省力型3次元電気探査法

• 担当機関: （独）農業工学研究所
• 研究期間: 2002～2005
• 研究担当者: 中里裕臣; 井上敬資; 中西憲雄; 黒田清一郎; 奥山武彦; 朴 美京（JSPS）
• 発行年度: 2004

要約

探査範囲に配置した少数の2次元探査測線データを3次元解析する省力型3次元電気探査法により、地盤の3次元的な不均一性に起因する解析誤差が低減され、従来法よりも地下構造を低コスト・高能率かつ高精度に把握することができる。

• キーワード:
  省力型3次元電気探査法、解析誤差、低コスト・高能率、高精度
• 背景・ねらい: 現在普及している2次元電気探査法には、地形及び地下構造が測線に直交する方向に変化しないという仮定があり、測線設置方向の制約や3次元的な地形・地質の不均一性が解析誤差となる課題がある。これらの課題は探査領域全体に電極を配置する3次元電気探査法により解消されるが、このような3次元探査は測定及び解析にコストがかかり、実用化に至っていない。そこで、探査範囲に配置した少数の2次元探査測線データを3次元解析することで、地形や地下構造の3次元的な不均一性の影響を考慮した解析結果が得られ、地下構造を省力的に精度良く把握できる電気探査法を開発する。

成果の内容・特徴

1. 3次元的地形と比抵抗異常を含む数値モデル（図-1）においてY=12mにおけるX軸方向の電気探査データを数値計算し、2次元解析を行うと図-2（a）のようになる（以下、解析結果は地形を平坦にして表示）。浅部の構造は精度良く解析されるが、深部では比抵抗異常とともに偽像が解析されている。これに直交するX=28mにおけるY軸方向の測線について同様に解析を行うと図-2（b）のようになり、測線交点における比抵抗分布は一致しない。
2. 1.の直交2測線のデータを使って、3次元解析を行い、Y=12mとX=28mの2次元断面図を作成した結果が図-3(a、b）である。図-2に比べ、深部の偽像が低減され、モデルを良く再現する結果が得られる。また、手法上2測線の交点における比抵抗分布は一致する。
3. 図-1のX軸方向の9測線から取得される全データを用いた従来型3次元解析結果と、2次元探査測線配置の代表例としてY=12mとX=28mの直交2測線及びY=8、24mの平行2測線のデータを使用した3次元解析結果との比較を図-4に示す。この結果は、いずれの2測線データによる解析結果ともに、全データを用いた解析結果に対して、比抵抗異常のコントラストが低い、若干の偽像発生などの問題点はあるが、おおむね同等の3次元探査能力を有することを示す。
4. このような少数の2次元探査測線データを用いる省力型3次元電気探査法（図-5）では、現場では従来の2次元探査システムがそのまま利用でき、3次元探査専用の特殊な装置を必要としない。さらに、非直線的な測線データに対応できる、既存の2次元探査データに電気探査データを追加して3次元解析ができるなどの特徴を持つ。

• 成果の活用面・留意点: 本手法により、測線方向が限定される構造物基礎調査や地形地質の複雑な広域地盤調査における電気探査の精度向上・低コスト化を図ることができる。今後、数値解析及び実データの検討により2次元探査測線配置法の最適化を図る必要がある。
• カテゴリ: コスト 低コスト