特開 2024-6037 地盤推定方法

(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】P2024006037

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】地盤推定方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 1/00 20060101AFI20240110BHJP

   G01V 1/00 20240101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

E02D1/00

G01V1/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022106578

(22)【出願日】2022-06-30

(71)【出願人】

【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】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】萩原 由訓

【テーマコード（参考）】

2D043

2G105

【Ｆターム（参考）】

2D043AA01

2D043AA09

2D043AB07

2D043BA10

2G105AA02

2G105BB01

2G105DD02

2G105EE02

2G105LL03

2G105LL04

2G105LL05

(57)【要約】

【課題】複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定する。
【解決手段】地表面の下方の硬質基盤の深さを推定する地盤推定方法であって、第一地点のせん断波速度である第一せん断波速度Vs1を求める第一せん断波速度特定ステップと、第二地点のせん断波速度である第二せん断波速度Vs2を求める第二せん断波速度特定ステップと、前記第一せん断波速度と前記第二せん断波速度とから、前記硬質基盤の深さが未調査の第三地点のせん断波速度である第三せん断波速度Vs3を推定する第三せん断波速度推定ステップと、を有し、前記第三地点の卓越振動数をf3としたときに、前記第三地点の硬質基盤の深さH3を、H3＝Vs3／（4×f3）で求める、地盤推定方法である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地表面の下方の硬質基盤の深さを推定する地盤推定方法であって、
第一地点のせん断波速度である第一せん断波速度Vs1を求める第一せん断波速度特定ステップと、
第二地点のせん断波速度である第二せん断波速度Vs2を求める第二せん断波速度特定ステップと、
前記第一せん断波速度と前記第二せん断波速度とから、前記硬質基盤の深さが未調査の第三地点のせん断波速度である第三せん断波速度Vs3を推定する第三せん断波速度推定ステップと、
を有し、
前記第三地点の卓越振動数をf3としたときに、前記第三地点の硬質基盤の深さH3を、H3＝Vs3／（4×f3）で求める、
地盤推定方法。

【請求項2】

空間補間法により、前記第三せん断波速度Vs3を推定する、
請求項１に記載の地盤推定方法。

【請求項3】

前記第一せん断波速度Vs1を、当該第一地点の硬質基盤の深さH1及び卓越振動数f1に基づき、Vs1＝４H1×f1により求め、
前記第二せん断波速度Vs2を、当該第二地点の硬質基盤の深さH2及び卓越振動数f2に基づき、Vs2＝４H2×f2により求める、
請求項１又は２に記載の地盤推定方法。

【請求項4】

前記第一地点の卓越振動数f1及び前記第二地点の卓越振動数f2の少なくとも一方を、空間補間法により推定する、
請求項３に記載の地盤推定方法。

【請求項5】

前記第一せん断波速度Vs1及び前記第二せん断波速度Vs2を、各々ＰＳ検層により求める、
請求項１又は２に記載の地盤推定方法。

【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】

特許文献１には、地盤で測定した常時微動の測定結果から硬質基盤の深さを推定する地盤推定方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１９３８４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載の地盤推定方法では、複数地点における常時微動の測定結果等の地盤情報を活用して硬質基盤の深さを推定する際に、精度良く推定することが困難であった。

【0005】

本発明は、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の幾つかの実施形態は、地表面の下方の硬質基盤の深さを推定する地盤推定方法であって、第一地点のせん断波速度である第一せん断波速度Vs1を求める第一せん断波速度特定ステップと、第二地点のせん断波速度である第二せん断波速度Vs2を求める第二せん断波速度特定ステップと、前記第一せん断波速度と前記第二せん断波速度とから、前記硬質基盤の深さが未調査の第三地点のせん断波速度である第三せん断波速度Vs3を推定する第三せん断波速度推定ステップと、を有し、前記第三地点の卓越振動数をf3としたときに、前記第三地点の硬質基盤の深さH3を、H3＝Vs3／（4×f3）で求める、地盤推定方法である。

【0007】

本発明の他の特徴については、後述する明細書及び図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の幾つかの実施形態によれば、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態の地盤推定方法の概要説明図である。

【図2】図２は、第１実施形態の基盤深さ分布の推定手順を示すフロー図である。

【図3】図３は、第１実施形態において、判定地点（ａ～ｅ）で卓越振動数を判定する様子を示す説明図である。

【図4】図４は、第１実施形態において、調査地点（ｂ，ｄ）で基盤深さを測定し、せん断波速度を計算する様子を示す説明図である。

【図5】図５は、第１実施形態において、敷地全体のせん断波速度分布を推定し、基盤深さ分布を推定する様子を示す説明図である。

【図6】図６は、逆距離加重法の説明図であり、図６Ａは、対象点及び周辺点の説明図であり、図６Ｂは、逆距離加重法の計算式である。

【図7】図７は、実際の基盤深さ分布を示す一例である。

【図8】図８は、第１実施形態の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。

【図9】図９は、第１変形例の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。

【図10】図１０は、第２変形例の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。

【図11】図１１は、第２実施形態の基盤深さ分布の推定手順を示すフロー図である。

【図12】図１２は、第２実施形態において、判定地点（ａ，ｃ，ｅ）で卓越振動数を判定し、敷地全体の卓越振動数分布を推定する様子を示す説明図である。

【図13】図１３は、第２実施形態において、調査地点（ｂ，ｄ）で基盤深さを測定し、せん断波速度を計算する様子を示す説明図である。

【図14】図１４は、第２実施形態において、敷地全体のせん断波速度分布を推定し、基盤深さ分布を推定する様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

【0011】

地表面の下方の硬質基盤の深さを推定する地盤推定方法であって、第一地点のせん断波速度である第一せん断波速度Vs1を求める第一せん断波速度特定ステップと、第二地点のせん断波速度である第二せん断波速度Vs2を求める第二せん断波速度特定ステップと、前記第一せん断波速度と前記第二せん断波速度とから、前記硬質基盤の深さが未調査の第三地点のせん断波速度である第三せん断波速度Vs3を推定する第三せん断波速度推定ステップと、を有し、前記第三地点の卓越振動数をf3としたときに、前記第三地点の硬質基盤の深さH3を、H3＝Vs3／（4×f3）で求める、地盤推定方法が明らかとなる。

【0012】

このような地盤推定方法によれば、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。

【0013】

地盤推定方法では、空間補間法により、前記第三せん断波速度Vs3を推定する。

【0014】

これにより、硬質基盤の深さが未調査の地点のせん断波速度を精度良く推定できる。

【0015】

地盤推定方法では、前記第一せん断波速度Vs1を、当該第一地点の硬質基盤の深さH1及び卓越振動数f1に基づき、Vs1＝４H1×f1により求め、前記第二せん断波速度Vs2を、当該第二地点の硬質基盤の深さH2及び卓越振動数f2に基づき、Vs2＝４H2×f2により求める。

【0016】

これにより、硬質基盤の深さを推定するのに際し、複数地点の地盤情報を活用することができる。

【0017】

地盤推定方法では、前記第一地点の卓越振動数f1及び前記第二地点の卓越振動数f2の少なくとも一方を、空間補間法により推定する。

【0018】

これにより、常時微動の測定を行うことができない地点でも、卓越振動数を推定することができる。

【0019】

地盤推定方法では、前記第一せん断波速度Vs1及び前記第二せん断波速度Vs2を、各々ＰＳ検層により求める。

【0020】

これにより、硬質基盤の深さを推定するのに際し、複数地点の地盤情報を活用することができる。

【0021】

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。

【0022】

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
図１は、第１実施形態の地盤推定方法の概要説明図である。

【0023】

＜方向等の定義＞
まず、図１を参照しつつ、方向等を定義する。

【0024】

水平面に平行な方向を「水平方向」とし、水平面に垂直な方向を「鉛直方向」とする。なお、本実施形態では、後述するように、地表面２は、水平面に平行である。このため、本実施形態では、「水平方向」は、地表面２に平行な方向でもあり、「鉛直方向」は、地表面２に垂直な方向でもある。なお、鉛直方向のことを「上下方向」と呼ぶこともある。

【0025】

なお、上述した方向等の定義については、特記した場合を除き、本明細書の他の実施形態においても共通である。

【0026】

＜地盤推定方法の概要＞

【0027】

本実施形態の地盤推定方法を説明するために、地盤推定の対象となる地盤１について説明する。図１に示すように、地盤１は、地表面２と、表層地盤３と、硬質基盤４とを有する。

【0028】

地表面２は、地盤１の表面部分である。本実施形態では、地表面２は、水平面に平行である。但し、地表面２は、水平面に平行でなくても良い。表層地盤３は、地表面２のすぐ下方（直下）に存在する層の地盤である。硬質基盤４は、表層地盤３の下方に存在する層の地盤である。硬質基盤４は、表層地盤３よりも硬い層の地盤である。

【0029】

以下の説明では、硬質基盤４のことを、単に「基盤４」と呼ぶことがある。本実施形態では、地表面２に対する硬質基盤４の深さは、水平方向における領域毎に異なっている。本実施形態では、図１に示されるように、地表面２のａ地点，ｂ地点，ｃ地点，ｄ地点及びｅ地点の各々における硬質基盤４の深さを、それぞれ、Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ，及びＨｅとしている。なお、硬質基盤４の深さＨａ～Ｈｅの全てを指す場合や、硬質基盤４の深さＨａ～Ｈｅのいずれか一つのことを代表して、「Ｈｘ」と呼ぶことがある。

【0030】

ここで、「硬質基盤４の深さ」とは、地表面２から硬質基盤４の上面までの鉛直方向の距離を言う。言い換えると、硬質基盤４の深さは、表層地盤３の厚みである。なお、以下の説明では、「硬質基盤４の深さ」を、単に「基盤深さ」や、「深さ」と呼ぶことがある。また、「硬質基盤４の上面」を、単に「基盤の面」と呼ぶことがある。

【0031】

また、硬質基盤４の深さが「水平方向における領域毎に異なっている」とは、図１に示されるａ地点～ｅ地点における深さＨａ～Ｈｅを用いて説明すると、深さＨａ～Ｈｅが互いに異なっている、ことを意味する。但し、ａ地点～ｅ地点のうち、硬質基盤４の深さが等しい地点があっても良く、例えば、深さＨａと深さＨｃとが等しくても良い。

【0032】

また、本実施形態では、図１に示されるように、ａ地点，ｂ地点，ｃ地点，ｄ地点及びｅ地点の各々の地中におけるせん断波速度を、それぞれ、Ｖｓａ，Ｖｓｂ，Ｖｓｃ，Ｖｓｄ及びＶｓｅとする。なお、せん断波速度Ｖｓａ～Ｖｓｅの全てを指す場合や、せん断波速度Ｖｓａ～Ｖｓｅのいずれか一つのことを代表して、「Ｖｓｘ」と呼ぶことがある。

【0033】

ここで、「せん断波速度」とは、地中を伝わるＳ波（「横波」又は「せん断波」とも言う）の伝播速度である。せん断波速度は、Ｐ波（「縦波」又は「粗密度」とも言う）速度と共に、弾性波速度の一つである。せん断波速度を含む弾性波速度は、物体（ここでは、地盤１）における固有の伝播速度であって、本実施形態の地盤１の動的性質を知る上での基本的定数となる。

【0034】

地盤１のａ地点～ｅ地点の各々におけるせん断波速度Ｖｓｘは、硬質基盤４の深さＨｘと、後述する卓越振動数ｆｘとから計算により求めることができる。また、せん断波速度Ｖｓｘは、ボーリング孔を用いて行うＰＳ検層により計測することもできる。

【0035】

また、本実施形態では、図１に示されるように、ａ地点，ｂ地点，ｃ地点，ｄ地点及びｅ地点における卓越振動数を、それぞれ、ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄ及びｆｅとする。なお、卓越振動数ｆａ～ｆｅの全てを指す場合や、卓越振動数ｆａ～ｆｅのいずれか一つのことを代表して、「ｆｘ」と呼ぶことがある。

【0036】

ここで、「卓越振動数」とは、地盤１の固有振動数であり、地盤１の振動特性を示す一つの指標である。卓越振動数に基づいて、地震時における地盤１の揺れ易さなどの特性を推定することができる。地盤１における卓越振動数は、地盤１の常時微動を測定し、常時微動の測定結果を解析することにより判定することができる。

【0037】

卓越振動数は、より具体的には、常時微動の測定結果から算出するＨ／Ｖスペクトル比（Ｈ／Ｖスペクトル）が最も高い値をとる振動数を卓越振動数として判定することができる。図１の上部には、ａ地点～ｅ地点の各地点におけるＨ／Ｖスペクトル比と振動数との関係（グラフ）が示されている。このグラフに示されるように、Ｈ／Ｖスペクトル比のピークにおける振動数を卓越振動数として判定することができる。なお、卓越振動数は、他の方法により判定されても良い。

【0038】

ここで、「常時微動」とは、地盤１に常に発生している小さな振動である。一般的に、常時微動のうち、周期１秒よりも短周期の振動は人間の活動による人工的な振動源が原因であると考えられている。また、周期１秒よりも長周期の振動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。

【0039】

地盤１のａ地点～ｅ地点の各地点における常時微動を測定する際は、不図示の微動計を地盤１のａ地点～ｅ地点の各地点における地表面２に設置する。微動計は、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。

【0040】

ある地点において、未知の硬質基盤４の深さＨｘを、当該地点の既知のせん断波速度Ｖｓｘと、当該地点の既知の卓越振動数ｆｘとから推定することができる。本実施形態の地盤推定方法によれば、後述するように、せん断波速度Ｖｓｘと卓越振動数ｆｘとが既知である地点が複数存在する場合に、これらの複数地点における地盤情報（ここでは、せん断波速度Ｖｓｘや卓越振動数ｆｘ）を活用して、深さが未知の地点において、精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。すなわち、複数地点における地盤情報を活用して、精度良く地盤１全体の基盤深さ分布を推定することができる。

【0041】

なお、図１では、地盤１のａ地点～ｅ地点は、水平方向における、ある一つの方向に並んでいる。しかし、実際には、地盤１の地表面２を複数の格子状の区画に分割し、それぞれの区画においてせん断波速度Ｖｓｘが計算され、卓越振動数ｆｘが判定される。本実施形態では、これらの複数の区画の一例として、図１に示されるように、ある一つの方向に並んだ複数のａ地点～ｅ地点を取り上げている。

【0042】

＜基盤深さ分布の推定手順＞
図２は、第１実施形態の基盤深さ分布の推定手順を示すフロー図である。図３は、第１実施形態において、判定地点（ａ～ｅ）で卓越振動数を判定する様子を示す説明図である。図４は、第１実施形態において、調査地点（ｂ，ｄ）で基盤深さを測定し、せん断波速度を計算する様子を示す説明図である。図５は、第１実施形態において、敷地全体のせん断波速度分布を推定し、基盤深さ分布を推定する様子を示す説明図である。

【0043】

以下では、本実施形態の地盤推定方法の一例として、上述したａ地点～ｅ地点を含む地盤１の基盤深さ分布の推定手順を説明する。ここでは、ｂ地点及びｄ地点を、硬質基盤４の深さが既知である地点とし、ａ地点，ｃ地点及びｅ地点を、硬質基盤４の深さが未知である地点とする。すなわち、後述するように、基盤深さ調査地点として、ｂ地点及びｄ地点における基盤深さを調査し、ｂ地点の基盤深さＨｂと、ｄ地点の基盤深さＨｄとを既知のデータとする。そして、これらの既知のデータを用いて、基盤深さ未調査地点のａ地点，ｃ地点及びｅ地点を推定する。つまり、既知のデータを用いて、地盤１の基盤深さ分布を推定する。

【0044】

本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、まず、地盤１のａ地点～ｅ地点の各々において、卓越振動数ｆｘを判定する（Ｓ００１）。ａ地点～ｅ地点の各々における卓越振動数は、上述したように、常時微動の測定結果から算出するＨ／Ｖスペクトル比（Ｈ／Ｖスペクトル）が最も高い値をとる振動数を判定する。これにより、図３に示されるように、ａ地点～ｅ地点において、卓越振動数ｆａ～ｆｅが判定される。

【0045】

次に、上述した基盤深さ調査地点であるｂ地点及びｄ地点において、ｂ地点における基盤深さＨｂ、及びｄ地点における基盤深さＨｄを測定する（Ｓ００２）。図４に示されるように、硬質基盤４の実際の基盤の面５までボーリング孔を形成し、基盤深さＨｂ及びＨｄを測定する。

【0046】

次に、上述した基盤深さ調査地点であるｂ地点及びｄ地点において、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及びｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを計算する（Ｓ００３）。

【0047】

ここで、地表面２の下方にある硬質基盤４の深さをＨとし、せん断波速度をＶｓとし、卓越振動数をｆとしたとき、基盤深さＨは、次の数式１で表されるように、卓越振動数ｆ及びせん断波速度Ｖｓを用いて推定することができる。

【0048】

【数1】

【0049】

ここで、数式１をせん断波速度Ｖｓについて解くと、次の数式２で表される。

【0050】

【数2】

【0051】

したがって、上述した数式２を用いて、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂは、図４に示されるように、既知の基盤深さＨｂ及び既知の卓越振動数ｆｂを用いて、「４Ｈｂ×ｆｂ」として求めることができる。同様に、上述した数式２を用いて、ｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄは、図４に示されるように、既知の基盤深さＨｄ及び既知の卓越振動数ｆｄを用いて、「４Ｈｄ×ｆｄ」として求めることができる。

【0052】

なお、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ及びｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄは、上述した数式２を用いる方法ではなく、各々ＰＳ検層により求めることもできる。ＰＳ検層は、ボーリング孔を用いて、地盤１のせん断波速度を含む弾性波速度を求める物理探査法である。

【0053】

ＰＳ検層としては、地盤１の地表面２付近に振動源をおき、ボーリング孔内に受振器を入れる測定方法であるダウンホール法や、ボーリング孔内に振動源を入れ、地盤１の地表面２付近に受振器を設置する測定方法であるアップホール法を採用することができる。また、ＰＳ検層としては、振動源と複数の受振器が一体となった装置をボーリング孔内に入れ、孔壁に圧着させずに装置の深度を変えながら連続的に測定する測定方法である浮遊法を採用しても良い。

【0054】

次に、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点において、ａ地点におけるせん断波速度Ｖｓａ、ｃ地点におけるせん断波速度Ｖｓｃ、及びｅ地点におけるせん断波速度Ｖｓｅを推定する（Ｓ００４）。ａ地点，ｃ地点及びｅ地点では、上述したように基盤深さが未調査であるので、上述した数式２を用いてせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを求めることができない。そこで、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、既知のｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及び既知のｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを用いて、空間補間法により、図５に示されるように、未知のせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定する。

【0055】

空間補間法は、観測値などの既知のデータ（ここでは、既知のＶｓｂ及びＶｓｄ）を用いて、観測値の周辺にある未知のデータ（ここでは、未知のＶｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅ）を推測する際に用いる手法である。具体的には、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、空間補間法の一つである逆距離加重法（ＩＤＷ）を用いて、未知のＶｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定する。

【0056】

但し、基盤深さ分布の推定手順では、逆距離加重法以外の空間補間法、すなわち、クリギング、スプライン、自然近傍法（Natural Neighbor）、トレンド等の手法を用いても良い。また、基盤深さ分布の推定手順では、通常距離加重法（ＮＤＷ）、三角形分割補間（ＴＩＮ）、不整三角網等の空間補間法の手法を用いても良い。

【0057】

図６は、逆距離加重法の説明図であり、図６Ａは、対象点及び周辺点の説明図であり、図６Ｂは、逆距離加重法の計算式である。

【0058】

図６Ａでは、データが既知の点（すなわち、周辺点）を●（黒丸の印）で表している。すなわち、周辺点ｘｉ（ｉ＝０，１，・・・Ｎ）では、周辺点ｘｉにおける値ｕ（ｘｉ）を既知のデータとする。このとき、データを推定したい対象点ｘの未知の値ｕ（ｘ）は、図６Ｂに示される式に従って求めることができる。ここで、ｄ（ｘ,ｘｉ）は、対象点ｘと周辺点ｘｉとの距離であり、ｐは、重みづけのパラメータである。

【0059】

したがって、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点のせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定することができる。すなわち、地盤１の敷地全体のせん断波速度分布を推定することができる（Ｓ００４）。

【0060】

最後に、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、地盤１の敷地全体の基盤深さ分布を推定する（Ｓ００５）。すなわち、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点において、上述した数式１を用いて、基盤深さＨａ，Ｈｃ，Ｈｅを推定する。具体的には、ａ地点における基盤深さＨａは、図５に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓａ及び既知の卓越振動数ｆｂを用いて、「Ｖｓａ／４ｆａ」として求めることができる。同様に、ｃ地点における基盤深さＨｃは、図５に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓｃ及び既知の卓越振動数ｆｃを用いて、「Ｖｓｃ／４ｆｃ」として求めることができる。同様に、ｅ地点における基盤深さＨｅは、図５に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓｅ及び既知の卓越振動数ｆｅを用いて、「Ｖｓｅ／４ｆｅ」として求めることができる。

【0061】

図７は、実際の基盤深さ分布を示す一例である。図８は、第１実施形態の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。図７及び図８に示される「標高」は、基盤深さに相当する。

【0062】

図７及び図８を見比べると、実際の基盤深さ分布と、推定した基盤深さ分布との間に顕著な差が見られず、精度良く硬質基盤の深さを推定できていることがわかる。つまり、本実施形態の地盤推定方法では、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。

【0063】

＜変形例＞
図９は、第１変形例の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。

【0064】

前述した本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、既知のｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及び既知のｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを用いて、空間補間法により、未知のせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定した（図２のＳ００４）。しかし、既知のせん断波速度Ｖｓｂ、及び既知のせん断波速度Ｖｓｄとから平均せん断波速度Ｖａｖｅを求め、平均せん断波速度Ｖｓａｖｅを、敷地全体のせん断波速度の推定値とすることもできる。つまり、第１変形例の基盤深さ分布の推定手順では、敷地全体のせん断波速度として、一律の平均せん断波速度Ｖｓａｖｅを、基盤深さＨｘを推定するために用いることになる。

【0065】

但し、平均せん断波速度Ｖｓａｖｅは、ｂ地点のせん断波速度Ｖｓｄ、及びｄ地点のせん断波速度Ｖｓｄとは、異なる場合がある。このため、上述した数式１におけるせん断波速度Ｖｓには、実際とは異なる平均せん断波速度Ｖｓａｖｅを用いて基盤深さＨを推定することになる。このため、推定される地盤１の敷地全体の基盤深さ分布も、実際の地盤１の敷地全体の基盤深さ分布と異なることがある。

【0066】

図７及び図９を見比べると、実際の基盤深さ分布と、推定した基盤深さ分布との間には、顕著な差が見られないが、図８に示される空間補間法を使用した場合と比べると、差が大きく、広い敷地の場合は、不自然な分布となってしまう。したがって、不自然な分布となることをある程度許容できる場合や、狭い敷地の場合には、第１変形例の基盤深さ分布の推定手順の場合でも、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。

【0067】

図１０は、第２変形例の地盤推定方法により推定した基盤深さ分布を示す一例である。

【0068】

第２変形例の基盤深さ分布の推定手順では、既知のｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及び既知のｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを使用しつつ、ｂ地点及びｄ地点以外の敷地全体のせん断波速度を、平均せん断波速度Ｖａｖｅとすることもできる。言い換えると、第２変形例の基盤深さ分布の推定手順では、敷地全体のせん断波速度として、上述した一律の平均せん断波速度Ｖｓａｖｅを用いつつ、ｂ地点及びｄ地点については、既知のせん断波速度Ｖｓｂ及びＶｓｄを用いて、基盤深さＨｘを推定する。

【0069】

第２変形例の基盤深さ分布の推定手順では、第１変形例の基盤深さ分布の推定手順と比べると、平均せん断波速度Ｖｓａｖｅがｂ地点のせん断波速度Ｖｓｄ、及びｄ地点のせん断波速度Ｖｓｄと異なる場合であっても、ｂ地点及びｄ地点については、既知のせん断波速度Ｖｓｂ及びＶｓｄで補間することができる。

【0070】

図７及び図１０を見比べると、実際の基盤深さ分布と、推定した基盤深さ分布との間には、顕著な差が見られないが、図８に示される空間補間法を使用した場合と比べると、依然として差が大きく、広い敷地の場合は、不自然な分布となってしまう。したがって、不自然な分布となることをある程度許容できる場合や、狭い敷地の場合には、第２変形例の場合でも、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤の深さを推定することができる。

【0071】

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１１は、第２実施形態の基盤深さ分布の推定手順を示すフロー図である。図１２は、第２実施形態において、判定地点（ａ，ｃ，ｅ）で卓越振動数を判定し、敷地全体の卓越振動数分布を推定する様子を示す説明図である。図１３は、第２実施形態において、調査地点（ｂ，ｄ）で基盤深さを測定し、せん断波速度を計算する様子を示す説明図である。図１４は、第２実施形態において、敷地全体のせん断波速度分布を推定し、基盤深さ分布を推定する様子を示す説明図である。

【0072】

上述した第１実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、地盤１のａ地点～ｅ地点の各々において、卓越振動数ｆｘを判定していた（図２のＳ００１）。しかし、地盤１のａ地点～ｅ地点のうち、常時微動の測定を行うことができない場合がある。本実施形態のように、地盤１のｂ地点及びｄ地点において、例えば、地点上に建物が存在しており、常時微動の測定を行うことができない場合がある。このため、地盤１のｂ地点及びｄ地点においては、常時微動の測定による卓越振動数ｆｘの判定を行うことができない。

【0073】

そこで、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、ｂ地点の卓越振動数ｆｂと、ｄ地点の卓越振動数ｆｄとを、空間補間法により推定する。

【0074】

本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、まず、地盤１のａ地点，ｃ地点及びｅ地点の各々において、卓越振動数ｆｘを判定する（Ｓ１０１）。ａ地点，ｃ地点及びｅ地点の各々における卓越振動数ｆａ，ｆｃ及びｆｅは、上述したように、常時微動の測定結果から算出するＨ／Ｖスペクトル比（Ｈ／Ｖスペクトル）が最も高い値をとる振動数を判定する。これにより、図１２に示されるように、ａ地点，ｃ地点及びｅ地点において、卓越振動数ｆａ，ｆｃ及びｆｅが判定される。

【0075】

次に、ｂ地点の卓越振動数ｆｂと、ｄ地点の卓越振動数ｆｄとを、空間補間法により推定する（Ｓ１０２）。なお、ｂ地点の卓越振動数ｆｂと、ｄ地点の卓越振動数ｆｄとを、卓越振動数ｆａ，ｆｃ及びｆｅの平均により求めても良い。

【0076】

次に、上述した基盤深さ調査地点であるｂ地点及びｄ地点において、ｂ地点における基盤深さＨｂ、及びｄ地点における基盤深さＨｄを測定する（Ｓ１０２）。図１３に示されるように、硬質基盤４の実際の基盤の面５までボーリング孔を形成し、基盤深さＨｂ及びＨｄを測定する。

【0077】

次に、上述した基盤深さ調査地点であるｂ地点及びｄ地点において、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及びｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを計算する（Ｓ１０３）。

【0078】

したがって、上述した数式２を用いて、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂは、図１３に示されるように、既知の基盤深さＨｂ及び推定された卓越振動数ｆｂを用いて、「４Ｈｂ×ｆｂ」として求めることができる。同様に、上述した数式２を用いて、ｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄは、図１３に示されるように、既知の基盤深さＨｄ及び推定された卓越振動数ｆｄを用いて、「４Ｈｄ×ｆｄ」として求めることができる。

【0079】

なお、ｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ及びｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄは、上述した数式２を用いる方法ではなく、各々ＰＳ検層により求めることもできる。

【0080】

次に、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点において、ａ地点におけるせん断波速度Ｖｓａ、ｃ地点におけるせん断波速度Ｖｓｃ、及びｅ地点におけるせん断波速度Ｖｓｅを推定する（Ｓ１０４）。なお、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順でも、既知のｂ地点におけるせん断波速度Ｖｓｂ、及び既知のｄ地点におけるせん断波速度Ｖｓｄを用いて、空間補間法により、図１４に示されるように、未知のせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定する。

【0081】

したがって、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順でも、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点のせん断波速度Ｖｓａ，Ｖｓｃ及びＶｓｅを推定することができる。すなわち、地盤１の敷地全体のせん断波速度分布を推定することができる（Ｓ１０４）。

【0082】

最後に、本実施形態の基盤深さ分布の推定手順では、地盤１の敷地全体の基盤深さ分布を推定する（Ｓ１０５）。すなわち、基盤深さが未調査の地点であるａ地点，ｃ地点及びｅ地点において、上述した数式１を用いて、基盤深さＨａ，Ｈｃ，Ｈｅを推定する。具体的には、ａ地点における基盤深さＨａは、図１４に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓａ及び既知の卓越振動数ｆｂを用いて、「Ｖｓａ／４ｆａ」として求めることができる。同様に、ｃ地点における基盤深さＨｃは、図１４に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓｃ及び既知の卓越振動数ｆｃを用いて、「Ｖｓｃ／４ｆｃ」として求めることができる。同様に、ｅ地点における基盤深さＨｅは、図１４に示されるように、推定されたせん断波速度Ｖｓｅ及び既知の卓越振動数ｆｅを用いて、「Ｖｓｅ／４ｆｅ」として求めることができる。

【0083】

＝＝＝まとめ＝＝＝
地表面２の下方の硬質基盤４の深さを推定する地盤推定方法である。地盤推定方法は、第一地点（例えば、ｂ地点）のせん断波速度である第一せん断波速度Vs1（Vsb）を求める第一せん断波速度特定ステップを有する。また、地盤推定方法は、第二地点（例えば、ｄ地点）のせん断波速度である第二せん断波速度Vs2（Vsd）を求める第二せん断波速度特定ステップを有する。また、地盤推定方法は、第一せん断波速度と第二せん断波速度とから、硬質基盤４の深さが未調査の第三地点（例えば、ｃ地点）のせん断波速度である第三せん断波速度Vs3（Vsc）を推定する第三せん断波速度推定ステップを有する。第三地点の卓越振動数をf3（fc）としたときに、第三地点の硬質基盤４の深さH3（Hc）を、H3＝Vs3／（4×f3）で求める。

【0084】

このような地盤推定方法によれば、複数地点の地盤情報を活用して精度良く硬質基盤４の深さを推定することができる。

【0085】

地盤推定方法では、空間補間法により、第三せん断波速度Vs3を推定する。これにより、硬質基盤４の深さが未調査の地点のせん断波速度を精度良く推定できる。

【0086】

地盤推定方法では、第一せん断波速度Vs1を、当該第一地点の硬質基盤４の深さH1（Hb）及び卓越振動数f1（fb）に基づき、Vs1＝４H1×f1により求め、第二せん断波速度Vs2を、当該第二地点の硬質基盤４の深さH2（Hd）及び卓越振動数f2（fd）に基づき、Vs2＝４H2×f2により求める。これにより、硬質基盤４の深さを推定するのに際し、複数地点の地盤情報を活用することができる。

【0087】

地盤推定方法では、第一地点の卓越振動数f1及び第二地点の卓越振動数f2の少なくとも一方を、空間補間法により推定する。これにより、常時微動の測定を行うことができない地点でも、卓越振動数を推定することができる。

【0088】

地盤推定方法では、第一せん断波速度Vs1及び第二せん断波速度Vs2を、各々ＰＳ検層により求める。これにより、硬質基盤の深さを推定するのに際し、複数地点の地盤情報を活用することができる。

【0089】

＝＝＝その他＝＝＝
前述の実施形態は、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。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0090】

１ 地盤
２ 地表面
３ 表層地盤
４ 硬質基盤（基盤）
５ 実際の基盤の面
６ 推定された基盤の面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】