常時微動の６成分展開観測に基づく地下構造推定の高度化と地盤災害抑止への応用

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従来の常時微動観測は並進３成分を対象に行われ，単点３成分観測に基づくH/Vスペクトルや，アレイ観測によるRayleigh波位相速度などを算出し，地下構造の推定などに活用されてきた．申請研究では，並進３成分に，回転３成分を加えた６成分観測の有効性と効率的な活用法の提案と実証に向けて取り組んでいる．回転成分の観測方法として，近接した複数の観測点で並進成分を観測し，その空間微分から間接的に求める方法と，直接観測する方法がある．2022年度には，三角形および十字型に並進計を配置し，その中心に最新の回転速度計を配置し，微動，強震および加振機による振動を観測し，両手法による回転速度成分を比較した．その結果，加振機および地震を対象とした観測では，回転速度計は十分な性能を有しているが，微動レベルではノイズの影響が大きいこと，空間微分で回転速度を算出する場合は，対象とする波長を考慮した間隔で配置する必代があることなどが確認できた．モデル地盤によるシミュレーション波を用いたパラメータ解析を行った結果，水平軸周りの回転速度に基づいて到来方向を求められ，水平方向並進成分からRayleigh波とLove波を分離し，並進加速度と回転速度の比をとることによって，Rayleigh波とLove波の位相速度を求められることを確認した．また，福井大学文京キャンパスに，並進計と回転計を一組とする６成分観測点を５か所設置し，強震動を対象とする観測網を構築し，観測を継続的に実施し，能登半島付近の地震などの観測記録を蓄積している．強震動のうち表面波が卓越していると思われる後続波部分を対象として，上記の手法を適用した結果，既存資料から明らかな表面波特性と矛盾のない結果が得られ，提案法の実用化が進展した．