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JMSNET
JAPAN MEASURE SURVEY
マニュアル通りの地層は滅多にありません
だからこそ 長年培ってきたノウハウが重要なのです
弾性波探査：高精度屈折法
弾性波探査は爆薬・ハンマー・重錘等で､人工的に振動を起こし、それから発生する波が、地中を伝わる特性を利用して、地下構造を推定する技術です。
土木、建設分野での基礎調査法として広く用いられています。
最近では、測定器もデジタル式が普及し、コンピューターでデータ処理、解析が行えるようになっています。
地表付近での発破等によって人工的に弾性波を発生させ、地下の速度
の異なる地層境界で屈折して戻ってきた屈折波を、地表に設置した測定
装置で観測します。
起振ポイントから放射された弾性波は、起振ポイントから近いところは直接波が、
ある距離以上離れたところは屈折波がもっとも早く到達する波（初動）として
記録されます。この初動到達時間をパソコンの画面上で読み取ります。
初動到達時間を発破点からの距離でプロットします。全ての起振分をプロットし、
その後「萩原の方法」などの解析法で速度層断面図を作成します。
各層の速度、層厚、深さから地質分布、硬軟
あるいは割れ目の程度や風化・変質帯などの地質状況、
断層破砕帯の有無や規模などの地質構造の推定がおこなえます。
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電気探査：比抵抗２次元探査（比抵抗映像法）
電気探査は地盤の電気的性質、
例えば比抵抗や充電率などに着目してその分布を求めるものです。
電気探査には様々な手法がありますが、
その中で特に比抵抗2次元探査は最近広く利用されています。
地下水、地すべり、トンネル、空洞、ダム、
地質構造の調査など土木分野で対象とされる多くの調査に対し広く適用できます。
目的によっては乾季と雨季の2回測定する場合もあります。
緻密にデータを取り、コンピューターで高度なシミュレーションと逆解析ができるため、
地下の複雑な比抵抗分布を描くことができます。
通常は２極法の電極配置で測定を行います。
まず測線から十分に離れた（探査深度の５倍～10倍）2地点に遠電極を打設します。
それから、調査区域の測線上に一定の間隔で電極を打設します。
※例えば探査深度が200mなら10m間隔の20深度測定など。
※ただし、探査深度や電極間隔が増加するにつれ探査精度は低下します。
その為、探査目的によって適切な電極間隔の設定が必要になります。
測線上の電極と遠電極の間に電気を流し、
その通電による電位差を測線上の別の電極ともう一方の遠電極間で測定します。
探査深度は最大電極間隔になりますが、解析制度を良くする為、
最大電極間隔は所要の探査深度より大きめに設定します。
解析では測定データに遠電極の距離・標高や測点の地形などの補正を行った後、
見かけ比抵抗値の分布を初期モデルとして、有限要素法などによるパソコンを用いての
自動解析によって、真の比抵抗分布図に変換します。
解析の結果は、比抵抗値に応じたカラーの断面図として表現されます。
地下の比抵分布から、地質の分布や断層破砕帯の有無などの地質構造、
地層の風化･変質程度、地下水状況などの推定がおこなえます。
この他にも４極法（ウェンナー・シュランベルジャー）配置による垂直電気探査など、
探査方法にはいくつかの種類が存在します。
ＰＳ検層：ダウンホール法・サスペンション法
速度検層はボーリング孔を利用して、地盤を伝播する弾性波を測定し、速度を求める調査方法です。
求めようとする弾性波速度にはＰ波（縦波）とＳ波（横波）があり、P波の速度だけを求める場合は速度検層、その両方を求める場合をＰＳ検層と呼んでいます。
得られた弾性波速度から、地山岩質や土質地盤の力学的特性を定量的に評価することが出来ます。
測定方法は各種ありますが、弊社では主にダウンホール法をおこなっています。
現場で取得した波形記録はコンピューターで以下の処理を行います。
・必要に応じて、測定波形に適切なフィルタ処理を行います。
・Ｐ波は上下動成分の波形記録を取り出します。
・Ｓ波は左右打撃の２成分を取り出し、合成します。
・Ｐ波およびＳ波の記録波形をそれぞれ別々に、深度順に並べます。
その後、それぞれの初動を読み取ります。なお、Ｓ波については初動の判別が困難
なことがあり、その場合は第２、３動の山または谷の位相時間を読み取ります。
そういった場合は補正処理をする必要があります。
次に、縦軸に深度、横軸に初動時間（または位相時間）をとり、走時曲線を作成します。
なお、震源はボーリング孔中心から離れた位置に設置しているので、その補正を行います。
走時曲線の傾きが変化する深度を速度層境界とし、各層ごとの走時曲線勾配から速度を決定します。
解析により検出されたＰ波速度、Ｓ波速度は、ボーリング柱状図と併せて表示し、
速度検層柱状図を作成します。
この結果は、地層構成、岩盤区分、亀裂の多少、破砕・変質の程度、
地盤の硬軟（固結度）、含水の程度などを評価するための基礎資料となります。
地中レーダ探査
地中レーダ探査は、深度数ｍ程度の浅層地盤を対象に、精密かつ迅速に探査を行う事ができます。
弾性波探査や電気探査等に比べて、対象深度が浅く分解能が高いことから、この特徴を活かし、
土木分野において施工等あるいは維持・管理段階で多用されています。
特に、路面下やモルタル吹付けのり面直下の空洞探査・埋設管等の探知・遺跡探査・
構造物内の亀裂、鉄筋、空洞等の探査・地雷探査等に適用されています。
表面波探査
表面波探査は、周波数による伝播速度の違いを逆解析する事により、地盤のＳ波速度を求めます。
測線上に等間隔で受信器を並べ、カケヤ等を用いて一定間隔で起振して測定します。
弾性波探査等で未検出となる高速度層の下にある低速度層も検出可能ですが、探査深度は２０ｍ程度が限界になります。
河川堤防の調査・宅地地盤の調査・埋設物や空洞の調査などに適用されています。