半径として
最小は２０ｃｍ程度で、最大２０ｍ程度としており、狭
い範囲を計測域とすることがてきるのである。
めに、−辺の長さの最小は３０ｃｍ程度で、最大は３０
ｍ程度とし、第７図の配置例においては円の半径として
最小は２０ｃｍ程度で、最大２０ｍ程度としており、狭
い範囲を計測域とすることがてきるのである。
し発明の効果］
本発明は、被調査地盤上の比較的狭い範囲内の３点以上
に、それぞれ振動の鉛直成分又は鉛直成分と水平成分と
を受信する振動センサを設置し、微動を各点で同時に計
測することを必要に応じて測定点の位置を変えて適宜繰
り返して行い、計測された鉛直振動データ又は鉛直、水
平振動データを解析して地盤の層構造、性質等の特性を
判定するから、地盤の層構造とその性質等の特性が簡便
、確実且つ正確に行なえるばかりでなく、狭い敷地内で
も地盤構造の計測が可能であるという効果がある。
に、それぞれ振動の鉛直成分又は鉛直成分と水平成分と
を受信する振動センサを設置し、微動を各点で同時に計
測することを必要に応じて測定点の位置を変えて適宜繰
り返して行い、計測された鉛直振動データ又は鉛直、水
平振動データを解析して地盤の層構造、性質等の特性を
判定するから、地盤の層構造とその性質等の特性が簡便
、確実且つ正確に行なえるばかりでなく、狭い敷地内で
も地盤構造の計測が可能であるという効果がある。
また請求項２記載の発明は計測対象の上記微動が地盤表
面で観測される短周期微動であるので、請求項１記載の
発明の効果に併せて、簡単な計測システムだけでポーリ
ング穴や起振源などがなくても地盤の層構造とその性質
等の特性を判定することができるという効果がある。
面で観測される短周期微動であるので、請求項１記載の
発明の効果に併せて、簡単な計測システムだけでポーリ
ング穴や起振源などがなくても地盤の層構造とその性質
等の特性を判定することができるという効果がある。
更に請求項３記載の発明は被調査地盤を通りその３６０
度の方位を均等に偶数分割する２本以上の直線上又はこ
れと平行する直線上に夫々２個の振動センサを配置する
とともに、振動センサ間距離を上記各直線上で全て一定
となるように設定したから、請求項１記載の発明の効果
に併せて、現場での振動センサの設置が容易であるはか
りなく、更に振動センサ間の距離が異なる方向に向かっ
て同しであることを利用することにより測定解析の精度
の向上が図れるという効果があり、この効果は請求項４
，５記載の発明においても得られる。
度の方位を均等に偶数分割する２本以上の直線上又はこ
れと平行する直線上に夫々２個の振動センサを配置する
とともに、振動センサ間距離を上記各直線上で全て一定
となるように設定したから、請求項１記載の発明の効果
に併せて、現場での振動センサの設置が容易であるはか
りなく、更に振動センサ間の距離が異なる方向に向かっ
て同しであることを利用することにより測定解析の精度
の向上が図れるという効果があり、この効果は請求項４
，５記載の発明においても得られる。
請求項６記載の発明は振動センサで同時に検出された鉛
直の振動データ又は鉛直の振動データと水平の振動デー
タを分析して、振動センサに受信された振動波が表面波
かどうかを判定して表面波を抽出解析することにより地
盤の層構造、性質等を判定するので、正確な分散曲線が
求められ、その結果地盤の層構造と性質の判定の精度向
上が−構図れるという効果がある。
直の振動データ又は鉛直の振動データと水平の振動デー
タを分析して、振動センサに受信された振動波が表面波
かどうかを判定して表面波を抽出解析することにより地
盤の層構造、性質等を判定するので、正確な分散曲線が
求められ、その結果地盤の層構造と性質の判定の精度向
上が−構図れるという効果がある。
請求項７記載の発明は距離の等しい各振動センサで計測
された振動データの各周波数における相互相関係数、位
相差を解析するとともに該解析をセンサ間距離が異なる
配置条件において夫々行い、各解析から得られた結果に
基づいて表面波の基本モードを分析算定するとともに、
必要に応じて高次モードの波長を分析算定して地盤の層
構造、性質等の特性を判定するので、請求項１〜６記載
の発明の効果に併せて、従来困難であった高次のモード
の表面波を分離することができ、そのため地盤の層構造
判定の精度向上が更に一層図れるという効果がある。
された振動データの各周波数における相互相関係数、位
相差を解析するとともに該解析をセンサ間距離が異なる
配置条件において夫々行い、各解析から得られた結果に
基づいて表面波の基本モードを分析算定するとともに、
必要に応じて高次モードの波長を分析算定して地盤の層
構造、性質等の特性を判定するので、請求項１〜６記載
の発明の効果に併せて、従来困難であった高次のモード
の表面波を分離することができ、そのため地盤の層構造
判定の精度向上が更に一層図れるという効果がある。
請求項８記載の発明は地盤構造が十分な精度で判定でき
るような位相速度と波長の関係が求められたと判断てき
るまで、微動の計測と測定微動の解析を継続するのて、
リアルタイｌ＼で簡便、迅速且つ正確に地盤のＮ構造と
その性質を判定できるという効果がある。
るような位相速度と波長の関係が求められたと判断てき
るまで、微動の計測と測定微動の解析を継続するのて、
リアルタイｌ＼で簡便、迅速且つ正確に地盤のＮ構造と
その性質を判定できるという効果がある。
第１図は本発明方法の一実施例の振動センサの配置側口
、第２図は同上の計測解析判定システムの構成図、第３
図、第４図は同上の解析判定過程の説明用フローチャー
ト、第５図は同上で計測及び理論的に求めた分散曲線の
説明図、第６図は同上の弾性波動輪に基づく逆解析によ
る地盤構造の特性図、第７図（ａ）〜（ｄ）は振動セン
サの他の配置側口である。 １．２ａ〜２ｆは振動センサ、３は信号増幅器、４はＡ
／Ｄ変換器、５はデータ解析判定手段、６はＣＲ，Ｔで
ある。 代理人 弁理士 石 １）長 七 ヤ 剤 葎 二 冊 Ｑ 帥 繁 へ ■ （べ 第３ 図 ■ト→丑科七］ 第４図 第７図 （ｂ） ｂ−Ｏ と２ｆ 第７図 （Ｃ） 究 （ｄ）
、第２図は同上の計測解析判定システムの構成図、第３
図、第４図は同上の解析判定過程の説明用フローチャー
ト、第５図は同上で計測及び理論的に求めた分散曲線の
説明図、第６図は同上の弾性波動輪に基づく逆解析によ
る地盤構造の特性図、第７図（ａ）〜（ｄ）は振動セン
サの他の配置側口である。 １．２ａ〜２ｆは振動センサ、３は信号増幅器、４はＡ
／Ｄ変換器、５はデータ解析判定手段、６はＣＲ，Ｔで
ある。 代理人 弁理士 石 １）長 七 ヤ 剤 葎 二 冊 Ｑ 帥 繁 へ ■ （べ 第３ 図 ■ト→丑科七］ 第４図 第７図 （ｂ） ｂ−Ｏ と２ｆ 第７図 （Ｃ） 究 （ｄ）
Claims (8)
- （１）、被調査地盤上の比較的狭い範囲内の３点以上に
、それぞれ振動の鉛直成分又は鉛直成分と水平成分とを
受信する振動センサを設置し、微動を各点で同時に計測
することを必要に応じて測定点の位置を変えて適宜繰り
返して行い、計測された鉛直振動データ又は鉛直、水平
振動データを解析して地盤の層構造、性質等の特性を判
定することを特徴とする地盤構造の計測解析判定方法。 - （２）、計測対象の上記微動が地盤表面で観測される短
周期微動であることを特徴とする請求項１記載の地盤構
造の計測解析判定方法。 - （３）、被調査地盤を通りその３６０度の方位を均等に
偶数分割する２本以上の直線上又はこれと平行する直線
上に夫々２個の振動センサを配置するとともに、振動セ
ンサ間距離を上記各直線上で全て一定となるように設定
したことを特徴とする請求項１記載の地盤構造の計測解
析判定方法。 - （４）、振動センサを円周上に等間隔に３点以上に配置
又は、該３点に中心の１点を加えた４点以上に配置した
ことを特徴とする請求項１記載の地盤構造の計測解析判
定方法。 - （５）、正多角形の各頂点又は各頂点と重心の計１点と
に振動センサを配置したことを特徴とする請求項１記載
の地盤構造の計測解析判定方法。 - （６）、振動センサで同時に検出された鉛直の振動デー
タ又は鉛直の振動データと水平の振動データを分析して
、振動センサに受信された振動波が表面波かどうかを判
定して表面波を抽出解析することにより地盤の層構造、
性質等の特性を判定することを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の地盤構造の計測解析判定方法。 - （７）、距離の等しい各振動センサで計測された振動デ
ータの各周波数における相互相関係数、位相差を解析す
るとともに該解析をセンサ間距離が異なる配置条件にお
いて夫々行い、各解析から得られた結果に基づいて表面
波の基本モードを分析算定するとともに、必要に応じて
高次モードの波長を分析算定して地盤の層構造、性質等
の特性を判定することを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の地盤構造の計測解析判定方法。 - （８）、地盤構造が十分な精度で判定できるような位相
速度と波長の関係が求められたと判断できるまで、微動
の計測と解析とを継続して行うことを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載の地盤構造の計測解析判定方法
。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222190A JP2958362B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 地盤構造の計測解析判定方法 |
| ES91106459T ES2122963T3 (es) | 1990-04-28 | 1991-04-22 | Metodos para la medicion, el analisis y la evaluacion de la estructura del suelo. |
| EP98102096A EP0845688A3 (en) | 1990-04-28 | 1991-04-22 | System and method for measurement, analysis and assessment of ground structures |
| EP91106459A EP0455091B1 (en) | 1990-04-28 | 1991-04-22 | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure |
| DE69130000T DE69130000T2 (de) | 1990-04-28 | 1991-04-22 | Verfahren zur Messung, Analyse und Bestimmung der Bodenstruktur |
| CA002040977A CA2040977C (en) | 1990-04-28 | 1991-04-23 | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure |
| SU4895386A RU2106000C1 (ru) | 1990-04-28 | 1991-04-26 | Способ для оценки ламинарной структуры и других характеристик земли |
| CN91102787A CN1033406C (zh) | 1990-04-28 | 1991-04-27 | 地盘构造的测量分析判断方法 |
| US08/887,686 US6253870B1 (en) | 1990-04-28 | 1997-07-03 | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure |
| US09/638,681 US6612398B1 (en) | 1990-04-28 | 2000-08-15 | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure |
| US10/634,539 US20040034472A1 (en) | 1990-04-28 | 2003-08-04 | Methods for measurement, analysis and assessment of ground structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11222190A JP2958362B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 地盤構造の計測解析判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412291A true JPH0412291A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2958362B2 JP2958362B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=14581285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11222190A Expired - Fee Related JP2958362B2 (ja) | 1990-04-28 | 1990-04-28 | 地盤構造の計測解析判定方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US6253870B1 (ja) |
| EP (2) | EP0455091B1 (ja) |
| JP (1) | JP2958362B2 (ja) |
| CN (1) | CN1033406C (ja) |
| CA (1) | CA2040977C (ja) |
| DE (1) | DE69130000T2 (ja) |
| ES (1) | ES2122963T3 (ja) |
| RU (1) | RU2106000C1 (ja) |
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