次世代高速通信を用いた微動2点観測によるリアルタイム地盤探査システムの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655195
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 時松 孝次 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50134846)
• Keywords: 微動 / アレイ観測 / S波速度 / 地震災害予測 / 地盤探査 / 表面波 / 観測システム / 無線LAN

Research Abstract

本研究では、地表に直線的に微動計を設置するだけで、地盤のS波構造をリアルタイムに推定する簡便な地盤探査システムの開発を目的としている。そのためには、あらかじめ1点での観測から微動の到来方向の頻度分布を把握し、その特性を利用して数台の微動計を直線的に配置し、微動に含まれる表面波の分散性が抽出できるかどうかまず把握する必要がある。そこで、微動3成分1点観測から微動の到来方向を同定する理論を構築し、微動の到来方向の頻度分布を解析するプログラムを開発した。さらに、その頻度特性を利用して配置した直線アレイで観測された微動データから、表面波の分散性を求めるプログラムを開発し、その有効性を確認するため、微動2次元アレイ観測との比較実験を行った。直線アレイにより求められる分散曲線は、微動が一方向から到来する場合は、1次元F-k法から求められる分散曲線が、2次元アレイ観測より求めたものと同等であり、微動が等方的に多方向から到来する場合は、空間自己相関法(SAC)法から求められる分散曲線が、2次元アレイ観測より求めたものと同等である可能性が高いこ七を示した。さらに、リアルタイムで分散曲線と地盤構造を推定するため、GPSにより観測点問の時刻を合わせるとともに、高速無線LANにより観測点間のデータ転送を行なえるシステムを開発した。開発したシステムの有効性を確認するため、有線を用いたアレイ観測との比較実験を行い、開発したシステムにより求められる分散曲線が有線を用いたアレイ観測より求めたものと同等であることを確認した。

Research Products

• [Publications] Hiroshi Arai: "S-Wave Velocity Profiling by Inversion of Microtremor H/V Spectrum"Bulletin of the Seismological Society of America. Vol.94,No1. 53-63 (2003)
• [Publications] Kohji Tokimatsu: "MULTI-DIMENSIONAL VS-PROFILING WITH MICROTREMOR H/V AND ARRAY TECHNIQUE"13th World Conference on Earthquake Engineering. (発表予定). (2004)
• [Publications] 関根 久男: "無線LANを用いた微動アレイ観測によるリアルタイム地盤探査の可能性"第38回地盤工学研究発表会. 2081-2082 (2003)
• [Publications] 山高 円: "微動の一次元アレイ観測・スペクトル解析による地盤構造推定の可能性"第39回地盤工学研究発表会. (発表予定). (2004)
• [Publications] 時松 孝次: "微動を利用した地下構造探査"日本機械学会誌. Vol.106,No.1018. 8-9 (2003)