表面波を利用した地盤構造の3次元的把握に関する基礎研究

本研究は、不整形地盤における分散性表面波の性質を明らかにし、不整形地盤における微動の表面波的性質の逆解析に基づいて、地盤の多次元的地盤構造推定の可能性を検討するものである。まず、東京都、神戸市、釧路市の基盤が傾斜する不整形地盤での微動観測から、基盤の傾斜方向と直交する方向から波動が到来する場合、および基盤傾斜方向と平行する方向から波が到来する場合で基盤の傾斜が穏やかな場合、観測された微動の分散特性およびH/Vスペクトルは直下の地盤構造を概ね反映する可能性を示した。同様の調査を、釧路市の溺れ谷を持つ不整形地盤で行い、観測されるH/Vスペクトルが直下の地盤構造を概ね反映する可能性を示した。傾斜地盤、溺れ谷地盤に対する数値解析から、傾斜地盤の場合、波の進行方向に基盤が深くなる場合も浅くなる場合も、基盤傾斜が1:1程度以下であれば、H/Vは直下の地盤構造を概ね反映すること、また釧路市の溺れ谷地盤の場合、谷幅と谷の深さの比が1以上であれば、H/Vスペクトルは直下の地盤構造を概ね反映することを示した。さらに、微動のH/Vスペクトルの逆解析から地盤のS波速度構造を推定する手法を提案し、近傍の地盤層序またはS波速度に関する情報を拘束条件として導入できる場合、微動H/Vスペクトルのみの逆解析から、地盤のS波速度構造をある程度の精度で把握できる可能性を指摘した。以上の結果に基づいて、微動のアレイおよび移動1点観測を併用して多次元S波速度構造を求める手法を提案し、釧路市での微動観測に基づいて地盤の2次元S波速度構造を推定し、既往の地盤情報との比較から提案手法の妥当性を検討した。

本研究は、不整形地盤における分散性表面波の性質を明らかにし、不整形地盤における微動の表面波的性質の逆解析に基づいて、地盤の多次元的地盤構造推定の可能性を検討するものである。まず、東京都、神戸市、釧路市の基盤が傾斜する不整形地盤での微動観測から、基盤の傾斜方向と直交する方向から波動が到来する場合、および基盤傾斜方向と平行する方向から波が到来する場合で基盤の傾斜が穏やかな場合、観測された微動の分散特性およびH/Vスペクトルは直下の地盤構造を概ね反映する可能性を示した。同様の調査を、釧路市の溺れ谷を持つ不整形地盤で行い、観測されるH/Vスペクトルが直下の地盤構造を概ね反映する可能性を示した。傾斜地盤、溺れ谷地盤に対する数値解析から、傾斜地盤の場合、波の進行方向に基盤が深くなる場合も浅くなる場合も、基盤傾斜が1:1程度以下であれば、H/Vは直下の地盤構造を概ね反映すること、また釧路市の溺れ谷地盤の場合、谷幅と谷の深さの比が1以上であれば、H/Vスペクトルは直下の地盤構造を概ね反映することを示した。さらに、微動のH/Vスペクトルの逆解析から地盤のS波速度構造を推定する手法を提案し、近傍の地盤層序またはS波速度に関する情報を拘束条件として導入できる場合、微動H/Vスペクトルのみの逆解析から、地盤のS波速度構造をある程度の精度で把握できる可能性を指摘した。以上の結果に基づいて、微動のアレイおよび移動1点観測を併用して多次元S波速度構造を求める手法を提案し、釧路市での微動観測に基づいて地盤の2次元S波速度構造を推定し、既往の地盤情報との比較から提案手法の妥当性を検討した。