JPH11183631A - Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake - Google Patents

Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake

Info

Publication number
JPH11183631A
JPH11183631A JP35363697A JP35363697A JPH11183631A JP H11183631 A JPH11183631 A JP H11183631A JP 35363697 A JP35363697 A JP 35363697A JP 35363697 A JP35363697 A JP 35363697A JP H11183631 A JPH11183631 A JP H11183631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
point
value
micro
natural period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35363697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Shimizu
謙司 清水
Yasuo Ogawa
安雄 小川
Jiyouji Ejiri
譲嗣 江尻
Daigo Maejima
大吾 前島
Yozo Goto
洋三 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obayashi Corp
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Obayashi Corp
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Obayashi Corp, Osaka Gas Co Ltd filed Critical Obayashi Corp
Priority to JP35363697A priority Critical patent/JPH11183631A/en
Publication of JPH11183631A publication Critical patent/JPH11183631A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate estimation of an amplification characteristic of the ground in a wide area. SOLUTION: A fine topographical segment diagram of an area to be estimated is obtained (a2). A point for constant micro-motion observation is selected (a3). The result of the constant micro-motion observation is Fourier transformed (a5). The ratio H/V of the spectrum is integrated thereby calculating a Vi value (a6). A correlation formula between the Vi value and the natural period Tg of the ground is set for each fine topographical segment (a8). For a point where the constant micro-motion is not observed, the Vi value is calculated on the basis of the correlation formula (f) of the natural period Tg of the ground and Vi value obtained for each fine topographical segment (a9). An amplification characteristic of the ground in a wide area can be estimated through comparison of the Vi values (a10).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、地表面での地震動
の大きさに大きな影響を与える地盤増幅特性を広域的に
推定する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for broadly estimating a ground amplification characteristic that greatly affects the magnitude of a ground motion on a ground surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、地上に建設したり地下に埋設
したりする構造物の耐震性を考慮する際には、発生し得
る地震動の大きさを考慮する必要がある。地震動の大き
さは、表層地盤特性の影響を強く受けることが知られて
いる。表層地盤は、地表面と地下の堅い表層基盤との間
の土壌の組成や構造に従って変化する。大きな地震動
は、震源地から表層基盤を媒体として伝播し、表層基盤
から表層地盤を通過して地表面に達する。地震動が表層
地盤を通過する際には、振幅、速度および加速度が増大
し、増幅される。したがって、表層地盤特性の中でも、
表層地盤を伝わる地震動の波動が、地表面に達するまで
に増幅される程度を示す地盤増幅特性が重要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when considering the seismic resistance of a structure constructed on the ground or buried underground, it is necessary to consider the magnitude of a seismic motion that can occur. It is known that the magnitude of seismic motion is strongly influenced by surface ground characteristics. Surface soils vary according to the composition and structure of the soil between the ground surface and the underlying subsurface solid basement. Large ground motions propagate from the epicenter using the surface basement as a medium, pass through the surface ground from the surface basement, and reach the ground surface. As the ground motion passes over the surface ground, the amplitude, velocity and acceleration increase and are amplified. Therefore, in the surface layer properties,
The ground amplification characteristic, which indicates the degree to which the wave of the seismic motion traveling on the surface ground is amplified before reaching the ground surface, is important.

【0003】地震動の地盤増幅特性を評価する方法とし
て、ボーリングデータに基づく方法、弾性波探査の
結果に基づく方法、常時微動の観測結果に基づく方法
などがある。のボーリングデータに基づく方法では、
表層基盤に達するまで穿孔するボーリングを行い、表層
地盤の厚さや土壌の性質などに基づいて、地盤増幅特性
を評価する。の弾性波探査の結果に基づく方法は、地
表面から弾性波を表層地盤中に送出し、表層基盤からの
反射波を観測して土壌の構造を推定し、地盤増幅特性を
評価する。の常時微動の観測結果に基づく方法では、
観測波形の水平成分と鉛直成分との比であるH/V−R
を求め、その最大値が地盤増幅率であるとして評価す
る。
Methods for evaluating the ground amplification characteristics of earthquake motion include a method based on boring data, a method based on the results of elastic wave exploration, and a method based on observation results of microtremors. The method based on the boring data of
Drilling is performed until it reaches the surface foundation, and the ground amplification characteristics are evaluated based on the thickness of the surface ground and the properties of the soil. The method based on the results of the elastic wave exploration described above transmits an elastic wave from the ground surface into the surface ground, observes the reflected wave from the surface base, estimates the structure of the soil, and evaluates the ground amplification characteristics. The method based on the observation results of microtremors of
H / VR, which is the ratio between the horizontal and vertical components of the observed waveform
And evaluate the maximum value as the ground amplification factor.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述ののボーリング
データの取得や、の弾性波探査は、一地点毎の調査に
費用がかかるので、複数の地点で評価を行って、広域的
な地盤増幅特性を評価することは非常に困難である。
の微動観測結果に基づく方法は、各地点毎の観測費用が
やに比較して安価になるけれども、必ず常時微動を
観測する必要があり、常時微動を観測しない地点につい
ては適用することができない。常時微動の観測は、たと
えば外乱の影響を受けにくい深夜に行う必要がある。し
かしながら、広域的に多くの地点で観測を行う場合に
は、地点間の移動に時間がかかるので、全体の観測を行
うためには長期間を要する。また常時微動を観測しよう
としても、建造物などの関係で観測が困難な地点もあり
得る。
The above-mentioned acquisition of boring data and the above-mentioned elastic wave exploration require costly surveys at each point. Therefore, evaluation is performed at a plurality of points to obtain a wide-area ground amplification characteristic. It is very difficult to evaluate.
Although the method based on the results of microtremor observation is relatively inexpensive in terms of observation cost for each point, it is necessary to always observe microtremors, and cannot be applied to points where microtremors are not always observed. Microtremor observation must be performed, for example, at midnight, which is not easily affected by disturbance. However, when performing observations at many points over a wide area, it takes a long time to move between the points, and it takes a long time to perform the entire observation. In addition, there may be points where it is difficult to observe microtremors at all times due to structures and the like.

【0005】本発明の目的は、常時微動を観測しない地
点を含めて常時微動の観測結果に基づく広域的な地盤増
幅特性の推定が可能な地震時地盤増幅特性の推定方法を
提供することである。
It is an object of the present invention to provide a method for estimating a ground amplification characteristic during an earthquake that enables a wide area estimation of a ground amplification characteristic based on a result of observation of microtremors including a point where microtremors are not always observed. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、表層基盤での
地震動が、地表面に達するまでの間に表層地盤中で増幅
される地盤増幅特性の推定方法であって、推定対象とな
る地域内で、複数の微地形区分の各区分に属する地点で
常時微動を観測し、観測された微動について、スペクト
ルの水平成分と鉛直成分との比を所定範囲で積分して、
その結果をVi値として求め、観測地点毎に、地盤の固
有周期Tgを算出し、微地形区分毎に、Vi値と地盤の
固有周期Tgとの相関式を設定し、常時微動を観測しな
い地点について、その地点が属する微地形区分について
の相関式を用いて、その地点についての地盤の固有周期
TgからVi値を算出し、各地点でのVi値の相対的な
比較から、広域的な増幅特性を推定することを特徴とす
る地震時地盤増幅特性の推定方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for estimating a ground amplification characteristic in which a ground motion on a surface basement is amplified in a surface ground until the ground motion reaches the ground surface. Within, a microtremor is always observed at a point belonging to each of the plurality of micro topographical divisions, and for the observed microtremor, the ratio between the horizontal component and the vertical component of the spectrum is integrated within a predetermined range,
The result is obtained as a Vi value, the natural period Tg of the ground is calculated for each observation point, the correlation formula between the Vi value and the natural period Tg of the ground is set for each micro-topographic section, and a point where the microtremor is not always observed. , The Vi value is calculated from the natural period Tg of the ground at the point using the correlation equation for the micro-topographic section to which the point belongs, and the relative comparison of the Vi value at each point indicates a wide area amplification. This is a method for estimating ground amplification characteristics during an earthquake, characterized by estimating characteristics.

【0007】本発明に従えば、地盤増幅特性の推定対象
となる地域内で、複数の微地形区分の各区分に属する地
点で常時微動を観測する。観測した微動のスペクトルの
水平成分と鉛直成分との比を所定範囲で積分し、積分結
果であるVi値を、微地形区分毎に、観測地点毎の地盤
の固有周期Tgの相関式として設定する。地盤増幅特性
の推定対象となる地域内で、常時微動を観測しない地点
については、その地点が属する微地形区分についての相
関式を用いてその地点についての地盤の固有周期Tgか
らVi値を算出する。地域内の各地点でのVi値を相対
的に比較すれば、Vi値が地盤の増幅特性に対応してい
るので、広域的な増幅特性を推定することができる。
According to the present invention, tremor is constantly observed at a point belonging to each of a plurality of micro topographical divisions in an area where the ground amplification characteristic is to be estimated. The ratio between the horizontal component and the vertical component of the spectrum of the observed microtremor is integrated in a predetermined range, and the Vi value that is the integration result is set as a correlation equation of the natural period Tg of the ground at each observation point for each micro-topography section. . For a point where microtremor is not always observed in the area where the ground amplification characteristic is to be estimated, the Vi value is calculated from the natural period Tg of the ground at that point using the correlation formula for the micro-topographic section to which the point belongs. . If the Vi value at each point in the area is compared relatively, the Vi value corresponds to the amplification characteristic of the ground, so that a wide-area amplification characteristic can be estimated.

【0008】また本発明で、前記常時微動を観測する地
点での地盤の固有周期Tgは、スペクトルのピークから
求めることを特徴とする。
In the present invention, the natural period Tg of the ground at the point where the microtremor is observed is obtained from the peak of the spectrum.

【0009】本発明に従えば、常時微動を観測する地点
での地盤の固有周期Tgを、常時微動観測結果のスペク
トルの値から求める。常時微動の各周期成分のうち、地
盤の固有周期に近い成分は、共振してピークを形成する
と考えられるので、スペクトルが固有周期に対応してい
る可能性が大きく、容易に地盤の固有周期を求めること
ができる。
According to the present invention, the natural period Tg of the ground at the point where microtremors are always observed is determined from the spectrum value of the result of microtremors observation. Of the periodic components of the microtremor, the component close to the natural period of the ground is considered to resonate and form a peak.Therefore, there is a large possibility that the spectrum corresponds to the natural period, and the natural period of the ground can be easily determined. You can ask.

【0010】また本発明で、前記常時微動を観測しない
地点での地盤の固有周期Tgは、地表面から表層基盤ま
での表層地盤の厚さから判定することを特徴とする。
In the present invention, the natural period Tg of the ground at the point where the microtremor is not always observed is determined from the thickness of the surface ground from the ground surface to the surface base.

【0011】本発明に従えば、常時微動を観測しない地
点での地盤の固有周期Tgは、常時微動のスペクトルの
ピークから求めることができない。このため、地表面か
ら表層基盤までの表層地盤の厚さから判定する。表層地
盤の厚さは、重力の変化から推定することもでき、その
データを用いて地盤の固有周期Tgを算出することがで
きる。
According to the present invention, the natural period Tg of the ground at a point where the microtremor is not always observed cannot be obtained from the peak of the spectrum of the microtremor. Therefore, the determination is made based on the thickness of the surface ground from the ground surface to the surface base. The thickness of the surface ground can also be estimated from the change in gravity, and the data can be used to calculate the natural period Tg of the ground.

【0012】また本発明で、前記微地形区分は、予め作
成されている微地形区分図に基づいて判読することを特
徴とする。
Further, in the present invention, the micro-terrain division is interpreted based on a micro-terrain division map prepared in advance.

【0013】本発明に従えば、微地形区分、たとえば後
背湿地、扇状地、沖積段丘、低位段丘、中位段丘、高位
段丘、山地丘稜あるいは旧川道などの分類で作成される
微地形区分図に基づいて判読するので、新たに観測しな
くても簡便に推定することができる。
According to the present invention, a micro-topography classification map, such as a back-top wetland, an alluvial fan, an alluvial terrace, a low terrace, a middle terrace, a high terrace, a mountain ridge, or an old river road, is created. Since the information is interpreted based on the information, it can be easily estimated without newly observing.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態
で、地盤増幅特性を広域的に推定する手順を示す。ステ
ップa0から手順を開始し、ステップa1では、推定対
象地域を決定する。ステップa2では、決定された推定
対象地域の微地形区分図を入手する。ステップa3で
は、各微地形区分毎に複数の常時微動観測地点を選択す
る。微地形区分は、たとえば後背湿地、扇状地、沖積段
丘、低位段丘、中位段丘、高位段丘、山麓丘陵あるいは
旧河道などの複数の種類があり、地下の岩盤の表面であ
る表層基盤と地表面との間の土壌の形成過程や、形成の
原因などに対応する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a procedure for estimating ground amplification characteristics over a wide area according to an embodiment of the present invention. The procedure starts from step a0, and in step a1, an estimation target area is determined. In step a2, a micro-topographic map of the determined estimation target area is obtained. In step a3, a plurality of microtremor observation points are selected for each micro-topography section. There are several types of micro-topography, for example, back marsh, alluvial fan, alluvial terrace, low terrace, middle terrace, high terrace, foothills or old river channel. During the soil formation process and the cause of the formation.

【0015】ステップa4では、選択された地点で常時
微動を観測する。観測する常時微動の方向は、水平方向
と鉛直方向とする。水平方向は、さらに直交する2方向
について観測し、観測結果を合成する。ステップa5で
は、常時微動の観測結果を、フーリエ変換によって時間
軸上のデータから周波数領域のデータに変える。ステッ
プa6では、観測データを周波数領域のデータに変換し
たスペクトルの水平成分と鉛直成分との比であるH/V
比を求め、その値を所定の周期範囲で積分してVi値を
算出する。ステップa7では、スペクトルのピークの周
期を地盤の固有周期Tgとする。これは、不整形がない
成層構造を考えれば、Vi値およびTgは両方とも基盤
深さと相関があるからである。ステップa8では、同一
の微地形区分に属する複数の常時微動観測地点で得られ
るVi値と地盤の固有周期Tgとの対応関係から、相関
式fを設定する。ステップa9では、常時微動を観測し
ない他の地点でのVi値を、地盤の固有周期と微地形区
分との関数として、算出する。ステップa10では、常
時微動を観測した地点と観測しない地点とを含めて、V
i値の比較による広域的な地盤増幅特性の推定を行う。
ステップa11で、手順を終了する。
In step a4, microtremor is always observed at the selected point. The direction of the microtremor to be observed is the horizontal direction and the vertical direction. In the horizontal direction, observations are made in two orthogonal directions, and the observation results are combined. In step a5, the observation result of the microtremor is changed from data on the time axis to data in the frequency domain by Fourier transform. In step a6, H / V, which is the ratio between the horizontal component and the vertical component of the spectrum obtained by converting the observation data into data in the frequency domain,
The ratio is obtained, and the value is integrated in a predetermined cycle range to calculate the Vi value. In step a7, the cycle of the peak of the spectrum is set as the natural cycle Tg of the ground. This is because, considering a stratified structure without irregularities, both the Vi value and Tg are correlated with the basement depth. In step a8, a correlation equation f is set from the correspondence between the Vi values obtained at a plurality of microtremor observation points belonging to the same micro-terrain category and the natural period Tg of the ground. In step a9, the Vi value at another point where the microtremor is not always observed is calculated as a function of the natural period of the ground and the micro terrain classification. In step a10, V including the points where microtremors are always observed and the points where
Wide-area ground amplification characteristics are estimated by comparing the i values.
In step a11, the procedure ends.

【0016】図2は、常時微動を観測するための計測装
置の概略的な構成を示す。微動センサ1,2,3は、地
表上の安定した位置、たとえばアスファルト道路上など
に設置される。2つの微動センサ1,2で直交する水平
方向の微動を検出し、上下方向、すなわち鉛直方向の微
動は第3の微動センサ3によって検出する。各微動セン
サ1,2,3からの出力は増幅器4によって増幅され
る。シグナルコンディショナ5は、増幅器4によって増
幅された信号に対し、たとえばローパスフィルタ処理を
行う。ローパスフィルタの遮断周波数としては、たとえ
ば30Hz程度を用いる。シグナルコンディショナ5で
は、信号のサンプリングを、たとえば100Hzの周期
で行い、0.01秒毎にサンプリングする。測定地点の
位置は、たとえばGPSなどを利用して経度および緯度
のデータとして検出する。各微動センサ1,2,3の出
力は、メモリ8に記憶されるとともに記録器6によって
記録紙などの表面に記録される。シグナルコンディショ
ナ5から得られるデータは、時間的に変化するデータ、
すなわち時間領域に属するデータであり、これを高速フ
ーリエ変換(以下「FFT」と略称する)を行って周波
数領域のデータ、すなわちスペクトルに変換するための
FFTアナライザ7は、常時微動についてのスペクトル
データを生成する。生成されたスペクトルデータは、メ
モリ8に記憶される。このような観測装置は、バッテリ
などの電源9からの電力で動作し、観測地点への持運び
が可能である。メモリ8に蓄積されているスペクトルデ
ータは、パーソナルコンピュータ10などを用いてデー
タ処理し、地盤増幅特性の評価のための指標となるVi
値などが算出される。
FIG. 2 shows a schematic configuration of a measuring device for constantly observing microtremors. The fine movement sensors 1, 2, 3 are installed at a stable position on the ground surface, for example, on an asphalt road. The two fine movement sensors 1 and 2 detect the fine movement in the horizontal direction orthogonal to the vertical movement, and the fine movement in the vertical direction, that is, the vertical direction is detected by the third fine movement sensor 3. Outputs from the fine movement sensors 1, 2, 3 are amplified by the amplifier 4. The signal conditioner 5 performs, for example, a low-pass filter process on the signal amplified by the amplifier 4. As the cutoff frequency of the low-pass filter, for example, about 30 Hz is used. In the signal conditioner 5, the signal is sampled at a period of, for example, 100 Hz, and is sampled every 0.01 second. The position of the measurement point is detected as longitude and latitude data using, for example, GPS. The outputs of the fine movement sensors 1, 2, 3 are stored in the memory 8 and recorded by the recorder 6 on the surface of recording paper or the like. The data obtained from the signal conditioner 5 is data that changes over time,
That is, the FFT analyzer 7 for performing the fast Fourier transform (hereinafter, abbreviated as “FFT”) on the data belonging to the time domain and converting it into the frequency domain data, that is, the spectrum data about the microtremor, Generate. The generated spectrum data is stored in the memory 8. Such an observation device operates with power from a power supply 9 such as a battery, and can be carried to an observation point. The spectral data stored in the memory 8 is subjected to data processing using a personal computer 10 or the like, and is used as an index for evaluating the ground amplification characteristics.
A value or the like is calculated.

【0017】図3は、図2に示す観測装置を用いて行う
常時微動についての観測データの解析手順を示す。ステ
ップb0から解析を開始し、ステップb1では、水平方
向2成分および鉛直方向1成分の各成分10組のデータ
を得る。各測定地点では、20.48秒を基本単位とし
て、移動センサ1,2,3からの信号を、10組以上測
定しておき、たとえばノイズの少ない順序である2乗平
均値の小さい順に、10組ずつ選定し、各微地形区分毎
に分析するためのデータとする。次にステップb2で
は、各成分をFFTアナライザ7を用いてフーリエスペ
クトルに変換する。ステップb3では、水平方向の2成
分を合成し、合成した方向を改めて水平方向とする。ス
テップb4では、0.3HzのParzemウインドウ
を用いて平滑化処理を行う。次にステップb5で、水平
成分および鉛直成分の相乗平均をそれぞれ求め、ステッ
プb6で水平2次元スペクトルおよび上下スペクトルを
求める。ステップb7では、水平上下スペクトル比(H
/V−R)の計算を行い、ステップb8で手順を終了す
る。
FIG. 3 shows a procedure for analyzing observation data on microtremors performed using the observation apparatus shown in FIG. The analysis is started from step b0. In step b1, data of 10 sets of each of two components in the horizontal direction and one component in the vertical direction are obtained. At each measurement point, 10 or more sets of signals from the movement sensors 1, 2, and 3 are measured with a basic unit of 20.48 seconds. The data is selected for each group and analyzed for each micro-topographical section. Next, in step b2, each component is converted to a Fourier spectrum using the FFT analyzer 7. In step b3, two components in the horizontal direction are combined, and the combined direction is set as the horizontal direction again. In step b4, a smoothing process is performed using a 0.3 Hz Parzem window. Next, at step b5, the geometric mean of the horizontal component and the vertical component are obtained, and at step b6, the horizontal two-dimensional spectrum and the upper and lower spectrum are obtained. In step b7, the horizontal top and bottom spectrum ratio (H
/ VR), and the procedure ends at step b8.

【0018】図4は、図3のステップb7で算出される
水平上下スペクトル比(H/V−R)の周波数分布状態
を示す。図1のステップa6では、T1〜T2までの区
間でH/V−Rを積分し、次の第1式に従ってVi値を
算出する。このようにして算出されるVi値は、図4に
斜線を施して示す面積に相当する。
FIG. 4 shows the frequency distribution of the horizontal and vertical spectral ratios (H / VR) calculated in step b7 of FIG. In step a6 of FIG. 1, H / VR is integrated in the section from T1 to T2, and the Vi value is calculated according to the following first equation. The Vi value calculated in this way corresponds to the area indicated by hatching in FIG.

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】周期T1〜T2までの積分範囲は、第1式
に従って算出されるVi値が過去の地震動の強震記録か
ら得られている増幅率と対応するように設定される。こ
の範囲は、たとえば0.1秒から5秒の範囲であること
が好ましいと判明している。またこのようなスペクトル
データから、ピーク値に対応して地盤の固有周期Tgも
求めることができる。
The integral range from the periods T1 to T2 is set so that the Vi value calculated according to the first equation corresponds to the amplification factor obtained from the strong motion records of the past earthquake motion. This range has been found to be preferably, for example, in the range of 0.1 seconds to 5 seconds. Further, from such spectrum data, a natural period Tg of the ground can be obtained corresponding to the peak value.

【0021】図5は、ある微地形区分、たとえば扇状地
について、地盤の固有周期TgとVi値との相関関係を
示す。TgとViとの相関式としては、次の第2式に示
すような対数関数を用いる式が適当であると判断され
る。 Vi = a×lnTg+b …(2) なお、第2式の対数部分の係数aが0であって、Vi値
が定数bとして取扱い得る場合もある。
FIG. 5 shows the correlation between the natural period Tg of the ground and the Vi value for a certain micro-terrain section, for example, a fan. As the correlation equation between Tg and Vi, it is determined that an equation using a logarithmic function as shown in the following second equation is appropriate. Vi = a × lnTg + b (2) In some cases, the coefficient a of the logarithmic part of the second equation is 0, and the Vi value may be treated as a constant b.

【0022】第2式に示すようなVi値を得る相関式が
微地形区分毎に得られれば、他の地点については、微地
形および地盤の固有周期を既存資料から判定するだけ
で、Vi値を推定し、常時微動の観測地点で得られるV
i値と相対的に比較することによって、広域的な地盤増
幅特性の推定を行うことができる。
If a correlation equation for obtaining a Vi value as shown in the following equation (2) is obtained for each micro-topography section, for other points, the micro-topography and the natural period of the ground are determined only from existing data, and the Vi value is obtained. Is estimated and the V obtained at the microtremor observation point
By relatively comparing with the i value, it is possible to estimate a ground amplification characteristic over a wide area.

【0023】図6に示すように、同一の微地形区分に属
する地点では、過去の共振時のデータなどから判断する
限り、地盤増幅率とVi値とはかなり良好に直線的な対
応関係を有している。したがってVi値そのものは地盤
増幅率とは異なっても、その相対的な比較で地盤増幅特
性を地点毎に評価することができる。本実施形態では、
既存資料から微地形区分および地盤の固有周期Tgが求
められる限り、常時微動の観測結果に基づいて、常時微
動を観測しない地点も含めた広域的な地盤増幅特性の推
定を容易に行うことができる。なお、地盤の固有周期T
gは、重力異常の観測記録から表層基盤の深さを推定し
て求めることもできる。
As shown in FIG. 6, at points belonging to the same micro-topographical section, the ground amplification factor and the Vi value have a fairly good linear relationship as long as it is judged from past resonance data and the like. doing. Therefore, even when the Vi value itself is different from the ground amplification factor, the ground amplification characteristics can be evaluated for each point by relative comparison. In this embodiment,
As long as the micro-topography classification and the natural period Tg of the ground are obtained from the existing data, it is possible to easily estimate the ground amplification characteristics over a wide area including the points where no microtremors are observed, based on the results of microtremors observation. . Note that the natural period T of the ground
g can also be obtained by estimating the depth of the surface layer from observation records of gravity anomalies.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、地震時地
盤増幅特性を推定するために、複数の微地形区分の各区
分に属する地点で常時微動を観測し、観測結果から得ら
れるスペクトルの水平成分と鉛直成分との比を所定範囲
で積分して求めるVi値と、その地点の地盤固有周期T
gとの相関式を設定し、常時微動を観測しない地点でも
Vi値をその地点が属する微地形区分について設定され
ている相関式から算出し、地点間のVi値の相対比較に
よって、広域的な地震時地盤増幅特性を推定することが
できる。全部の地点について、常時微動の観測結果に基
づくVi値の算出を行う必要がないので、広域的な増幅
特性の比較を容易に行うことができる。
As described above, according to the present invention, in order to estimate the ground amplification characteristics during an earthquake, a microtremor is always observed at a point belonging to each of a plurality of micro topographical divisions, and a spectrum obtained from the observation result is obtained. The value of Vi obtained by integrating the ratio of the horizontal component and the vertical component in a predetermined range, and the natural period T
g is set, and the Vi value is calculated from the correlation equation set for the micro-topographic section to which the point belongs even at a point where the microtremor is not always observed. The ground amplification characteristics during an earthquake can be estimated. Since it is not necessary to calculate the Vi value based on the observation result of the microtremor at all the points, it is possible to easily compare the amplification characteristics over a wide area.

【0025】また本発明によれば、常時微動を観測する
地点での地盤の固有周期Tgを、観測されたスペクトル
のピークから求めるので、観測結果を利用して地盤の固
有周期TgとVi値との相関式を容易に設定することが
できる。
According to the present invention, the natural period Tg of the ground at the point where microtremors are always observed is obtained from the peak of the observed spectrum, and the natural period Tg and the Vi value of the ground are obtained using the observation results. Can easily be set.

【0026】また本発明によれば、常時微動を観測しな
い地点での地盤の固有周期Tgを、地表面から表層基盤
までの表層地盤の厚さから判定するので、表層地盤の厚
さが判明していれば、新たに測定を行わなくても地盤の
固有周期Tgを算出することができ、常時微動を観測し
ている地点で設定される相関式を用いて、Vi値を容易
に推定することができる。
Further, according to the present invention, the natural period Tg of the ground at a point where microtremors are not always observed is determined from the thickness of the surface ground from the ground surface to the surface base, so that the thickness of the surface ground is determined. If this is the case, the natural period Tg of the ground can be calculated without newly performing measurement, and the Vi value can be easily estimated using a correlation equation set at a point where microtremors are constantly observed. Can be.

【0027】また本発明によれば、予め作成されている
微地形区分図に基づいて地盤増幅特性を推定する地点の
微地形区分を判読するので、地盤増幅特性の推定に際し
て改めて微地形区分を調査する必要はなく、微地形区分
図が作成されている限り、やや深いところまでの地盤構
造が共通と思われる広域的な地盤増幅特性の推定を容易
に行うことができる。
Further, according to the present invention, the micro-topographic section at the point where the ground amplification characteristic is estimated is read based on the micro-topographic section map prepared in advance, so that the micro-topographic section is checked again when estimating the ground amplification characteristic. It is not necessary to perform the above, and as long as the micro-topographic map is created, it is possible to easily estimate the ground amplification characteristics over a wide area that seems to have a common ground structure to a slightly deeper place.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態での地盤増幅特性の推定
手順を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a procedure for estimating a ground amplification characteristic according to an embodiment of the present invention.

【図2】常時微動を観測する装置の概略的な電気的構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a device for observing microtremors at all times;

【図3】図2の装置を用いて常時微動観測を行う処理手
順を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for constantly performing microtremor observation using the apparatus of FIG. 2;

【図4】図3の処理手順で得られる常時微動スペクトル
のH/V比のフーリエ変換結果を示すグラフである。
4 is a graph showing a Fourier transform result of the H / V ratio of the microtremor spectrum obtained by the processing procedure of FIG.

【図5】微地形区分の1つである扇状地について得られ
る地盤の固有周期TgとVi値との相関関係を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing a correlation between a natural period Tg of the ground and a Vi value obtained for a fan which is one of the micro-topographic classifications.

【図6】過去の強震時の記録から得られる地盤の増幅率
とVi値との対応関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a correspondence relationship between a ground amplification factor obtained from a record at the time of a past strong earthquake and a Vi value.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3 微動センサ 4 増幅器 5 シグナルコンディショナ 6 記録器 7 FFTアナライザ 8 メモリ 10 パーソナルコンピュータ 1, 2, 3 Fine movement sensor 4 Amplifier 5 Signal conditioner 6 Recorder 7 FFT analyzer 8 Memory 10 Personal computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江尻 譲嗣 東京都清瀬市下清戸4丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 (72)発明者 前島 大吾 東京都清瀬市下清戸4丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 (72)発明者 後藤 洋三 東京都清瀬市下清戸4丁目640 株式会社 大林組技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Joji Ejiri 4-640 Shimoseito, Kiyose-shi, Tokyo Obayashi-gumi Technical Research Institute, Inc. (72) Inventor Daigo Maeshima 4-640 Shimoseito, Kiyose-shi, Tokyo, Japan (72) Inventor Yozo Goto 4-640 Shimoseito, Kiyose-shi, Tokyo Inside Obayashi Corporation Technical Research Institute

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表層基盤での地震動が、地表面に達する
までの間に表層地盤中で増幅される地盤増幅特性の推定
方法であって、 推定対象となる地域内で、複数の微地形区分の各区分に
属する地点で常時微動を観測し、 観測された微動について、スペクトルの水平成分と鉛直
成分との比を所定範囲で積分して、その結果をVi値と
して求め、 観測地点毎に、地盤の固有周期Tgを算出し、 微地形区分毎に、Vi値と地盤の固有周期Tgとの相関
式を設定し、 常時微動を観測しない地点について、その地点が属する
微地形区分についての相関式を用いて、その地点につい
ての地盤の固有周期TgからVi値を算出し、各地点で
のVi値の相対的な比較から、広域的な増幅特性を推定
することを特徴とする地震時地盤増幅特性の推定方法。
1. A method for estimating a ground amplification characteristic in which a ground motion on a surface basement is amplified in a surface ground until the ground motion reaches a ground surface, comprising: Microtremors are constantly observed at points belonging to each of the categories, and the ratio of the horizontal component to the vertical component of the spectrum is integrated over a predetermined range for the observed microtremors, and the result is obtained as a Vi value. Calculate the natural period Tg of the ground, set the correlation equation between the Vi value and the natural period Tg of the ground for each micro-topographic section, and for the point where microtremors are not constantly observed, the correlation equation for the micro-topographic section to which the point belongs Is used to calculate the Vi value from the natural period Tg of the ground at that point, and to estimate the wide-area amplification characteristics from the relative comparison of the Vi values at each point. Method of estimating characteristics.
【請求項2】 前記常時微動を観測する地点での地盤の
固有周期Tgは、スペクトルのピークから求めることを
特徴とする請求項1記載の地震時地盤増幅特性の推定方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the natural period Tg of the ground at the point where the microtremor is observed is obtained from a spectrum peak.
【請求項3】 前記常時微動を観測しない地点での地盤
の固有周期Tgは、地表面から表層基盤までの表層地盤
の厚さから判定することを特徴とする請求項1または2
記載の地震時地盤増幅特性の推定方法。
3. The natural period Tg of the ground at a point where no microtremor is observed is determined from the thickness of the surface ground from the ground surface to the surface base.
Estimation method of ground amplification characteristics at the time of earthquake described.
【請求項4】 前記微地形区分は、予め作成されている
微地形区分図に基づいて判読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震時地盤増幅特性の推定
方法。
4. The method for estimating a ground amplification characteristic during an earthquake according to claim 1, wherein the micro-topographic section is read based on a micro-topographic section map created in advance.
JP35363697A 1997-12-22 1997-12-22 Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake Pending JPH11183631A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35363697A JPH11183631A (en) 1997-12-22 1997-12-22 Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35363697A JPH11183631A (en) 1997-12-22 1997-12-22 Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11183631A true JPH11183631A (en) 1999-07-09

Family

ID=18432192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35363697A Pending JPH11183631A (en) 1997-12-22 1997-12-22 Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11183631A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263863A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp Seismic sensor
JP2017122623A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 中部電力株式会社 Method for estimating maximum amplitude of earthquake principal shock, maximum amplitude estimation program and computer readable record medium with maximum amplitude estimation program recorded thereon

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263863A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Mitsubishi Electric Corp Seismic sensor
JP4650892B2 (en) * 2006-03-29 2011-03-16 三菱電機株式会社 Earthquake detection device
JP2017122623A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 中部電力株式会社 Method for estimating maximum amplitude of earthquake principal shock, maximum amplitude estimation program and computer readable record medium with maximum amplitude estimation program recorded thereon

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Molnar et al. Application of microtremor horizontal-to-vertical spectral ratio (MHVSR) analysis for site characterization: State of the art
Del Gaudio et al. New developments in ambient noise analysis to characterise the seismic response of landslide-prone slopes
Yamanaka et al. Continuous measurements of microtremors on sediments and basement in Los Angeles, California
Udwadia et al. Comparison of earthquake and microtremor ground motions in El Centro, California
Dybing et al. Characteristics and spatial variability of wind noise on near‐surface broadband seismometers
US20020010545A1 (en) Method for vibrator sweep analysis and synthesis
Malinverno Testing linear models of sea-floor topography
CN110426740B (en) Seismic noise imaging exploration method and device and storage medium
CN110426741B (en) Seismic noise imaging exploration method and device and storage medium
Colombo et al. An airborne micro-TEM and physics deep learning solution to near-surface corrections in sand-covered areas
Molnar et al. Application of MHVSR for site characterization: State‐of‐the‐art
JPH11183631A (en) Method for estimating amplification characteristic of ground at earthquake
US20050114034A1 (en) Determination of geophone coupling
Van Noten et al. Brussels’ bedrock paleorelief from borehole-controlled power laws linking polarised H/V resonance frequencies and sediment thickness
Duval et al. Influence of experimental conditions on H/V determination using ambient vibrations (noise)
RU2686514C1 (en) Method for seismic micro-zoning
Galiana-Merino et al. Seismic noise array measurements using broadband stations and vertical geophones: preliminary outcomes for the suitability on fk analysis
JPH0627862B2 (en) Surface layer characteristics detector
JP4195171B2 (en) Ground structure estimation method
Clarkson et al. Verification of a distributed fiber optic sensing slope stability monitoring solution
JPH11183630A (en) Method for evaluating amplification characteristic of ground at earthquake
Riepl et al. Spatial coherence of seismic wave fields across an alluvial valley (weak motion)
JP3106183B2 (en) Ground exploration method and device
TOKIMATSlf et al. Three-dimensional soil profiling in Kobe area using microtremors
Wang et al. Multipoint Measurement of Microtremor and Seismic Motion of Slope Using Small Accelerometers