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表面波探査

表面波探査法は、表面波のひとつであるレーリー波を使って地盤のS波速度構造を調べる手法です。
地盤を支える力(地耐力)、土壌流出による質量欠損、地震による砂層の液状化、このような軟弱地盤で問題となる現象は、地盤の緩みと関係があります。
地表面から地盤の緩みを調べるためには、地盤のS波速度を利用することが有効です。

表面波とは?

表面波の分散

表面波探査の流れ(観測~分散曲線)

表面波探査の流れ(記録→断面)

S波速度構造断面例

なぜ表面波探査なのか?

表面波探査を利用する利点は、以下のような項目が考えられます。

  • S波速度値は地盤評価に利用可能(最大20m程度まで)
    • 1) 軟弱層はS波速度低下するので、 液状化、地盤流出などの把握に適切
    • 2) N値への変換が可能(Vs=a・N b)→ ボーリングの本数を低減することが可能
    • 3) 許容応力度(支持力)の計算が可能
  • 速度逆転層の検知可能
    • 軟弱層では速度逆転が生じる可能性があるが、これは屈折法弾性波探査では感度がなく検知できないが、表面波探査ではS波速度逆転層が存在しても表面波の分散曲線から速度逆転層の抽出が可能
  • 非破壊で、舗装道路上からも実施可能
  • 市街地でも調査可能
  • 測定が簡便で短時間で可能

ただし、以下のような点に注意する必要があります。

  • 外部ノイズ、周縁構造物からの反射波などがデータへ影響を及ぼす場合がある
  • 土質・岩種・水位の特定は出来ない
  • ボーリングやサウンディングに比較し、分解能は低い

表面波探査の適用分野

  • 地盤構造の把握
  • 支持層の確認
  • 堤防や盛土の緩みの判定
  • 造成地の切盛りの判断
  • 地中埋設物の把握
  • 空洞の探知
  • 液状化の影響範囲の特定

S波速度構造断面例