特開 2023-183304 層別沈下量測定装置及び層別沈下量の測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023183304

(43)【公開日】2023-12-27

(54)【発明の名称】層別沈下量測定装置及び層別沈下量の測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/90 20060101AFI20231220BHJP

   E02D 1/00 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

G01S13/90 127

E02D1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096845

(22)【出願日】2022-06-15

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷川 友浩

(72)【発明者】

【氏名】濱田 純次

(72)【発明者】

【氏名】井上 修作

(72)【発明者】

【氏名】関 光雄

【テーマコード（参考）】

2D043

5J070

【Ｆターム（参考）】

2D043AA00

2D043AB00

2D043AC03

2D043BA10

5J070AC03

5J070AE07

5J070AF08

5J070BE02

(57)【要約】

【課題】長期に亘って地層別の経時的な沈下量を測定する。
【解決手段】層別沈下量測定装置１００は、地盤の地表面の鉛直変位量及び地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測して作成した観測データを取得する観測データ取得部１１０と、構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定されている地盤の地層構成の地層データを取得する地層データ取得部１２０と、観測データ及び地層データから地盤の地層別の経時的な沈下量を導出する導出部１３０と、を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤の地表面の鉛直変位量及び前記地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測して作成した観測データを取得する観測データ取得部と、
前記構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定されている前記地盤の地層構成の地層データを取得する地層データ取得部と、
前記観測データ及び前記地層データから前記地盤の地層別の経時的な沈下量を導出する導出部と、
を備えた層別沈下量測定装置。

【請求項2】

前記観測データは、衛星を用いた干渉ＳＡＲ解析で作成する、
請求項１に記載の層別沈下量測定装置。

【請求項3】

前記構造物は、既設の建築物であり、
前記地層データは、前記建築物の設計図書から作成する、
請求項１又は請求項２に記載の層別沈下量測定装置。

【請求項4】

地盤の地表面の鉛直変位量及び前記地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測して作成した観測データを取得する観測データ取得工程と、
前記構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定された前記地盤の地層構成の地層データを取得する地層データ取得工程と、
前記観測データ及び前記地層データから前記地盤の地層別の経時的な沈下量を導出する導出工程と、
を備えた層別沈下量の測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、層別沈下量測定装置及び層別沈下量の測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、盛土の層別沈下量と地下水位を同時に計測するための計測装置に関する技術が開示されている。この先行技術の計測装置は、複数の測定用パイプとこれら測定用パイプを移動自在に連結するための連結用パイプとからなっている。測定用パイプには、略中央部に測定リングが設けられ、この測定リングの水平方向にクロスアームが固定され、測定用パイプ連結用パイプには孔が形成されている。

【0003】

特許文献２には、海底地盤の埋め立て工事及び土砂埋設工事を施工する際に沈下状態を測定する方式に関する技術が開示されている。この先行技術の沈下測定方式では、少なくても２台以上の圧力計と、圧力計の背圧室を全て連通する第１の連通管と、圧力計の受圧室を全て連通する第２の連通管と、第２の連通管に連通される加圧液槽からなる。そして、加圧液槽と第２の連通管と受圧室に液体のみを充満し、加圧液槽に可撓性のある蛇腹状の構造を持たせている。

【0004】

特許文献３には、地盤の沈下量を測定するための計測方法と計測装置に関する技術が開示されている。この先行技術では、ボーリング等によって削孔した孔内に、内部に所定の間隔で標識を有する伸縮自在な沈下計測パイプを地盤と一体化して埋設し、深度計測機能を有する孔内観測用カメラで沈下計測パイプ内の標識を観測して各標識の深度を計測し、各標識の深度の経時変化から各標識の深度における地盤の沈下量を求めている。

【0005】

非特許文献１には、環境省が取りまとめた「地盤沈下観測等における衛星活用マニュアル」が開示されている。この先行技術では、人工衛星により観測された衛星データを活用することで、地盤沈下を効率的に監視している。

【0006】

また、その他関連する技術が、非特許文献２及び非特許文献３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平０３－００９２１７号公報

【特許文献2】特開２００２－１３１０９４号公報

【特許文献3】特開２００７－１１４０７９号公報

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】２０２２年０４月０３日検索、インターネット＜https://www.env.go.jp/press/104084.html＞ 「地盤沈下観測等における衛星活用マニュアル」

【非特許文献2】２０２２年０４月０１日検索、インターネット＜https://sorabatake.jp/3364/＞ 「合成開口レーダ（SAR）のキホン～事例、分かること、センサ、衛星、波長～」

【非特許文献3】２０２２年０４月０３日検索、インターネット＜https://sorabatake.jp/4343/＞ 「干渉SAR（InSAR）とは-分かること、事例、仕組み、読み解き方-」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

地盤の層別の沈下量の測定には、層別沈下計が用いられることがある。しかし、層別沈下計は、測定員が定期的に沈下量を現地に行って測定する必要がある。よって、長期に亘って、例えば数十年以上に亘って定期的に測定することは、費用や引継ぎ等から難しい。

【0010】

一方、非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３に記載されている衛星データを用いた鉛直変位測定技術（干渉ＳＡＲ解析)による地盤沈下観測は、長期に亘って観測することが可能である。しかし、この鉛直変位測定技術（干渉ＳＡＲ解析)による地盤沈下観測は、原理的に地表面レベルの鉛直変位しか測定できないので、地層別の沈下量を測定することはできない。

【0011】

本発明は、上記事実を鑑み、長期に亘って地層別の経時的な沈下量を測定することが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0012】

第一態様は、地盤の地表面の鉛直変位量及び前記地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測して作成した観測データを取得する観測データ取得部と、前記構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定されている前記地盤の地層構成の地層データを取得する地層データ取得部と、前記観測データ及び前記地層データから前記地盤の地層別の経時的な沈下量を導出する導出部と、を備えた層別沈下量測定装置である。

【0013】

第一態様の層別沈下量測定装置では、観測データにおける構造物の鉛直変量を構造物の基礎を支持する地層の沈下量とし、観測データ及び地層データから地層別の経時的な沈下量を導出する。観測データである地盤の地表面の鉛直変位量及び構造物の鉛直変位量の経時変化は、上空から観測して作成するので、例えば測定員が定期的に沈下量を現地に行って測定する必要がない。したがって、長期に亘って地層別の経時的な沈下量を測定できる。

【0014】

第二態様は、前記観測データは、衛星を用いた干渉ＳＡＲ解析で作成する、第一態様に記載の層別沈下量測定装置である。

【0015】

第二態様の層別沈下量測定装置では、観測データは衛星を用いた干渉ＳＡＲ解析で作成されるので、長期に亘って高精度の観測データを作成できる。

【0016】

第三態様は、前記構造物は、既設の建築物であり、前記地層データは、前記建築物の設計図書から作成する、第一態様又は第二態様に記載の層別沈下量測定装置である。

【0017】

第三態様の層別沈下量測定装置では、既設の建築物を利用することで新たに構造物を構築する必要がない、或いは新たに構築する構造物の構築数を削減できる。また、建築物の設計図書から地層データを作成するので、例えばボーリング調査をすることとなく地層データを作成可能である。

【0018】

第四態様は、地盤の地表面の鉛直変位量及び前記地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測した観測データを取得する観測データ取得工程と、前記構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定された前記地盤の地層構成の地層データを取得する地層データ取得工程と、前記観測データ及び前記地層データから前記地盤の地層別の経時的な沈下量を導出する導出工程と、を備えた層別沈下量の測定方法である。

【0019】

第四態様の層別沈下量の測定方法では、構造物の鉛直変量を構造物の基礎を支持する地層の沈下量とすることで、観測データ及び地層データから地層別の経時的な沈下量を導出する。観測データである地盤の地表面の鉛直変位量及び構造物の鉛直変位量の経時変化は、上空から観測するので、測定員が定期的に沈下量を現地に行って測定する必要がない。したがって、長期に亘って地層別の経時的な沈下量が測定される。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、長期に亘って地層別の経時的な沈下量を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】層別沈下量測定システムの構成と地盤の地盤構成の構成図である。

【図2】層別沈下量測定装置の機能構成の例を示すブロック図である。

【図3】地層別の沈下量の例を示すグラフである。

【図4】数値解析における（Ａ）は沈下前の状態を示す図１に対応する構成図であり、（Ｂ）は沈下後の状態を示す図１に対応した構成図である。

【図5】数値解析における沈下量を示す図３に対応したグラフである。

【図6】日層別の沈下量及び層厚変化量を求めるフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の層別沈下量測定装置について説明する。

【0023】

［構成］
本実施形態の層別沈下量測定装置の構成について説明する。

【0024】

図１には、本実施形態の層別沈下量測定装置１００を含んだ層別沈下量測定システム１０の全体構成が示されている。層別沈下量測定システム１０は、地盤５００の地層別の経時的な沈下量を測定するシステムである。

【0025】

層別沈下量測定システム１０は、層別沈下量測定装置１００と、人工衛星２０と、地盤５００に構築された複数の既設の建築物２００、２１０、２３０及び新設の構造物２２０と、を有して構成されている。

【0026】

本実施形態の人工衛星２０は、合成開口レーダー（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ（ＳＡＲ））を搭載したＳＡＲ衛星である。なお、以降「合成開口レーダー」を「ＳＡＲ」と記すことがある。

【0027】

本実施形態の地盤５００は、地盤５００の地層構成５００Ｋは、上層側から盛土層５１０、第一粘土層５１２、第一砂礫層５１４、第二粘土層５１６及び第二砂礫層５１８となっている。第二砂礫層５１８よりも深い層全体を深部層５２０とする。なお、図１等に示す地層構成５００Ｋは一例であって、これに限定されるものではない。

【0028】

既設の建築物２００、２１０、２３０は、地盤５００上に構築されているオフィスビル、集合住宅及び戸建住宅等である。また、建築物２００、２１０、２３０は、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造及び木造等、どのような構造のものであってもよい。

【0029】

なお、各図では判り易くするため、建築物２００、２１０、２３０は、後述する構造物２２０と同じ大きさの四角で図示しているが、実際にはそれぞれの建築物に応じた大きさや形状となっている。

【0030】

建築物２００、２１０、２３０及び後述する構造物２２０を支持する基礎の先端部は、それぞれ異なる地層に定着している。具体的には、建築物２００の基礎は、盛土層５１０に支持されたべた基礎２０２である。建築物２１０の基礎は、先端部２１４が盛土層５１０の下層部分に支持された杭２１２である。建築物２３０の基礎は、先端部２３４が第二砂礫層５１８に支持された杭２３２である。

【0031】

新設の構造物２２０は、地盤５００の地層別の沈下量を測定するために新たに構築されたものである。本実施形態の構造物２２０は、鉄筋コンクリート造の１メートル四方の立方体であるが、これに限定されるものではない。但し、人工衛星２０の電波が周囲の建物等によって遮られない程度の大きさや場所である必要がある。また、構造物２２０の基礎は、先端部２２４が第一砂礫層５１４に支持された杭２２２である。

【0032】

ここで、本実施形態では、地盤５００の地層構成５００Ｋ及び建築物２００、２１０、２３０の基礎の先端部が支持されている地層は、建築物２００、２１０、２３０の設計図書から把握する。構造物２２０の基礎の先端部が支持されている地層、本実施形態では第一砂礫層５１４は、杭２２２を打つ際に把握する。

【0033】

なお、杭２１２、２２２、２２３は、例えば、コンクリート杭、鉄骨杭及びＦＲＰポール等、どのような杭であってもよい。

【0034】

ここで、設計図書とは、建築物を建築するために必要な図書で、設計図及び仕様書等の総称である。設計図書は、設計事務所や行政機関等に保管されている。

【0035】

図１に示す実施形態の層別沈下量測定装置１００のハードウェア構成は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）、各処理ルーチンを実現するためのプログラム等を記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、記憶手段としてのメモリ及びネットワークインタフェース等を含んだコンピュータによって構成されている。なお、層別沈下量測定装置１００は、複数のサーバーやクラウド等を含んで構成されていてもよい。

【0036】

ＣＰＵは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵは、ＲＯＭ等からプログラムを読み出し、ＲＡＭを作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵは、ＲＯＭ等に記録されているプログラムにしたがって、各種の演算処理を行う。

【0037】

図２に示すように、層別沈下量測定装置１００は、機能的には、観測データ取得部１１０と、地層データ取得部１２０と、導出部１３０と、を備えている。また、観測データ取得部１１０には解析部３０が接続され、観測データ取得部１１０はこの解析部３０から観測データを取得する。地層データ取得部１２０には入力部１２２が接続され、地層データ取得部１２０は入力部１２２から地層データを取得する。

【0038】

なお、「観測データ」とは、図１に示す地盤５００の地表面５０２、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の初期状態（観測開始時点）又は前回観測時からの鉛直方向の変位量である。また、「地層データ」とは、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の基礎が支持されている地層が特定されている地層構成５００Ｋである。

【0039】

解析部３０は、人工衛星２０（図１も参照）から衛星データを受信すると共に受信した衛星データに対しての干渉ＳＡＲ解析を行い、図１に示す地盤５００の地表面５０２、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直方向の変位量を求める。

【0040】

なお、本実施形態では、「鉛直方向の変位量」を「鉛直変位量」と記載する。また、地表面５０２の鉛直変位量をＳ０、建築物２００の鉛直変位量をＳ１、建築物２１０の鉛直変位量をＳ２、建築物２３０の鉛直変位量をＳ４及び構造物２２０の鉛直変位量をＳ３とする。

【0041】

干渉ＳＡＲ解析は、前述した非特許文献１、非特許文献２及び非特許文献３等に記載されている。簡単に説明すると、干渉ＳＡＲ解析は、人工衛星２０から電波（マイクロ波）を発射し、跳ね返ってきた電波の位相変化を捉えることで鉛直変位量を解析して求めるものである。言い換えると、干渉ＳＡＲ解析は、変位前に観測した電波と変位後に観測した電波とでは、変位量分だけ僅かに電波がずれるので、この前後の波を疑似的に「干渉」させることで、鉛直変位量を解析して求める仕組みである。

【0042】

なお、本実施形態では、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０を含む一定範囲の平均の鉛直変位量を、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量とする。

【0043】

人工衛星２０（図１も参照）を打ち上げ後は、基本的に常時観測し続けている。しかし、衛星２０が当該観測対象地区の上空を通過する毎に衛星データを取得することは困難であり、また、衛星データには様々なノイズが入っている。よって、本実施形態では、解析部３０は、一定期間（例えば六か月）に亘って取得した衛星データを一度に干渉ＳＡＲ解析して地盤５００の地表面５０２、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量を求めている。なお、このような解析手法は一般的に干渉ＳＡＲ解析で行われているものであるが、これに限定されるものではない。

【0044】

そして、観測データ取得部１１０は、干渉ＳＡＲ解析後の地盤５００の地表面５０２、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量の観測データを解析部３０から取得して格納する。なお、初期状態（観測開始時点）からの変化から、それぞれの初期状態（観測開始時点）からの鉛直変位量を求めてもよいし、前回観測時からの変化を累積することで、それぞれの初期状態（観測開始時点）からの鉛直変位量を求めてもよい。

【0045】

地層データ取得部１２０は、入力部１２２を介して、地層構成５００Ｋと、地層構成５００Ｋにおける建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の基礎の先端部が定着した地層と、で構成された地層データを取得する。別の観点から説明すると、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の基礎の先端部を支持する地層が特定されている地盤５００の地層構成５００Ｋの地層データを入力部１２２から地層データ取得部１２０が取得する。地層データは、前述した設計図書等に基づいてコンピュータ等で作成し、入力部１２２を介して地層データ取得部１２０が地層データを取得する。

【0046】

なお、本実施形態では、地層データは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ（登録商標）等の表計算ソフトウェアを用いて作成されたＣＳＶ形式のデータであるが、これに限定されるものではない。また、入力部１２２は、地層データを地層データ取得部１２０に入力する機能を有していればよい。具体的には、地層データを作成したコンピュータとケーブルで接続する接続部や地層データが格納されたＵＳＢメモリ等の記憶ストレージが接続されるコネクタ等である。

【0047】

導出部１３０は、観測データ及び地層データから地盤５００の地層別の経時的な沈下量等を導出する。具体的には、建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量を、それぞれの基礎の先端部が定着している地層の沈下量とし、地層別の経時的な沈下量を導出する。導出結果は、図示していないモニターなどに表示される。

【0048】

（地層別の経時的な沈下量等の導出例）
次に、本実施形態における導出部１３０が行う具体的な導出例について説明する。なお、鉛直変位量及び沈下量等は、初期状態（観測開始時点）から今回測定時までの変化量である。

【0049】

図１に示す建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量を、それぞれの基礎の先端部が定着している地層の経時的な沈下量とする。具体的には、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４を第二砂礫層５１８の沈下量とし、構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３を第一砂礫層５１４の沈下量とする。

【0050】

なお、本実施形態では、圧縮された地層の層厚変化も算出している。よって、次に層厚変化量の算出方法例について説明する。

【0051】

第二砂礫層５１８の沈下量は、第二砂礫層５１８よりも下の深部層５２０の層厚変化量の総和である。また、第一砂礫層５１４の沈下量は、第一砂礫層５１４よりも下の地層である第二粘土層５１６、第二砂礫層５１８及び深部層５２０の層厚変化量の総和である。

【0052】

よって、第二砂礫層５１８の沈下量、つまり、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４を深部層５２０全体の層厚変化量Ｒ４とする。

【0053】

また、第二砂礫層５１８の沈下量と第一砂礫層５１４の沈下量との差、つまり、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４と構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３との差を算出し、算出結果を第二粘土層５１６の層厚変化量Ｒ３とする。

【0054】

また、第一砂礫層５１４の沈下量と盛土層５１０との差、つまり、構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３と建築物２１０の鉛直変位量Ｓ２との差を算出し、算出結果を第一粘土層５１２の層厚変化量Ｒ２とする。

【0055】

また、建築物２１０の鉛直変位量Ｓ２は、盛土層５１０よりも下の第一粘土層５１２、第一砂礫層５１４、第二粘土層５１６、第二砂礫層５１８及びその下の深部層５２０の層厚変化量の総和である。よって、建築物２１０の鉛直変位量Ｓ２と地表面５０２の鉛直変位量Ｓ０と差を盛土層５１０の層厚変化量Ｒ１とする。

【0056】

なお、直接基礎２０２である建築物２００の鉛直変位量Ｓ１は、地表面５０２の鉛直変位量Ｓ０と同じ又は略同じになる。鉛直変位量Ｓ１が鉛直変位量Ｓ０よりも優位に大きい場合は、何らかの原因で建築物２００の直下の地盤が局地的に沈下していること等が考えられる。

【0057】

ここで、第一砂礫層５１４及び第二砂礫層５１８は、所謂支持層であり、層厚変化は無い又は略無いと考えられる。しかし、第一粘土層５１２及び第二粘土層５１６は、所謂軟弱層であり、層厚変化が発生し、これにより第一砂礫層５１４及び第二砂礫層５１８が沈下すると考えられる。なお、後述する例では、盛土層５１０は、層厚変化が無い又は略無い。しかし、一般的には盛土層は層厚変化することが多い。

【0058】

（フローチャートによる説明）
次に、導出部１３０のＣＰＵが行う導出及び算出の例を図６のフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵはプログラムを読み出して、ＲＡＭに展開して実行することにより、導出処理が行なわれる。なお、ここでは建築物２００の不同沈下量の算出は反映していない。

【0059】

ＣＰＵは、図１に示す建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量を、それぞれの基礎の先端部が定着している地層の沈下量とする。具体的には、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４を第二砂礫層５１８の沈下量とし、構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３を第一砂礫層５１４の沈下量とする（図６のステップＳ１０１）。

【0060】

次に、ＣＰＵは、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４を深部層５２０全体の層厚変化量Ｒ４とする（図６のステップＳ１０２）。

【0061】

次に、ＣＰＵは、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４と構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３との差を求め、この差を第二粘土層５１６の層厚変化量Ｒ３とする（図６のステップＳ１０３）。

【0062】

次に、ＣＰＵは、建築物２１０の鉛直変位量Ｓ２と構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３との差を求め、この差を第一粘土層５１２の層厚変化量Ｒ２とする（図６のステップＳ１０４）。

【0063】

次に、ＣＰＵは、建築物２１０の鉛直変位量Ｓ１と地表面５０２の鉛直変位量Ｓ０との差を求め、この差を盛土層５１０の層厚変化量Ｒ１とする（図６のステップＳ１０５）。

【0064】

（導出結果の例）
次に、図３を用いて地盤５００における地層別の経時的な沈下量等の導出結果の一例を説明する。なお、実際には、測定は定期的に行われるので、データは離散的であるが、図３ではそれらを結んで線にして示している。

【0065】

図３には、地表面５０２（図１参照）の鉛直変位量Ｓ０、建築物２００（図１参照）の鉛直変位量Ｓ１、建築物２１０（図１参照）の鉛直変位量Ｓ２、構造物２２０（図１参照）の鉛直変位量Ｓ３及び建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４の経時変化が示されている。そして、前述したように、鉛直変位量Ｓ０、Ｓ１は地表面５０２の沈下量であり、鉛直変位量Ｓ３は第一砂礫層５１４（図１参照）の沈下量であり、鉛直変位量Ｓ４は第二砂礫層５１８（図１参照）の沈下量である。

【0066】

また、鉛直変位量Ｓ０、Ｓ１から鉛直変位量Ｓ２を引いたＲ１が盛土層５１０の層厚変化量である。鉛直変位量Ｓ２から鉛直変位量Ｓ３を引いたＲ２が第一粘土層５１２の層厚変化量であり、鉛直変位量Ｓ３から鉛直変位量Ｓ４を引いたＲ３が第二粘土層５１６の層厚変化量である。そして、鉛直変位量Ｓ４が深部層５２０全体の層厚変化量Ｒ４である。

【0067】

（数値解析による検証）
次に、図１の解析モデルを作成し、数値解析によって、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４が第二砂礫層５１８の沈下量となり、構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３が第一砂礫層５１４の沈下量となることを検証した結果を説明する。

【0068】

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、第一粘土層５１２の層厚がＤ１からＤ２に変化し、第二粘土層５１６の層厚がＤ３からＤ４に変化したとした。その他の地層の層厚は不変とした。

【0069】

なお、図４（Ａ）は、初期状態で図１と同じである。図４（Ｂ）は、数値解析の結果を反映した図である。図４（Ｂ）を見ると分かるように、構造物２２０及び建築物２３０は地表面５０２から突出していることが判る。また、地表面５０２と建築物２３０との高低差Ｆ１が第一粘土層５１２の層厚変化量と第二粘土層５１６の層厚変化量の合計と一致し、地表面５０２と構造物２２０との高低差Ｆ２が第一粘土層５１２の層厚変化量と一致し、建築物２３０と構造物２２０との高低差Ｆ３が、第二粘土層５１６の層厚変化量が一致する。なお、地表面５０２と建築物２３０との高低差Ｆ１は、第一粘土層５１２の層厚変化量Ｆ１と第二粘土層５１６の層厚変化量Ｆ２との合計である。

【0070】

図５は、解析結果に基づいて作成した地表面５０２（図４参照）の鉛直変位量Ｓ０、建築物２００（図４参照）の鉛直変位量Ｓ１、建築物２１０（図４参照）の鉛直変位量Ｓ２、構造物２２０（図４参照）の鉛直変位量Ｓ３及び建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４の変化を示すグラフである。そして、図示は省略するが、地表面５０２、第一砂礫層５１４及び第二砂礫層５１８の沈下量の変化も図５と全く同じであることが確認された。つまり、建築物２３０の鉛直変位量Ｓ４が第二砂礫層５１８の沈下量であり、構造物２２０の鉛直変位量Ｓ３が第一砂礫層５１４の沈下量であることが、数値解析によって確認された。なお、鉛直変位量Ｓ０と鉛直変位量Ｓ１、Ｓ２とは同じであるが、判り易くするため図５では重ならないように図示している。

【0071】

［作用及び効果］
次に本実施形態の作用及び効果について説明する。

【0072】

本実施形態の層別沈下量測定装置１００及び層別沈下量測定システム１０では、観測データにおける図１に示す建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量を、それぞれの基礎の先端部が定着している地層の沈下量とし、地層別の経時的な沈下量等を導出する。

【0073】

観測データである地盤５００の地表面５０２の鉛直変位量Ｓ０及び建築物２００、２１０、２３０及び構造物２２０の鉛直変位量Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の経時変化は、上空から観測して作成するので、例えば測定員が定期的に沈下量を現地に行って測定する必要がない。したがって、長期に亘って、例えば数十年以上に亘って定期的に測定することが容易に低コストで可能である。

【0074】

更に、観測データは人工衛星２０を用いた干渉ＳＡＲ解析で作成されるので、長期に亘って高精度の観測データを作成できる。

【0075】

また、既設の建築物２００、２１０、２３０を利用することで、新たに構造物２２０を構築するのみでよい。また、建築物２００、２１０、２３０の設計図書から地層データを作成するので、例えばボーリング調査をすることとなく地層構成５００Ｋを把握可能である。

【0076】

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0077】

例えば、上記実施形態では、既設の建築物２００、２１０、２３０と新たに構築した測定専用の構造物２２０との鉛直変位量を測定したが、これに限定されるものではない。既設の建築物の鉛直変位量のみを測定してもよいし、新たに構築した複数の測定専用の構造物の鉛直変位量のみを測定してもよい。

【0078】

また、例えば、上記実施形態では、地層別の沈下量と層厚変化量とを求めたが、これに限定されるものではない。少なくとも地層別の沈下量を求めればよい。

【0079】

また、例えば、上記実施形態では、既設の建築物２００、２１０、２３０及び新たに構築した測定専用の構造物２２０の鉛直変位量を測定したが、これに限定されるものではない。干渉ＳＡＲ解析以外の方法で、衛星を用いて鉛直変位量を測定してもよい。或いは、航空写真から鉛直変位量を測定して観測データ取得部に入力してもよい。

【0080】

また、例えば、上記実施形態では、コンピュータが自動的に地層別の沈下量を導出したが、これに限定されるものではない。地盤の地表面の鉛直変位量及び地盤に構築された構造物の鉛直変位量の経時変化を上空から観測して作成した観測データと、構造物の基礎の先端部を支持する地層が特定された地盤の地層構成の地層データと、を用いて、地盤の地層別の経時的な沈下量を作業者が計算器を用いて導出してもよい。

【0081】

また、例えば、上記実施形態では、基礎は直接基礎又は杭基礎であったが、これに限定されるものではない。基礎は、例えば、地盤改良体であってもよい。

【0082】

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

【符号の説明】

【0083】

１０ 層別沈下量測定システム
２０ 衛星
１００ 層別沈下量測定装置
１１０ 観測データ取得部
１２０ 地層データ取得部
１３０ 導出部
２００ 建築物（構造物の一例）
２１０ 建築物（構造物の一例）
２２０ 構造物
２３０ 建築物（構造物の一例）
５００ 地盤
５００Ｋ 地層構成
５０２ 地表面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】