9:30 AM - 12:00 PM
[S16P-06] Investigation of Subsurface Structure in the Kochi Plain - microtremor survey and document retrieval
高知平野は,南北数km東西20~30km程度の小さな平野であり,四国南部地域の地形や地質の成因[例えば,産総研(2018)]からは,変化に富んだ複雑な地質・地下構造であることが窺える。こうした小規模な平野においては,平野規模や地形の変化具合に見合った密度での面的な速度構造情報の把握やモデル化およびその修正手法の検討は必要なことであると考えられる。こうした点を踏まえ,平野端部に注目して,山田(2021)に引き続き,新たに検討した内容について報告する。
(1)高知平野西端部での地盤震動調査
平野西端部に位置するボーリング測線では,工学的基盤相当層(軟岩層に区分)の上面形状に,10m超の段差構造(東下がりの段差:西側で上面深さ10m弱,東側で同20数m)が示されていた。そこで,段差付近での単点常時微動観測(15分程度の収録を30か所,同一箇所で日時を変えて複数回実施)を,3成分強震計を用いて行った。得られた微動データを用い,主に1~10 Hzを対象にH/Vスペクトル比(以下,H/V)や最西端の地点を基準にしたスペクトル比(増幅度)の算出を行った。H/Vでは,形状に明瞭な山谷が現れず,注目した段差周辺での顕著な差異もみられなかった。増幅度では,段差の周辺での変化は小さく,むしろ段差の西の表層厚の小さいところで増幅度が大きくなる傾向が見られた。ボーリングデータでは,段差の西側は,泥質層(層厚数m)と砂礫層(約5m),東側は,砂礫層が大半を占める(約20 m)地質構造となっており,微動データの結果は,ごく表層の泥質層が反映されたものと考えられる。
(2)平野西部・中央部での小規模微動アレイ観測
微動アレイ観測は,(a)高知大学朝倉キャンパス(上記(1)の測線の近隣)1ヶ所と,(b)平野の南北端部から高知城付近を通る平野を縦断する測線(山田(2021)で報告してきた測線)上の10ヶ所で実施した。観測は,(a)(b)ともに円周上(正三角形の各頂点)とその重心の計4点に地震計を配置し,円の半径を1~2 mから十数mと複数設定し,それぞれ15~20分間程度,100Hzサンプリングで微動の収録を行った。それには,加速度計(アカシ製JEP6A3)と無線LAN振動計(白山工業SU101)を組み合わせた機器を用いた。得られたデータをもとにBIDO2.0(長(2010))を用いて周波数毎の位相速度の算出を行った。(a)では,7~15 Hzの帯域で周波数毎の連続性のある位相速度が得られ,その値は300~800 m/sであった。また,ボーリングデータと大堀ほか(2013)などによる物理定数をもとにした理論位相速度を算出し,観測位相速度と比較した。詳細な検討を要するが,320, 700, 1500, 3200 m/sの4層を主とした構造のモデルを仮定した場合,観測データから算出した位相速度との対応が最もよくなった。(b)では,3~15Hzの帯域で位相速度が得られ,その値は150~600m/sで,(a)に比べて広い帯域で得られ,位相速度は高周波で低い値となった。このことは表層地盤の層厚が大きい,又は,物性値が小さいことを反映しているといえる。今後,表層地盤構造の推定や速度構造のモデル化に繋げたい。
(3)高知平野における地盤震動に関する文献調査
既往の研究の現状実態を把握するために,地盤震動による構造調査などのワードをタイトルに含む関連学会の論文および発表要旨を検索(各学会誌の検索システムやCiNiiを利用)した。これによると,現在のところ,54件ほどが該当した。ボーリング調査結果も含むが,その大部分は,常時微動のH/V比に関するもので,H/V比のピーク周期をもとに表層地盤の層境界深さを推定するものもあった。ここまでの調査では,前述した大堀・他らの論文などが微動アレイ探査によるもので,S波速度構造にまで触れられている数少ない文献であった。更なる文献の掘り起こしと既往の研究結果を概観し,今後のモデル化等の作業に反映させたい。
この報告の内容の一部は,高知大学理工学部の2021年度卒業研究:鈴木嵩大氏,原拓也氏らの成果によるものです。また,この研究の一部は,科学研究費基盤研究(A)(課題番号:22H00234)の補助を受けています。関係者各位に記して,感謝いたします。
(1)高知平野西端部での地盤震動調査
平野西端部に位置するボーリング測線では,工学的基盤相当層(軟岩層に区分)の上面形状に,10m超の段差構造(東下がりの段差:西側で上面深さ10m弱,東側で同20数m)が示されていた。そこで,段差付近での単点常時微動観測(15分程度の収録を30か所,同一箇所で日時を変えて複数回実施)を,3成分強震計を用いて行った。得られた微動データを用い,主に1~10 Hzを対象にH/Vスペクトル比(以下,H/V)や最西端の地点を基準にしたスペクトル比(増幅度)の算出を行った。H/Vでは,形状に明瞭な山谷が現れず,注目した段差周辺での顕著な差異もみられなかった。増幅度では,段差の周辺での変化は小さく,むしろ段差の西の表層厚の小さいところで増幅度が大きくなる傾向が見られた。ボーリングデータでは,段差の西側は,泥質層(層厚数m)と砂礫層(約5m),東側は,砂礫層が大半を占める(約20 m)地質構造となっており,微動データの結果は,ごく表層の泥質層が反映されたものと考えられる。
(2)平野西部・中央部での小規模微動アレイ観測
微動アレイ観測は,(a)高知大学朝倉キャンパス(上記(1)の測線の近隣)1ヶ所と,(b)平野の南北端部から高知城付近を通る平野を縦断する測線(山田(2021)で報告してきた測線)上の10ヶ所で実施した。観測は,(a)(b)ともに円周上(正三角形の各頂点)とその重心の計4点に地震計を配置し,円の半径を1~2 mから十数mと複数設定し,それぞれ15~20分間程度,100Hzサンプリングで微動の収録を行った。それには,加速度計(アカシ製JEP6A3)と無線LAN振動計(白山工業SU101)を組み合わせた機器を用いた。得られたデータをもとにBIDO2.0(長(2010))を用いて周波数毎の位相速度の算出を行った。(a)では,7~15 Hzの帯域で周波数毎の連続性のある位相速度が得られ,その値は300~800 m/sであった。また,ボーリングデータと大堀ほか(2013)などによる物理定数をもとにした理論位相速度を算出し,観測位相速度と比較した。詳細な検討を要するが,320, 700, 1500, 3200 m/sの4層を主とした構造のモデルを仮定した場合,観測データから算出した位相速度との対応が最もよくなった。(b)では,3~15Hzの帯域で位相速度が得られ,その値は150~600m/sで,(a)に比べて広い帯域で得られ,位相速度は高周波で低い値となった。このことは表層地盤の層厚が大きい,又は,物性値が小さいことを反映しているといえる。今後,表層地盤構造の推定や速度構造のモデル化に繋げたい。
(3)高知平野における地盤震動に関する文献調査
既往の研究の現状実態を把握するために,地盤震動による構造調査などのワードをタイトルに含む関連学会の論文および発表要旨を検索(各学会誌の検索システムやCiNiiを利用)した。これによると,現在のところ,54件ほどが該当した。ボーリング調査結果も含むが,その大部分は,常時微動のH/V比に関するもので,H/V比のピーク周期をもとに表層地盤の層境界深さを推定するものもあった。ここまでの調査では,前述した大堀・他らの論文などが微動アレイ探査によるもので,S波速度構造にまで触れられている数少ない文献であった。更なる文献の掘り起こしと既往の研究結果を概観し,今後のモデル化等の作業に反映させたい。
この報告の内容の一部は,高知大学理工学部の2021年度卒業研究:鈴木嵩大氏,原拓也氏らの成果によるものです。また,この研究の一部は,科学研究費基盤研究(A)(課題番号:22H00234)の補助を受けています。関係者各位に記して,感謝いたします。