JPH07119630B2 - 地盤沈下測定方法及びその装置 - Google Patents
地盤沈下測定方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH07119630B2 JPH07119630B2 JP31142292A JP31142292A JPH07119630B2 JP H07119630 B2 JPH07119630 B2 JP H07119630B2 JP 31142292 A JP31142292 A JP 31142292A JP 31142292 A JP31142292 A JP 31142292A JP H07119630 B2 JPH07119630 B2 JP H07119630B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tubular member
- ground
- pressure
- subsidence
- measurement
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単一のボーリング孔を
使用して、地盤各層の沈下量を測定できる地盤沈下測定
方法及びその装置に関するものである。更に詳しく述べ
ると、長手方向に伸縮可能な管状部材に、複数の圧力変
換器を取り付けてボーリング孔内に挿入し、各圧力変換
器を地中測定点に対応する位置に固定した後、管状部材
に液体を満たし、圧力変換器で測定した液圧から地盤沈
下量を求める技術に関するものである。本発明は各種の
原因による様々な地盤沈下の測定に利用できるが、特に
地下数十メートルを超える深さにわたる地盤沈下の測定
に有用である。
使用して、地盤各層の沈下量を測定できる地盤沈下測定
方法及びその装置に関するものである。更に詳しく述べ
ると、長手方向に伸縮可能な管状部材に、複数の圧力変
換器を取り付けてボーリング孔内に挿入し、各圧力変換
器を地中測定点に対応する位置に固定した後、管状部材
に液体を満たし、圧力変換器で測定した液圧から地盤沈
下量を求める技術に関するものである。本発明は各種の
原因による様々な地盤沈下の測定に利用できるが、特に
地下数十メートルを超える深さにわたる地盤沈下の測定
に有用である。
【０００２】
【従来の技術】地盤沈下には、例えば地下水の汲み上
げ、天然ガスの採取、石油等の採掘によって引き起こさ
れる地盤沈下、また軟弱地盤に盛土等の荷重がかかるこ
とによって起こる圧密沈下、更には盛土等の平定化によ
る沈下などがある。これら沈下原因やその地盤における
地層などの状況によって、沈下の範囲や程度など沈下の
様相は複雑に変化する。そこで地盤の沈下の挙動を調べ
るには、測定すべき地盤内において各地層毎に沈下の量
や速度を求める必要がある。
げ、天然ガスの採取、石油等の採掘によって引き起こさ
れる地盤沈下、また軟弱地盤に盛土等の荷重がかかるこ
とによって起こる圧密沈下、更には盛土等の平定化によ
る沈下などがある。これら沈下原因やその地盤における
地層などの状況によって、沈下の範囲や程度など沈下の
様相は複雑に変化する。そこで地盤の沈下の挙動を調べ
るには、測定すべき地盤内において各地層毎に沈下の量
や速度を求める必要がある。
【０００３】層別の地盤沈下量を測定するには次のよう
な方法が採られていた。まず測定地盤に、測定地層（測
定点）に達するボーリングと不動点に達するボーリング
を行う。測定地層が複数存在する場合には、その数だけ
ボーリングを行う。そしてボーリング孔の底から地上に
突出する長さを持つロッドの下端を沈下板に接合し、そ
れをボーリング孔に挿入して該沈下板を孔底に埋設す
る。これを各ボーリング孔毎に実施し、予め各ロッドの
地上に露出している部分の同一位置に印を付けておく。
さて地盤沈下が発生すると、各層の沈下量に応じて対応
するロッドが沈下するため、前記ロッドに付した印の変
位量から、各層位置での相対的沈下量が求まる。不動点
に達するように設置したロッドを基準にすれば、各測定
層での絶対的沈下量が求まる。
な方法が採られていた。まず測定地盤に、測定地層（測
定点）に達するボーリングと不動点に達するボーリング
を行う。測定地層が複数存在する場合には、その数だけ
ボーリングを行う。そしてボーリング孔の底から地上に
突出する長さを持つロッドの下端を沈下板に接合し、そ
れをボーリング孔に挿入して該沈下板を孔底に埋設す
る。これを各ボーリング孔毎に実施し、予め各ロッドの
地上に露出している部分の同一位置に印を付けておく。
さて地盤沈下が発生すると、各層の沈下量に応じて対応
するロッドが沈下するため、前記ロッドに付した印の変
位量から、各層位置での相対的沈下量が求まる。不動点
に達するように設置したロッドを基準にすれば、各測定
層での絶対的沈下量が求まる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記の測定方
法では、地盤の測定層数だけボーリング孔を掘削する必
要があるため、より詳細な測定を行うように測定範囲を
広げたり測定層数を増加すると、より一層多くのボーリ
ング孔を掘削する必要があり、測定準備に時間がかかる
とともに、経費も増加する欠点がある。
法では、地盤の測定層数だけボーリング孔を掘削する必
要があるため、より詳細な測定を行うように測定範囲を
広げたり測定層数を増加すると、より一層多くのボーリ
ング孔を掘削する必要があり、測定準備に時間がかかる
とともに、経費も増加する欠点がある。
【０００５】また深い地層での沈下を測定しようとする
と、地盤の滑りなどによってボーリング孔に曲がりが発
生することも多く、それに伴ってロッドも曲がるため、
ロッドが圧密や沈下の変位量を地上部まで確実に伝達し
なくなり、精度の良い測定が困難となる。従って、従来
方法では測定深度に限界があった。更に、地盤沈下量を
機械的変位で測定するので、特に大きな沈下が発生する
場合や測定が長期間にわたる場合は、測定の自動化が困
難で、人手によらなければならなかった。
と、地盤の滑りなどによってボーリング孔に曲がりが発
生することも多く、それに伴ってロッドも曲がるため、
ロッドが圧密や沈下の変位量を地上部まで確実に伝達し
なくなり、精度の良い測定が困難となる。従って、従来
方法では測定深度に限界があった。更に、地盤沈下量を
機械的変位で測定するので、特に大きな沈下が発生する
場合や測定が長期間にわたる場合は、測定の自動化が困
難で、人手によらなければならなかった。
【０００６】本発明の目的は、１箇所での多層の測定が
１本のボーリング孔で対応でき、測定深度に特に制限が
なく例えボーリング孔が曲がっていても正確な測定がで
き、自動測定に適した地盤沈下測定方法及びその装置を
提供することである。
１本のボーリング孔で対応でき、測定深度に特に制限が
なく例えボーリング孔が曲がっていても正確な測定がで
き、自動測定に適した地盤沈下測定方法及びその装置を
提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る地盤沈下測
定方法は次の通りである。まず長手方向に伸縮可能な管
状部材に、複数の圧力変換器を取り付ける。次に、地盤
に掘削したボーリング孔内に前記管状部材を挿入し、各
圧力変換器を地中測定点に対応したボーリング孔壁に滑
りを生じないように固定する。その後、管状部材内に液
体を満たし、各圧力変換器により液圧を経時的に測定す
る。こうして、その液圧変化から地盤沈下量を測定す
る。なお、測定中、管状部材に収容した液体をオーバー
フロー状態にすると、液面位置を一定に保つことができ
る。
定方法は次の通りである。まず長手方向に伸縮可能な管
状部材に、複数の圧力変換器を取り付ける。次に、地盤
に掘削したボーリング孔内に前記管状部材を挿入し、各
圧力変換器を地中測定点に対応したボーリング孔壁に滑
りを生じないように固定する。その後、管状部材内に液
体を満たし、各圧力変換器により液圧を経時的に測定す
る。こうして、その液圧変化から地盤沈下量を測定す
る。なお、測定中、管状部材に収容した液体をオーバー
フロー状態にすると、液面位置を一定に保つことができ
る。
【０００８】この測定方法の実施に用いる測定装置とし
ては、長手方向に伸縮可能で且つ直径方向に変形抵抗が
大きく液密性を呈する管状部材と、該管状部材の長手方
向に分散配置した圧力変換器と、該圧力変換器をそれぞ
れボーリング孔孔壁に固定する固定手段を具備している
ものがある。
ては、長手方向に伸縮可能で且つ直径方向に変形抵抗が
大きく液密性を呈する管状部材と、該管状部材の長手方
向に分散配置した圧力変換器と、該圧力変換器をそれぞ
れボーリング孔孔壁に固定する固定手段を具備している
ものがある。
【０００９】
【作用】各圧力変換器は、液面からその圧力変換器設置
位置までの液柱の圧力を検出する。管状部材内を満たし
ている液体の密度と液体の圧力より深度を算出できるか
ら、各圧力変換器で測定した液圧により、液面から圧力
変換器までの深度が求まる。ところで各圧力変換器はボ
ーリング孔壁に固定されているので、地中で局部的に沈
下が起こると、それに伴って圧力変換器の位置も変化す
る。上下の圧力変換器間の距離は、各圧力変換器による
液圧測定値の差から、計算により導き出すことができ
る。従って、各圧力変換器によって液圧を経時的に測定
すると、各圧力変換器の位置を経時的に求めることがで
き、それによって各層毎の経時的な圧密沈下量を求める
ことができる。そして各層毎の圧密沈下量の和が総沈下
量を示す。
位置までの液柱の圧力を検出する。管状部材内を満たし
ている液体の密度と液体の圧力より深度を算出できるか
ら、各圧力変換器で測定した液圧により、液面から圧力
変換器までの深度が求まる。ところで各圧力変換器はボ
ーリング孔壁に固定されているので、地中で局部的に沈
下が起こると、それに伴って圧力変換器の位置も変化す
る。上下の圧力変換器間の距離は、各圧力変換器による
液圧測定値の差から、計算により導き出すことができ
る。従って、各圧力変換器によって液圧を経時的に測定
すると、各圧力変換器の位置を経時的に求めることがで
き、それによって各層毎の経時的な圧密沈下量を求める
ことができる。そして各層毎の圧密沈下量の和が総沈下
量を示す。
【００１０】地盤圧密沈下量は液圧の差から求まるの
で、液面の位置の変化は一番上の層の測定にのみ影響を
与え、他の深度の測定では変化が相殺されるので影響を
与えない。最上位置の圧力変換器の変位も測定したい場
合は、液体をオーバーフローの状態にすると、液面の位
置を常に一定にすることができるため、地表と最上位置
の圧力変換器との間で生じる沈下の量も測定可能とな
る。
で、液面の位置の変化は一番上の層の測定にのみ影響を
与え、他の深度の測定では変化が相殺されるので影響を
与えない。最上位置の圧力変換器の変位も測定したい場
合は、液体をオーバーフローの状態にすると、液面の位
置を常に一定にすることができるため、地表と最上位置
の圧力変換器との間で生じる沈下の量も測定可能とな
る。
【００１１】
【実施例】図１は本発明に係る地盤沈下測定方法の一実
施例を示す説明図である。これに用いる地盤沈下測定装
置は、管状部材１０と、複数の圧力変換器１２と、各圧
力変換器１２の近傍に設けた固定ブロック１４とからな
る。管状部材１０は、長手方向には伸縮可能であるが、
直径方向には変形抵抗が大きく、上端が開口し下端が閉
塞した構造であり、水密性を呈する素材からなる。この
管状部材１０は、素材自体がゴムのように伸縮可能な材
料でもよいし、素材自体は伸縮し難いが構造的に蛇腹状
にして伸縮可能としてもよい。圧力変換器１２として
は、例えば高感度の水晶発振式圧力計が好ましい。これ
は、印加される圧力に応じて発振周波数が変化するもの
であり、微小な圧力差をデジタル量として検出できる。
このような圧力変換器１２を、管状部材１０の長手方向
に必要な数だけ、地中測定点に対応する位置に取り付け
る。その際、各圧力変換器１２が管状部材１０の内圧を
正確に検出できるように、例えば管状部材１０の外側か
ら内側面に露出するように設ける。各圧力変換器１２に
はリード線１６を接続する。固定ブロック１４は、ボー
リング孔孔壁に圧力変換器１２を固定するためのもので
ある。これは例えばバネなどを用いて、所定の位置で広
がるように機械的に変形する構造などであってよい。
施例を示す説明図である。これに用いる地盤沈下測定装
置は、管状部材１０と、複数の圧力変換器１２と、各圧
力変換器１２の近傍に設けた固定ブロック１４とからな
る。管状部材１０は、長手方向には伸縮可能であるが、
直径方向には変形抵抗が大きく、上端が開口し下端が閉
塞した構造であり、水密性を呈する素材からなる。この
管状部材１０は、素材自体がゴムのように伸縮可能な材
料でもよいし、素材自体は伸縮し難いが構造的に蛇腹状
にして伸縮可能としてもよい。圧力変換器１２として
は、例えば高感度の水晶発振式圧力計が好ましい。これ
は、印加される圧力に応じて発振周波数が変化するもの
であり、微小な圧力差をデジタル量として検出できる。
このような圧力変換器１２を、管状部材１０の長手方向
に必要な数だけ、地中測定点に対応する位置に取り付け
る。その際、各圧力変換器１２が管状部材１０の内圧を
正確に検出できるように、例えば管状部材１０の外側か
ら内側面に露出するように設ける。各圧力変換器１２に
はリード線１６を接続する。固定ブロック１４は、ボー
リング孔孔壁に圧力変換器１２を固定するためのもので
ある。これは例えばバネなどを用いて、所定の位置で広
がるように機械的に変形する構造などであってよい。
【００１２】この地盤沈下測定装置を、測定地盤内に掘
削したボーリング孔１８内に挿入する。各圧力変換器１
２を対応する固定ブロック１４によって地中測定点でボ
ーリング孔１８の壁面との間に滑りを生じないようにし
て順に固定する。各圧力変換器１２に接続したリード線
１６はボーリング孔１８から地表へと引き出す。そして
管状部材１０とボーリング孔１８の壁面の隙間に孔内充
填材２０を供給して地盤に固定することで、地盤沈下測
定装置が地盤の動きに追随できるようにする。この孔内
充填材２０は、周囲の地盤と地盤沈下測定装置とを一体
化させるものであり、例えばセメントミルクなどを用い
る。管状部材１０内に水を満たし、水柱２２を形成す
る。ボーリング孔１８から外部に引き出したリード線１
６は、自動計測記録装置２４に配線する。
削したボーリング孔１８内に挿入する。各圧力変換器１
２を対応する固定ブロック１４によって地中測定点でボ
ーリング孔１８の壁面との間に滑りを生じないようにし
て順に固定する。各圧力変換器１２に接続したリード線
１６はボーリング孔１８から地表へと引き出す。そして
管状部材１０とボーリング孔１８の壁面の隙間に孔内充
填材２０を供給して地盤に固定することで、地盤沈下測
定装置が地盤の動きに追随できるようにする。この孔内
充填材２０は、周囲の地盤と地盤沈下測定装置とを一体
化させるものであり、例えばセメントミルクなどを用い
る。管状部材１０内に水を満たし、水柱２２を形成す
る。ボーリング孔１８から外部に引き出したリード線１
６は、自動計測記録装置２４に配線する。
【００１３】地盤沈下量は各圧力変換器１２で水柱２２
の圧力Ｐ1 〜ＰN （kgf/cm2 ）を測定することで計算に
よって求めることができる。即ち、水の密度と水柱圧か
ら水の深さを計算することができるから、管状部材１０
内の水の密度を１とすると、各圧力変換器１２で測定し
た水柱圧（１０×Ｐ1 〜１０×ＰN ）は、水面から該当
する圧力変換器までの水の深さ（Ｈ1 〜ＨN ｍ）を意味
する。よって上下の隣り同士の圧力変換器の間隔（ｈ1
〜ｈN ｍ）は、 ｈ1 ＝Ｈ1 −Ｈ2 ＝１０×（Ｐ1 −Ｐ2 ） ｈ2 ＝Ｈ2 −Ｈ3 ＝１０×（Ｐ2 −Ｐ3 ） ・・・・ ｈN ＝ＨN ＝１０×ＰN の計算で求めることができる。このように、各圧力変換
器１２で測定した水柱圧Ｐ1 〜ＰN の差によって層厚が
求まる。その各層の厚さの経時的な減少量が層毎の圧密
沈下量を示す。こうして１箇所について単一のボーリン
グ孔を使用して、地盤の沈下量を測定することができ
る。
の圧力Ｐ1 〜ＰN （kgf/cm2 ）を測定することで計算に
よって求めることができる。即ち、水の密度と水柱圧か
ら水の深さを計算することができるから、管状部材１０
内の水の密度を１とすると、各圧力変換器１２で測定し
た水柱圧（１０×Ｐ1 〜１０×ＰN ）は、水面から該当
する圧力変換器までの水の深さ（Ｈ1 〜ＨN ｍ）を意味
する。よって上下の隣り同士の圧力変換器の間隔（ｈ1
〜ｈN ｍ）は、 ｈ1 ＝Ｈ1 −Ｈ2 ＝１０×（Ｐ1 −Ｐ2 ） ｈ2 ＝Ｈ2 −Ｈ3 ＝１０×（Ｐ2 −Ｐ3 ） ・・・・ ｈN ＝ＨN ＝１０×ＰN の計算で求めることができる。このように、各圧力変換
器１２で測定した水柱圧Ｐ1 〜ＰN の差によって層厚が
求まる。その各層の厚さの経時的な減少量が層毎の圧密
沈下量を示す。こうして１箇所について単一のボーリン
グ孔を使用して、地盤の沈下量を測定することができ
る。
【００１４】深度が大きくなると、長期間にわたる測定
中にボーリング孔が曲がることが多いが、この測定方法
では水柱圧により深度測定を行うため、鉛直成分のみ測
定することになり、ボーリング孔の曲がりは全く影響せ
ずに精度よく測定できる。従って、基本的には、測定深
度の限界はない。
中にボーリング孔が曲がることが多いが、この測定方法
では水柱圧により深度測定を行うため、鉛直成分のみ測
定することになり、ボーリング孔の曲がりは全く影響せ
ずに精度よく測定できる。従って、基本的には、測定深
度の限界はない。
【００１５】地盤沈下により管状部材が伸縮するから管
状部材内の水位が変化するが、各深度の水柱圧は一本の
管状部材の各所の深度で共通の水位の下で測定すること
になり、加えて、各地層の圧密沈下量は圧力の差から求
まる。それ故、管状部材頭部の水位の変化は一番上の層
ｈN の測定にのみ影響を与え、他の深度の測定では変化
が相殺されるので影響を与えない。従って、各地層の圧
密沈下量を測定しようとする限りでは、最上層の測定値
を無視することができ、水位の管理はあまり重要ではな
くなる。最上層の動きを測定する時、あるいは地表から
各地層までの全沈下量を測定する時は、水が常にオーバ
ーフローの状態とすれば、水位を容易に常に一定にでき
るため、最上層の沈下量及び各地層毎の総沈下量も測定
可能となる。
状部材内の水位が変化するが、各深度の水柱圧は一本の
管状部材の各所の深度で共通の水位の下で測定すること
になり、加えて、各地層の圧密沈下量は圧力の差から求
まる。それ故、管状部材頭部の水位の変化は一番上の層
ｈN の測定にのみ影響を与え、他の深度の測定では変化
が相殺されるので影響を与えない。従って、各地層の圧
密沈下量を測定しようとする限りでは、最上層の測定値
を無視することができ、水位の管理はあまり重要ではな
くなる。最上層の動きを測定する時、あるいは地表から
各地層までの全沈下量を測定する時は、水が常にオーバ
ーフローの状態とすれば、水位を容易に常に一定にでき
るため、最上層の沈下量及び各地層毎の総沈下量も測定
可能となる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、測定地点１箇所当たり一本の
ボーリング孔により多層沈下を測定可能であるため、測
定準備に時間がかからず、経済的でもある。また、液体
の圧力の測定であるので、例えボーリング孔の曲がりが
発生しても、それによって影響されないため、測定深度
に特に制限は無く、精度のよい測定ができる。更に、電
気信号による測定であるから、記録・計算等は人手を介
さず、全自動で行うことができる。
ボーリング孔により多層沈下を測定可能であるため、測
定準備に時間がかからず、経済的でもある。また、液体
の圧力の測定であるので、例えボーリング孔の曲がりが
発生しても、それによって影響されないため、測定深度
に特に制限は無く、精度のよい測定ができる。更に、電
気信号による測定であるから、記録・計算等は人手を介
さず、全自動で行うことができる。
【図１】本発明に係る地盤沈下測定装置の一実施例を示
す概略断面図。
す概略断面図。
１０ 管状部材 １２ 圧力変換器 １４ 固定ブロック １８ ボーリング孔
Claims (3)
- 【請求項１】 長手方向に伸縮可能な管状部材に複数の
圧力変換器を取り付けて測定地盤内に掘削したボーリン
グ孔内に挿入し、各圧力変換器を地中測定点に対応した
ボーリング孔壁に固定した後、前記の管状部材内を液体
で満たし、各圧力変換器により液圧を経時的に測定し
て、その変化から地盤沈下量を求めることを特徴とする
地盤沈下測定方法。 - 【請求項２】 管状部材内を満たした液体を地上でオー
バーフロー状態にすることにより、液面位置を一定に保
って測定する請求項１記載の地盤沈下測定方法。 - 【請求項３】 長手方向に伸縮可能で且つ直径方向に変
形抵抗が大きく液密性を呈する有底の管状部材と、該管
状部材の長手方向に沿って分散配置した複数の圧力変換
器と、該圧力変換器をそれぞれボーリング孔壁に固定す
るための固定手段を具備している地盤沈下測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31142292A JPH07119630B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 地盤沈下測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31142292A JPH07119630B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 地盤沈下測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137905A JPH06137905A (ja) | 1994-05-20 |
| JPH07119630B2 true JPH07119630B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=18017014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31142292A Expired - Lifetime JPH07119630B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 地盤沈下測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119630B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103390328A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-13 | 河海大学 | 用于开挖引起的地陷预警的装置及其方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100422515B1 (ko) * | 2001-11-14 | 2004-03-18 | 주식회사 동성엔지니어링 | 연약지반 침하 측정 방법과 그 장치 |
| KR101410907B1 (ko) * | 2013-06-12 | 2014-06-23 | (주)지구환경전문가그룹 | 앙카를 이용한 침하 계측 시스템 및 이를 이용한 침하 계측 방법 |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP31142292A patent/JPH07119630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103390328A (zh) * | 2013-07-11 | 2013-11-13 | 河海大学 | 用于开挖引起的地陷预警的装置及其方法 |
| CN103390328B (zh) * | 2013-07-11 | 2015-06-10 | 河海大学 | 用于开挖引起的地陷预警的装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06137905A (ja) | 1994-05-20 |
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