特許 6672977 地盤推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6672977

(24)【登録日】2020年3月9日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】地盤推定方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 1/00 20060101AFI20200316BHJP

   G01V 1/00 20060101ALI20200316BHJP

【ＦＩ】

   E02D1/00

   G01V1/00 C

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-83362(P2016-83362)

(22)【出願日】2016年4月19日

(65)【公開番号】特開2017-193841(P2017-193841A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2019年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】萩原 由訓

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１９３０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４４３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０１９５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０１２２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２１６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１９１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３４９４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１４３９２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１７５１０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ １／００

Ｇ０１Ｖ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地表面の下方に硬質基盤を有する地盤の卓越振動数を推定する地盤推定方法であって、
水平ｘ方向の常時微動と、前記水平ｘ方向と直交する水平ｙ方向の常時微動と、鉛直方向の常時微動とを、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向を水平面内で回転させた複数の角度位置で測定する常時微動測定工程と、
前記複数の角度位置毎に、前記水平ｘ方向の常時微動、前記水平ｙ方向の常時微動、前記鉛直方向の常時微動からそれぞれスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを算出するスペクトル算出工程と、
各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比から形状が最も似ている角度位置を求め、当該角度位置の前記スペクトルＨｘ、前記スペクトルＨｙ、前記スペクトルＶに基づいて前記地盤の卓越振動数を推定する卓越振動数推定工程と、
を有する地盤推定方法。

【請求項2】

請求項１に記載の地盤推定方法であって、
前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向の回転角度は９０度未満である
ことを特徴とする地盤推定方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の地盤推定方法であって、
前記卓越振動数推定工程では、
前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙの相乗平均を前記スペクトルＶで除算してＨ／Ｖスペクトル比を算出し、当該Ｈ／Ｖスペクトル比が最も大きくなる振動数を前記卓越振動数とする
ことを特徴とする地盤推定方法。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の地盤推定方法であって、
前記卓越振動数推定工程では、
前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙの２乗和平方根を前記スペクトルＶで除算してＨ／Ｖスペクトル比を算出し、当該Ｈ／Ｖスペクトル比が最も大きくなる振動数を前記卓越振動数とする
ことを特徴とする地盤推定方法。

【請求項5】

地表面の下方に硬質基盤を有する地盤の前記硬質基盤の傾斜方向を推定する地盤推定方法であって、
水平ｘ方向の常時微動と、前記水平ｘ方向と直交する水平ｙ方向の常時微動と、鉛直方向の常時微動とを、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向を水平面内で回転させた複数の角度位置で測定する常時微動測定工程と、
前記複数の角度位置毎に、前記水平ｘ方向の常時微動、前記水平ｙ方向の常時微動、前記鉛直方向の常時微動からそれぞれスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを算出するスペクトル算出工程と、
各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も似ている角度位置の４５度回転方向、あるいは、各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、前記Ｈｘ／Ｖスペクトル比と前記Ｈｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も異なる角度方向を求めることに基づいて前記硬質基盤の傾斜方向を推定する傾斜方向推定工程と、
を有することを特徴とする地盤推定方法。

【請求項6】

請求項５に記載の地盤推定方法であって。
複数の地点において前記傾斜方向推定工程を実行して前記硬質基盤の傾斜方向を推定することを特徴とする地盤推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤は地震時でなくとも常に小さく揺れている（常時微動）。この常時微動を測定し、その測定結果から地盤の特性を検出できることが知られている。例えば、特許文献１では、水平２成分（ｘ、ｙ）と鉛直成分（ｚ）の常時微動から地盤の卓越周期（換言すると卓越振動数）を算出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−３４４３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の方法は地表面下の硬質基盤が傾いていないことを前提としており、硬質基盤が傾いている場合は、地盤の特性（卓越振動数など）を安定して検出できなくなるという問題があった。

【0005】

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、地盤の特性の検出精度を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための主たる発明は、地表面の下方に硬質基盤を有する地盤の卓越振動数を推定する地盤推定方法であって、水平ｘ方向の常時微動と、前記水平ｘ方向と直交する水平ｙ方向の常時微動と、鉛直方向の常時微動とを、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向を水平面内で回転させた複数の角度位置で測定する常時微動測定工程と、前記複数の角度位置毎に、前記水平ｘ方向の常時微動、前記水平ｙ方向の常時微動、前記鉛直方向の常時微動からそれぞれスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを算出するスペクトル算出工程と、各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比から形状が最も似ている角度位置を求め、当該角度位置の前記スペクトルＨｘ、前記スペクトルＨｙ、前記スペクトルＶに基づいて前記地盤の卓越振動数を推定する卓越振動数推定工程と、を有することを特徴とする地盤推定方法である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、地盤の特性の検出精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】常時微動の測定方法の概略説明図である。

【図2】各方向の揺れ（常時微動）の測定結果を示す図である。

【図3】図３Ａ〜図３Ｃは、Ｈ／Ｖスペクトル比の算出の手順を示す概略説明図である。

【図4】図４Ａは、図１の状態で測定されたＨｘ／Ｖスペクトル比、及び、Ｈｙ／Ｖスペクトル比を示す図であり、図４Ｂは、そのときのＨ／Ｖスペクトル比を示す図である。

【図5】基盤が傾斜している場合の状態を示す図である。

【図6】図６Ａは図５の状態で測定されたＨｘ／Ｖスペクトル比、及び、Ｈｙ／Ｖスペクトル比を示す図であり、図６Ｂは、そのときのＨ／Ｖスペクトル比を示す図であるである。

【図7】本実施形態における卓越振動数の測定方法の概略説明図である。

【図8】図８Ａ〜図８Ｄは、微動計１０を水平面で（ｘ方向、ｙ方向について）回転させた場合の、Ｈｘ／Ｖスペクトル比と、Ｈｙ／Ｖスペクトル比の形状の変化を示す図である。

【図9】図９Ａ〜図９Ｄは、基盤の傾斜の方向と微動計の角度位置（ｘ方向、ｙ方向）との関係の説明図であり、ｘ方向又はｙ方向の何れか一方が傾斜方向に対して垂直になっている場合の図である。

【図10】図１０Ａ〜図１０Ｄは、基盤の傾斜の方向と微動計の角度位置（ｘ方向、ｙ方向）との関係の説明図であり、ｘ方向とｙ方向が、傾斜方向に対して共に４５度になっている場合の図である。

【図11】図１１Ａ〜図１１Ｃは、地盤１の特性（基盤３の傾斜方向）の推定方法についての説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
地表面の下方に硬質基盤を有する地盤の卓越振動数を推定する地盤推定方法であって、水平ｘ方向の常時微動と、前記水平ｘ方向と直交する水平ｙ方向の常時微動と、鉛直方向の常時微動とを、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向を水平面内で回転させた複数の角度位置で測定する常時微動測定工程と、前記複数の角度位置毎に、前記水平ｘ方向の常時微動、前記水平ｙ方向の常時微動、前記鉛直方向の常時微動からそれぞれスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを算出するスペクトル算出工程と、各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比から形状が最も似ている角度位置を求め、当該角度位置の前記スペクトルＨｘ、前記スペクトルＨｙ、前記スペクトルＶに基づいて前記地盤の卓越振動数を推定する卓越振動数推定工程と、を有することを特徴とする地盤推定方法が明らかとなる。
このような地盤推定方法によれば、基盤の傾きに関わらず、地盤の特性（卓越振動数）の検出精度を高めることができる。

【0010】

かかる地盤推定方法であって、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向の回転角度は９０度未満であることが望ましい。
このような地盤推定方法によれば、無駄な測定をせずに済む。

【0011】

かかる地盤推定方法であって、前記卓越振動数推定工程では、前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙの相乗平均を前記スペクトルＶで除算して前記Ｈ／Ｖスペクトル比を算出し、当該Ｈ／Ｖスペクトル比が最も大きくなる振動数を前記卓越振動数としてもよい。

【0012】

かかる地盤推定方法であって、前記卓越振動数推定工程では、前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙの２乗和平方根を前記スペクトルＶで除算して前記Ｈ／Ｖスペクトル比を算出し、当該Ｈ／Ｖスペクトル比が最も大きくなる振動数を前記卓越振動数としてもよい。

【0013】

また、地表面の下方に硬質基盤を有する地盤の前記硬質基盤の傾斜方向を推定する地盤推定方法であって、水平ｘ方向の常時微動と、前記水平ｘ方向と直交する水平ｙ方向の常時微動と、鉛直方向の常時微動とを、前記水平ｘ方向及び前記水平ｙ方向を水平面内で回転させた複数の角度位置で測定する常時微動測定工程と、前記複数の角度位置毎に、前記水平ｘ方向の常時微動、前記水平ｙ方向の常時微動、前記鉛直方向の常時微動からそれぞれスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを算出するスペクトル算出工程と、各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も似ている角度位置の４５度回転方向、あるいは、各々の角度位置における前記スペクトルＨｘと前記スペクトルＨｙ、又は、前記Ｈｘ／Ｖスペクトル比と前記Ｈｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も異なる角度方向を求めることに基づいて前記硬質基盤の傾斜方向を推定する傾斜方向推定工程と、を有することを特徴とする地盤推定方法が明らかとなる。

【0014】

このような地盤推定方法によれば、地盤の特性（基盤の傾斜の方向又は傾斜に垂直な方向）の検出精度を高めることができる。

【0015】

かかる地盤推定方法であって、複数の地点において前記傾斜方向推定工程を実行して前記硬質基盤の傾斜方向を推定することが望ましい。

【0016】

このような地盤推定方法によれば、硬質基盤の傾斜方向をより確実に求めることができる。

【0017】

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜＜卓越振動数について＞＞
＜常時微動について＞
大地（地盤）は地震時でなくとも常に小さく揺れている。一般に、周期１秒よりも短周期の揺れは人間活動による人工的な振動源が原因であり、それよりも長周期の揺れは波浪や気圧変化などの自然現象が原因であると考えられている。これらの小さな振動は常時微動と呼ばれる。

【0018】

この常時微動を測定することにより、地震時の地盤の揺れ易さなどの特性を検出することができる。また、測定したデータを解析することにより、地盤構造(どのような固さの層構成になっているかなど)の推定を行うこともできる。

【0019】

図１は、常時微動の測定方法の概略説明図である。また、図２は、各方向の揺れ（常時微動）の測定結果の一例を示す図である。図２の横軸は時間、縦軸は揺れの大きさを示している。

【0020】

微動を測る際は、図１のように微動計１０を地盤１の地面１ａ（地表面に相当）に設置する。なお、地盤１の地面１ａの下方には、硬い層の基盤３（硬質基盤に相当）が存在している。

【0021】

微動計１０は、高感度の地震計である。微動計１０には、水平２成分（ｘ方向、ｙ方向）と鉛直成分（ｚ方向）との３成分のセンサーとロガー(記録装置)とが一体に設けられている。図１において、微動計１０は、ｘ方向の正が東（負が西）、ｙ方向の正が北（負が南）、ｚ方向の正が上（負が下）となるように地面１ａ上に配置されている。そして微動計１０は、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の各成分の揺れの大きさ（変位、速度、加速度など）を同時に計測し記録する。これにより、図２のように各方向の微動（常時微動）が測定される。例えば、地盤１の東西の揺れ（微動）は、微動計１０のｘ方向（図２の３つの図のうちの一番上の図）の成分として測定される。

【0022】

＜Ｈ／Ｖスペクトル比について＞
１地点において観測した微動の３成分観測記録のうち、水平動のスペクトル（Ｈ）を上下（鉛直）動のスペクトル（Ｖ）で除算したスペクトル比をとることにより、振動源の影響を受けない安定した結果が得られるといわれている。このスペクトル比はＨ/Ｖスペクトル比と呼ばれており、地盤１が揺れやすい振動数(卓越振動数)を推定するのに利用されている。

【0023】

図１のように微動計１０を地面１ａに設置し、ｘ、ｙ、ｚの３成分の常時微動を記録する場合、Ｈ／Ｖスペクトル比の計算の手順は以下のようになる。

【0024】

図３Ａ〜図３Ｃは、Ｈ／Ｖスペクトル比の算出の手順を示す概略説明図である。

【0025】

まず、観測された各成分（ｘ、ｙ、ｚ）の微動データ（図３Ａ）を周波数分析する。これにより、図３Ｂに示すようにｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の各スペクトルが得られる。なお、図３Ｂの各図の横軸は振動数（Ｈｚ）、縦軸は振幅の大きさを示している。次に、水平動（ｘおよびｙ)のスペクトルを上下動(ｚ)のスペクトルで除算する。この時、Ｈ/Ｖスペクトル比の計算式は以下の式などの方法がある。

【0026】

ここで、Ｈｘ、Ｈｙ、Ｖは、それぞれ、水平直交２成分（ｘ、ｙ）及び鉛直成分（ｚ）の微動のフーリエスペクトルである。また、式１は、水平動のスペクトルＨをスペクトルＨｘとスペクトルＨｙの相乗平均とする場合の式であり、式２は、水平動のスペクトルＨをスペクトルＨｘとスペクトルＨｙの２乗和平方根とする場合の式である。
これにより、図３Ｃに示すようにＨ/Ｖスペクトル比が得られる。

【0027】

また、図４Ａは、図１の状態で測定されたＨｘ／Ｖスペクトル比、及び、Ｈｙ／Ｖスペクトル比の一例を示す図であり、図４Ｂは、そのときのＨ／Ｖスペクトル比を示す図である。なお、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とは水平ｘ成分のスペクトルＨｘと鉛直ｚ成分のスペクトルＶとの比であり、Ｈｙ／Ｖスペクトル比とは水平ｙ成分のスペクトルＨｙと鉛直ｚ成分のスペクトルＶとの比である。

【0028】

図４ＡではＨｘ／Ｖスペクトル比の形状とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が似ている（卓越振動数が同じ値である）。そして、これらの各成分のスペクトルから得られるＨ／Ｖスペクトル比（図４Ｂ）の卓越振動数も、図４Ａの卓越振動数と同じ値になっている。

【0029】

このようにＨ／Ｖスペクトル比を求める際に、水平動のスペクトルＨは水平ｘ成分（スペクトルＨｘ）および水平ｙ成分（スペクトルＨｙ）を合わせて考えており、この求め方は、地層が成層（ｘ方向の微動≒ｙ方向の微動）であることを前提としている。しかしながら、実際には図５のように基盤３(固い層)が傾斜している場合がある。なお、図５は、基盤３が傾斜している場合の状態を示す図である。図５では、基盤３が南北方向に傾いており、北側は浅く、南側は深くなっている。また、図５において微動計１０は図１と同じ向きに置かれている。

【0030】

図６Ａは図５の状態で測定されたＨｘ／Ｖスペクトル比、及び、Ｈｙ／Ｖスペクトル比の一例を示す図であり、図６Ｂは、そのときのＨ／Ｖスペクトル比を示す図である。

【0031】

図５のように基盤３が傾斜している場合、図６Ａに示すようにｘ方向のスペクトルＨｘとｙ方向のスペクトルＨｙとが大きく異なる（卓越振動数が一致しない）ことがある。この場合、スペクトルＨｘとスペクトルＨｙをそのまま用いてＨ／Ｖスペクトル比を算出するとＨ／Ｖスペクトル比のピークが不明確になり、安定した卓越振動数を求めることができなくなるおそれがある（地盤１の特性の検出精度が低下するおそれがある）。

【0032】

そこで、本実施形態では、地盤１の特性（具体的には卓越振動数）の検出精度を高めるようにしている。

【0033】

＜＜本実施形態の卓越振動数の測定方法＞＞
図７は、本実施形態における卓越振動数の測定方法の概略説明図である。なお、本実施形態において微動計１０は、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部及び各種の演算を行う演算処理部を備えたコンピュータ（不図示）と通信可能に接続されており、常時微動の測定以外の処理は、当該コンピュータにて行う。

【0034】

本実施形態では、図７に示すように微動計１０を数度おきに回転させて測定する。つまり、ｘ方向、ｙ方向、及び、ｚ方向の各常時微動を、ｘ方向とｙ方向を水平面で回転させた複数の角度位置で測定する（常時微動測定工程に相当）。

【0035】

例えば、図に示すようにｘ方向が東、ｙ方向が北を向いた状態（ｘ₀、ｙ₀）から、微動計１０を上から見て時計回りに（ｘ₁、ｙ₁）→（ｘ₂、ｙ₂）→（ｘ₃、ｙ₃）と回転させる。そして、各角度位置の水平２成分と鉛直成分の常時微動を測定する。

【0036】

コンピュータは、各角度位置で測定した常時微動のデータを受信し、これらを周波数分析してｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の各スペクトル（スペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶ）を算出する（スペクトル算出工程に相当）。なお、本実施形態では、微動計１０自体を回転させているが、ｘ方向とｙ方向の水平２成分のデータを数度おきに回転させて解析してもよい。

【0037】

次に、角度位置ごとにＨｘ／Ｖスペクトル比と、Ｈｙ／Ｖスペクトル比を求め、各々の角度位置におけるＨｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も一致する方向（角度位置）を見つける。なお、ｘとｙは正負記録しているため、９０度回すと０度の場合のスペクトルと同じ結果となる。つまり、回転の角度は９０度未満でよい。これにより無駄な測定をせずに済む。

【0038】

図８Ａ〜図８Ｄは、微動計１０を水平面で（ｘ方向、ｙ方向について）回転させた場合の、Ｈｘ／Ｖスペクトル比と、Ｈｙ／Ｖスペクトル比の形状の変化を示す図である。図８Ａは（ｘ₀、ｙ₀）、図８Ｂは（ｘ₁、ｙ₁）、図８Ｃは（ｘ₂、ｙ₂）、図８Ｄは（ｘ₃、ｙ₃）における形状をそれぞれ示している。

【0039】

これらの図からわかるように、回転に応じてｘ方向とｙ方向の形状が変化している。例えば図の場合、図８Ｃの角度位置（ｘ₂、ｙ₂）になったときにＨｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が概ね一致している。

【0040】

このように、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状が最も似ている角度位置を求め、その角度位置のデータ（スペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶ）を用いて、前述した式１又は式２によりＨ／Ｖスペクトル比を求める。そして、Ｈ／Ｖスペクトル比が最も大きくなる振動数を卓越振動数と推定する（卓越振動数推定工程に相当）。これにより、基盤３が傾斜していても安定した卓越振動数を求めることができる。

【0041】

なお、本実施形態では、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比の形状を比較することで角度位置を決定しているが、各々の角度位置におけるスペクトルＨｘとスペクトルＨｙの形状から最も似ている角度位置を求めてもよい。また、本実施形態では、コンピュータが角度位置を求めているが、例えば作業員が形状を目視することによって角度位置を決めてもよい。

【0042】

以上説明したように、本実施形態では、地面１ａの下方に基盤３を有する地盤１の卓越振動数を推定する際に、水平２成分（ｘ方向及びｙ方向）を水平面内で回転させた複数の角度位置で、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の常時微動を測定している。そして、各常時微動からそれぞれ、水平ｘ方向のスペクトルＨｘと、水平ｙ方向のスペクトルＨｙと、鉛直方向のスペクトルＶとを算出している。そして、各々の角度位置におけるＨｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比から形状が最も似ている角度位置を求め、当該角度位置のスペクトルＨｘ、スペクトルＨｙ、スペクトルＶを用いて地盤１の卓越振動数を推定している。

【0043】

これにより、基盤３の傾斜の有無にかかわらず、安定した卓越振動数を求めることができ、地盤１の特性（卓越振動数）の検出精度を高めることができる。

【0044】

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、地盤１の特性として卓越振動数を算出していたが、第２実施形態では、地盤１の基盤３の傾き（傾斜）の方向を求める。

【0045】

すなわち、ｘ方向のスペクトルＨｘとｙ方向のスペクトルＨｙ（又は、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比）の異なる原因が基盤３の傾斜による影響であると考えると、基盤３の傾斜方向およびその直角方向で計測した場合が最もスペクトルの違いが大きくなると推察される。逆に、基盤３の傾斜の影響を対称に受ける方向（つまり傾斜方向から４５度回転した角度位置）で測定するとスペクトルＨｘとスペクトルＨｙ（または、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比）が最も近くなると推察される。

【0046】

図９Ａ〜図９Ｄ、及び、図１０Ａ〜図１０Ｄ図は、基盤３の傾斜の方向と微動計１０の角度位置（ｘ方向、ｙ方向）との関係の説明図である。ここでは第１実施形態（図５、図７）と同様に、傾斜の方向は南北方向であり、北側では基盤３が浅く、南側では基盤３が深くなっている。

【0047】

図９Ａ〜図９Ｄは、ｘ方向又はｙ方向の何れか一方が傾斜方向に対して垂直になっている場合の図である。すなわち、ｘ方向とｙ方向の一方が傾斜の方向（南北方向）に垂直であり、他方が傾斜の方向に平行になっている。この場合、ｘ方向とｙ方向とにおいて、基盤３の傾斜の影響の受け方が最も異なり、スペクトルの違いが大きくなる。

【0048】

図１０Ａ〜図１０Ｄは、ｘ方向とｙ方向が、傾斜方向に対して共に４５度になっている場合の図である。この場合、ｘとｙとにおいて基盤３の傾斜の影響を同様に受けることになる。すなわち、ｘとｙのスペクトルが概ね一致するようになる。

【0049】

なお、図９Ａと図９Ｃ、図９Ｂと図９Ｄ、及び、図１０Ａと図１０Ｃ、図１０Ｂと図１０Ｄはそれぞれ波のデータは正負反転した波形となり、スペクトル（振動数ごとの揺れの大きさ）は同一となる。

【0050】

以上のことより、ｘ方向のスペクトルＨｘとｙ方向のスペクトルＨｙ（または、Ｈｘ／Ｖスペクトル比、及び、Ｈｙ／Ｖスペクトル比）が概ね一致した方向（図８Ｃの状態）から４５度回転した方向が基盤３の傾斜方向、又は、傾斜に垂直な方向であるとわかる。

【0051】

よって、スペクトルＨｘとスペクトルＨｙ（または、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比）の形状が最も似ている角度位置の４５度回転方向、あるいは、各々の角度位置におけるスペクトルＨｘとスペクトルＨｙ（または、Ｈｘ／Ｖスペクトル比とＨｙ／Ｖスペクトル比）の形状が最も異なる角度方向から、基盤３の傾斜方向、及び、その直角方向（傾斜方向に垂直な方向）を推定することができる。ただし、一点の測定だけでは、傾斜方向と傾斜に直角な方向の何れかであることがわかるのみであり、基盤３の傾斜方向を確実に判断できない。

【0052】

これに対し、複数（２つ以上）の地点で卓越振動数の測定をすれば、基盤３の傾斜方向をより確実に推測することができる。また、卓越振動数は、基盤３が浅いほど大きくなり、基盤３が深いほど小さくなる。よって、前述の方法で複数の地点の卓越振動数を求め、その大小を比較することで、その各地点のどこの基盤３が深いかがわかる。つまり、基盤３の傾斜方向（深さの向き）、及び、その直角方向（傾斜方向に垂直な方向）を判断することができる。

【0053】

図１１Ａ〜図１１Ｃは、地盤１の特性（基盤３の傾斜方向）の推定方法についての説明図である。

【0054】

図１１Ａに示すように、この例では、基盤３の傾斜方向に対して、ｘ方向とｙ方向がそれぞれ４５度となっている（スペクトルＨｘとスペクトルＨｙが概ね一致する）。ただし、仮に地点Ｐ１だけで測定した場合、傾斜の方向が図に示す方向か、図に示す方向の直交方向かが判断できない。そこで、本実施形態では、地点Ｐ１と地点Ｐ２の２点で測定している。

【0055】

図１１Ｂは、地点Ｐ１におけるＨ／Ｖスペクトル比と地点Ｐ２におけるＨ／Ｖスペクトル比を示す図である。Ｐ１の方がＨ／Ｖスペクトル比の卓越振動数が小さく、Ｐ２はＨ／Ｖスペクトル比の卓越振動数が大きい。

【0056】

この結果から、傾斜の方向が図１１Ａに示す方向であり、図１１Ｃに示すように、地点Ｐ１では基盤３が深く、地点Ｐ２では基盤３が浅くなっていることがわかる。仮に、卓越振動数が同じであると、傾斜の方向が地点Ｐ１と地点Ｐ２を結ぶ方向（図１１Ａに示す傾斜方向）と直交する方向であることになる。

【0057】

このように、本実施形態のように複数の地点で測定することにより、基盤３の傾斜方向を推定することができる。また、この場合においても、微動計１０を回転してｘ方向とｙ方向のスペクトルが概ね一致する方向を求めることで、地盤１の特性（ここでは基盤３の傾斜方向）の検出精度を高めることができる。

【0058】

なお、本実施形態ではスペクトルＨｘとスペクトルＨｙの形状が最も似ている方向の４５度回転方向を傾斜方向として推定していたが、スペクトルＨｘとスペクトルＨｙが最も異なる方向から傾斜方向を推定してもよい。

【0059】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。

【0060】

前述の実施形態等では、常時微動の測定以外は記憶部や演算処理部を有するコンピュータで行うこことしたが、このコンピュータの機能を微動計１０に設けて、微動計１０のみで各処理を行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 地盤
１ａ 地面
３ 基盤
１０ 微動計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】