JPH09222377A - ボーリング孔漏水位置測定方法及び測定装置 - Google Patents
ボーリング孔漏水位置測定方法及び測定装置Info
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- JPH09222377A JPH09222377A JP8030571A JP3057196A JPH09222377A JP H09222377 A JPH09222377 A JP H09222377A JP 8030571 A JP8030571 A JP 8030571A JP 3057196 A JP3057196 A JP 3057196A JP H09222377 A JPH09222377 A JP H09222377A
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Abstract
とのできる漏水位置測定方法を提供すること。 【解決手段】 注水された第1のボーリング孔11内の
第1の電極13−1と第2のボーリング孔12内の第2
の電極14との間に交流電源を接続し、第1の電極には
その上下の位置に第3、第4の電極13−3、13−4
を組み合わせると共に、第1、第3の電極の間及び第
1、第4の電極の間にはそれぞれ、電気分解によりイオ
ンが発生しやすい金属を用いた第5、第6の電極13−
5、13−6を組み合わせる。はじめに前記交流電源に
よる第1、第2の電極への通電のみを行って、第3、第
4の電極の間に生ずる電位バランスの測定により漏水箇
所と思われる位置の特定作業を行い、漏水箇所と思われ
る位置が特定されると、今度は第5、第6の電極の間に
別の交流電源22により通電を行ってボーリング孔内に
イオンを発生させ、その結果第3、第4の電極の間に生
ずる電位バランスの測定により漏水箇所であるかどうか
の判定を行う。
Description
ングラウチングやカーテングラウチングなどにより漏水
抑制を行うダム現場などにおける漏水位置測定方法及び
測定装置に関する。
水みちの有無が重要な要素となっている。すなわち、基
礎岩盤内に水みちがあると、そこは劣化領域であり、建
設後の漏水の原因になるからである。
来、孔内探査法のーつである地下水検層などが用いられ
ている。この探査法では、ボーリング孔を利用し、まず
ボーリング孔内に塩水等の電解物質を投入して孔内水の
電気抵抗を下げておき、定間隔で検層センサー電極を設
置した検層コードをボーリング孔底まで挿入し、検層セ
ンサー電極を交流発振回路及びブリッヂ回路に接続して
ガルバノメータで抵抗値を測定する。ボーリング孔に水
みちがあると、そこから流入する抵抗値の高い地下水に
より孔内水が置換希釈されるので、水みちの位置をボー
リング孔の鉛直方向の電気伝導度分布の経時変化の大き
さより測定することができる。
ような探査法では、鉛直流(ボーリング孔内の上下方向
への流れ)が卓越する場合、すなわちボーリング孔に流
入する地下水の量が非常に多い場合、上下方向にボーリ
ング孔内の塩分濃度分布が乱されるため、水みち位置を
正確に測定することができない。また、地下水の流入速
度が速すぎると、検層コードを挿入した時点で孔内の塩
分濃度が一様になっていなかったり、測定作業中に濃度
変化が進みボーリング孔内を同一条件で測定できず、高
信頼性の測定データを得ることができない。
ている箇所を水みちと呼んでいるが、単なるクラックで
あって現時点では水が流れていない箇所もあり得る。そ
して、このようなクラックにも、狭い範囲で閉じていて
以後、漏水の原因とならない箇所と、広範囲にわたって
いて漏水の原因となり得る箇所とがある。このような漏
水の原因となり得るクラックも以後、ダムの水圧の関係
で漏水個所となるおそれがあるので、このようなクラッ
クも水みち、言い換えれば漏水箇所として位置を測定す
る必要がある。このような漏水箇所は、ボーリング孔内
に水を注入すると、ボーリング孔内から孔外への水の流
出、すなわち逸水が生ずることでとらえられる。
を正確に測定することのできる漏水位置測定方法を提供
することにある。
法に適した漏水位置測定装置を提供することにある。
定方法は、所定の距離をおいた位置において地盤表面か
ら内部に向かって第1及び第2のボーリング孔を設け、
注水された前記第1のボーリング孔に挿入配置した通電
用の第1の電極と前記第2のボーリング孔に挿入配置し
た通電用の第2の電極との間に交流電源を接続し、前記
第1の電極にはその上下両側の位置に電位差測定用の第
3及び第4の電極を組み合わせると共に、前記第1の電
極と前記第3の電極との間及び前記第1の電極と前記第
4の電極との間にはそれぞれ、電気分解によりイオンが
発生しやすい金属を用いた第5及び第6の電極を組み合
わせ、はじめに前記交流電源による前記第1及び前記第
2の電極への通電のみを行って、前記第3及び前記第4
の電極の間に生ずる電位バランスの測定により漏水箇所
と思われる位置の特定作業を行い、漏水箇所と思われる
位置が特定されると、今度は前記第5及び前記第6の電
極の間に別の交流電源により通電を行ってボーリング孔
内にイオンを発生させ、その結果前記第3及び前記第4
の電極の間に生ずる電位バランスの測定により漏水箇所
であるかどうかの判定を行うことを特徴とする。
所定の距離をおいた位置において地盤表面から内部に向
かって第1及び第2のボーリング孔を設け、注水された
前記第1のボーリング孔に挿入配置した通電用の第1の
電極と前記第2のボーリング孔に挿入配置した通電用の
第2の電極との間に交流電源を接続し、前記第1の電極
にはその上下両側の位置に電位差測定用の第3及び第4
の電極を一体的に組み合わせると共に、前記第1の電極
と前記第3の電極との間及び前記第1の電極と前記第4
の電極との間にはそれぞれ、電気分解によりイオンが発
生しやすい金属を用いた第5及び第6の電極を一体的に
組み合わせ、前記第3及び前記第4の電極には電位差測
定手段を接続し、前記第5及び前記第6の電極にはイオ
ン発生電源を接続し、前記第5及び前記第6の電極によ
り発生させたイオンがボーリング孔を横切る漏水箇所に
より生じる孔内鉛直流のために移動させられることによ
り歪められた前記第3及び前記第4の電極近傍の電界
を、それらの電極間の電位バランス測定でとらえること
により漏水箇所の有無及び位置を測定することを特徴と
する。
の接続ラインに電流測定手段を接続して、測定された電
流をも前記漏水箇所の有無及び位置の測定に利用するよ
うにしても良い。
の水の流出、すなわち逸水、あるいはボーリング孔外か
ら孔内への水の流入、すなわち湧水の別を問わず、そこ
では鉛直流が生じるために第5、第6の電極で発生され
たイオンが移動する。そのために電界が歪められ第3及
び第4の電極間の電位バランスが変化する。この電位バ
ランスの測定により、従来測定の障害となっていた鉛直
流を測定対象として漏水箇所の有無及び位置を正確に測
定することができる。
好ましい実施の形態について説明する。図1に示すよう
に、測定すべき地盤あるいは岩盤(以下、岩盤と呼ぶ)
10の表面に沿って所定の距離をおいた位置において、
岩盤10の表面から内部に向かって第1、第2のボーリ
ング孔11、12を互いに平行に設ける。本ボーリング
孔漏水位置測定装置は、これらの第1、第2のボーリン
グ孔11、12を利用して構成される。なお、以後の説
明では、漏水発生の可能性のある箇所をも水みちと呼ぶ
ものとする。これは、前述したように、現在は水が流れ
ていないクラックであっても、以後水圧の関係で漏水個
所となり得るからであり、このような箇所はボーリング
孔で逸水が生じることで測定され得る。
13が挿入配置されている。組合わせ電極13は、通電
用の第1の電極13−1と、その上下両側の位置にそれ
ぞれ等間隔をおいて配置した電位差測定用の第3、第4
の電極13−3、13−4と、第1の電極13−1と第
3の電極13−3との間及び第1の電極13−1と第4
の電極13−4との間にそれぞれ等間隔をおいて配置し
た、電気分解によりイオンが発生しやすい金属を用いた
第5、第6の電極13−5、13−6とを絶縁材料を介
して一体的に組み合わせて成る。第5、第6の電極13
−5、13−6の材料の一例としては、亜鉛があげられ
る。これら第1及び第3〜第6の電極13−1及び13
−3〜13−6は多芯ケーブルに接続され、常に同じ位
置関係で第1のボーリング孔11内を上下するように構
成されている。
の電極(接地電極)14が挿入配置されている。第2の
電極14は、ここでは第2のボーリング孔12の全長に
ほぼ等しい長さに選定されている。なお、第1、第2の
ボーリング孔11、12の間の距離は、通常、数メート
ルから十数メートル、深さは数十メートルから数百メー
トルである。また、第3、第4の電極13−3、13−
4間の距離は数メートル以下で十分である。
源系と測定系及びイオン発生系とから成る。電源系は、
第1の電極13−1と第2の電極14との間に接続さ
れ、正弦波電圧を発生する発振器15を有する。測定系
は、第1の電極13−1と第2の電極14との間を流れ
る電流値を測定する電流測定系と第1の電極13−1か
ら等距離にある上下2つの第3、第4の電極13−3、
13−4を使用した電位バランス(電位差)測定系とか
ら成る。なお、発振器15には電圧計16が接続されて
いる。電流測定系は、第1の電極13−1と第2の電極
14とを結ぶ配線間に挿入接続された抵抗17、この抵
抗17の両端の電位差を検出する検出器18、及びノイ
ズ除去用のフィルター19を有し、検出された抵抗17
の両端の電位差に基づいて電流を検出する。一方、電位
バランス測定系は、第3、第4の電極13−3、13−
4に接続されてこれらの間の電位バランスを検出する検
出器20、及びノイズ除去用のフィルター21を有し、
第1の電極13−1の電位を基準電位V0とし、後述す
る方法で第3、第4の電極13−3、13−4の電位V
1、V2の差を電位バランスとして測定する。イオン発
生系は、電源系とは別の交流電源22を第5、第6の電
極13−5、13−6間に接続して構成される。交流電
源22の周波数は、電位バランスなどの測定の障害とな
らぬよう、電源系とは異なる周波数とする。
を注入し、はじめに電源系のみに通電して組合わせ電極
13の深度を下げながら、測定系により電位バランス及
び電流を測定して水みちと思われる位置を特定するため
の作業を行う。水みちと疑われる位置が特定されると、
今度はイオン発生系に通電してそこが実際に水流を持つ
水みち、すなわち逸水あるいは湧水が生じているかどう
かの判定作業を行う。
発生系に通電せずに測定作業を行った場合、水みちでの
電位バランスは図2に示すようになる。すなわち、地下
水の電気伝導度は周辺地盤と比較して大きく異なり、水
みちが電気的に特異点となるため、第3、第4の電極1
3−3、13−4が接近すると、第3、第4の電極13
−3、13−4間の電位バランスは正の極大値を示した
後、急激に水みち位置において0となり、水みち位置か
らわずかに離れた位置で負の極大値を示した後、0に漸
近することにより水みちと疑われる位置を特定すること
ができる。また、この位置で最大電流が流れる。
は、以下の理由による。すなわち、第3、第4の電極1
3−3、13−4共に水みち位置から離れている場合に
は、第3、第4の電極13−3、13−4の電位V1、
V2はある値でほぼ等しく、電位バランスは0に近い値
をとる。しかし、第4の電極13−4が水みち位置に接
近するにつれてその電位V2のみが低下することにより
電位バランスは正の値が増加し、第4の電極13−4が
水みち位置に到達した時に極大値となる。次に、第1の
電極13−1が水みち位置に到達した時には、第3、第
4の電極13−3、13−4の電位V1、V2は等し
く、電位バランスは0となる。そして、今度は第3の電
極13−3が水みち位置に接近するにつれてその電位V
1のみが低下することにより電位バランスは負の値が増
加することになる。
どうかは以下のようにして判定する。すなわち、イオン
発生系に通電して第5、第6の電極13−5、13−6
によりイオンを第3、第4の電極13−3、13−4の
近傍に発生させる。そのイオンが水みちの水流により生
じる鉛直流のために移動すると歪められた電界を生ず
る。この歪められた電界を電位バランス測定で測定する
ことによって判定作業が行われる。
なわちボーリング孔内の水が水みちに向かう場合と、湧
水、すなわち水みちの地下水がボーリング孔内に流入す
る場合とがあり、これらを識別する作業について説明す
る。
図3に示す。逸水の場合、流出速度の大小にかかわら
ず、ボーリング孔内の水は水みちに向かう沿直流が生
じ、第3、第4の電極13−3、13−4が逸水位置に
達するまではイオンが下方に移動するため、図3(b)
に示すように、下方の第4の電極13−4側の等電位間
隔が疎になって下方の第4の電極13−4側に電流が流
れやすくなり、電位バランスは正の値を示し、第3、第
4の電極13−3、13−4が逸水位置に達した後は0
となる。よって、水みちが逸水の場合の電位バランス測
定結果は図2で示した電位バランス測定結果と図3
(c)で示した電位バランス測定結果とを合成したもの
となり、図4(b)のようになる。
式図は図5に示す通りで、湧水の場合地下水がボーリン
グ孔内を上方に移動する。その結果、流入速度の大小に
かかわらず第5、第6の電極13−5、13−6により
発生されるイオンが上方に移動するために、逸水の場合
と逆になる。よって、水みちが湧水の場合の電位バラン
ス測定結果は、図2と図5(c)とを合成して図6のよ
うになる。
場合と通電しない場合の電位バランスの測定結果を比較
することにより、流入・流出速度の大小にかかわらず、
イオン発生系に通電させずに特定した位置が水みち、す
なわち現に漏水が発生している箇所及び漏水発生の可能
性のある箇所かどうか判断できる。
ング孔を用いた漏水位置測定に際し、第1の電極と第2
の電極間に流れる電流と第3、第4の電極間の電位バラ
ンスを測定する方法を用いることにより、従来の方法で
は困難であった流入・流出速度が速い水みち、鉛直流が
卓越する孔での水みちの位置測定が可能となり、電気分
解によりイオンが発生しやすい金属電極を用いた交流電
源回路を併用することにより、検出した位置が水みちか
どうかの判断が可能になるものである。
の構成を説明するための図である。
装置で測定される電流値と電位バランスの測定結果を説
明するための図である。
共に、等電位線の推移及び図1の測定装置で測定される
電位バランスの測定結果を説明するための図である。
た状態において図1の測定装置で測定される電位バラン
スの測定結果を説明するための図である。
共に、等電位線の推移及び図1の測定装置で測定される
電位バランスの測定結果を説明するための図である。
た状態において図1の測定装置で測定される電位バラン
スの測定結果を説明するための図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 所定の距離をおいた位置において地盤表
面から内部に向かって第1及び第2のボーリング孔を設
け、注水された前記第1のボーリング孔に挿入配置した
通電用の第1の電極と前記第2のボーリング孔に挿入配
置した通電用の第2の電極との間に交流電源を接続し、
前記第1の電極にはその上下両側の位置に電位差測定用
の第3及び第4の電極を組み合わせると共に、前記第1
の電極と前記第3の電極との間及び前記第1の電極と前
記第4の電極との間にはそれぞれ、電気分解によりイオ
ンが発生しやすい金属を用いた第5及び第6の電極を組
み合わせ、はじめに前記交流電源による前記第1及び前
記第2の電極への通電のみを行って、前記第3及び前記
第4の電極の間に生ずる電位バランスの測定により漏水
箇所と思われる位置の特定作業を行い、漏水箇所と思わ
れる位置が特定されると、今度は前記第5及び前記第6
の電極の間に別の交流電源により通電を行ってボーリン
グ孔内にイオンを発生させ、その結果前記第3及び前記
第4の電極の間に生ずる電位バランスの測定により漏水
箇所であるかどうかの判定を行うことを特徴とするボー
リング孔漏水位置測定方法。 - 【請求項2】 前記漏水箇所と思われる位置の特定作業
において前記電位バランスの測定に加えて、前記第1の
電極と前記第2の電極との間に流れる電流の測定を行う
ことを特徴とする請求項1記載のボーリング孔漏水位置
測定方法。 - 【請求項3】 所定の距離をおいた位置において地盤表
面から内部に向かって第1及び第2のボーリング孔を設
け、注水された前記第1のボーリング孔に挿入配置した
通電用の第1の電極と前記第2のボーリング孔に挿入配
置した通電用の第2の電極との間に交流電源を接続し、
前記第1の電極にはその上下両側の位置に電位差測定用
の第3及び第4の電極を一体的に組み合わせると共に、
前記第1の電極と前記第3の電極との間及び前記第1の
電極と前記第4の電極との間にはそれぞれ、電気分解に
よりイオンが発生しやすい金属を用いた第5及び第6の
電極を一体的に組み合わせ、前記第3及び前記第4の電
極には電位差測定手段を接続し、前記第5及び前記第6
の電極にはイオン発生電源を接続し、前記第5及び前記
第6の電極により発生させたイオンがボーリング孔を横
切る漏水箇所により生じる孔内鉛直流のために移動させ
られることにより歪められた前記第3及び前記第4の電
極近傍の電界を、それらの電極間の電位バランス測定で
とらえることにより漏水箇所の有無及び位置を測定する
ことを特徴とするボーリング孔漏水位置測定装置。 - 【請求項4】 前記第1の電極と前記第2の電極との接
続ラインには電流測定手段を接続し、測定された電流を
も前記漏水箇所の有無及び位置の測定に利用することを
特徴とする請求項3記載のボーリング孔漏水位置測定装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03057196A JP3551602B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ボーリング孔漏水位置測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP03057196A JP3551602B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ボーリング孔漏水位置測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09222377A true JPH09222377A (ja) | 1997-08-26 |
JP3551602B2 JP3551602B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=12307539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03057196A Expired - Fee Related JP3551602B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ボーリング孔漏水位置測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3551602B2 (ja) |
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