物理探査・検層
Investigation物理探査・検層とは
- ●物理探査
- 可視化のできない地盤構造を物理現象を利用して解明する技術です。(電気探査・表面波探査)
- ●物理検層
- 物理探査の一種で、ボーリング孔や井戸を利用し地層の物理、化学的特性を深度毎に測定するものです。弊社では、主に以下の試験を実施しています。
速度検層(P波検層、PS検層)・電気検層・温度検層・地下水検層
Velocity
logging速度検層(P波検層、PS検層)
地盤中を伝播する弾性波 (P波及びS波) 速度を、ボーリング孔を利用して測定します。
建築物や橋梁基礎などの支持層の把握、地盤改良効果の把握のために行います。
- P波(疎密波)
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- ・地震が起きた時に最初に到達する波で、 Primary wave と呼ばれます。
- ・縦波とも呼ばれ、進行方向に振動しながら伝播します。
- ・主に、 トンネルの地山分類、道路切土の岩盤区分などの指標に利用されます。
- S波 ( せん断波)
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- ・地震が起きた時に2番目に到達する波で、 Secondary wave と呼ばれます。
- ・横波とも呼ばれ、進行方向と直交に振動しながら伝播します。
- ・P波速度、S波速度に密度を与えることにより、動的弾性定数 (ポワソン比、ヤング率、剛性率) が算定されます。耐震設計の際に用いられ、 S波速度により工学的基盤を決定します。
Electrical
logging.電気検層
ボーリング孔を利用して、地層の電気抵抗(見かけ比抵抗)および、自然電位を測定します。この技術は、貯油層や帯水層の検出など、 地下資源開発分野で古くから発展した技術であり、ノンコアで掘るさく井工事や、地下水の調査などで広く普及しています。電気検層は 4 本の電極を使います。 掘削孔に降ろす電極の数により電気検層の種類が分かれますが、 弊社では二極法(※ノルマル法)を採用しています。
Groundwater
Logging地下水検層
孔内水に塩分を投入し比抵抗地を人工的に下げた後、経時的に孔内水の比抵抗の変化をとらえることにより、帯水層の透水域や透水性の評価をするために行います。ただし、塩水等を孔内に投入し周辺に塩水を拡散させることとなるため現地状況を十分把握し、影響を考慮したうえで実施しなければなりません。
※参考図書 国土開発技術研究センター:地下水調査および観測指針(案) (1993)
Temperature
Logging温度検層
ほかの物理検層と違い物理的反応を見るのではなく、孔内水の温度を連続的に測定することにより、 地下水の流動箇所を推定するものです。
水温分布を記録するために孔内水のかく乱を防ぐことが重要になるので、 掘削後、 24 時間以上放置をしてからの測定が望ましいです。
※物理探査学会: 物理探査ハンドブック (1998)
Surface wave
exploration表面波探査
原理としては、実体波である P 波やS波に対して、表面波は分散現象を伴い、その伝播速度は波長に依存する性質を持っています。 表面波探査法では、起振機により地表面に振動を与え、レイリ一波と呼ばれる表面波を発生させます。その伝播速度により速度境界を推定し、各層の支持力や沈下特性を割りだします。(ビイック社製 携帯型地下探査機 GO-21型を使用)
- 特徴
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- ・“非破壊方式” の調査方法です。 (但し起振機、 検出器を地表に固定する際、整地のために少々地面を掘ることもあります)
探査深度は約10m程です。 ただし、極端に軟弱な層が厚く体積する場合には、計測が困難な場合があります。 - ・アスファルト舗装面においても計測可能です。
- ・表層改良工事後の確認検査が可能です。
- ・鉄筋のある厚いコンクリートの面(舗装、基礎など)の上面からの計測は著しく精度が低下します。
- ・地下水位、 土質の判別をすることはできません。
- ・“非破壊方式” の調査方法です。 (但し起振機、 検出器を地表に固定する際、整地のために少々地面を掘ることもあります)