土木地質・地盤調査

土木地質調査は、土木構造物を安全に築くための基礎となる情報を得る重要な技術です。地盤の性質を詳しく調べることで、構造物にかかる力や地盤の変形を事前に予測し、確実な設計と施工につなげます。

土木地質・地盤調査は、ダムや道路、橋梁、トンネルなどの土木構造物の安全かつ確実な建設に不可欠な技術です。地盤の性質や構造、地質環境を多角的に調査・解析することで、構造物にかかる力や地盤の変形を事前に予測し、信頼性の高い設計・施工につなげます。当社は、個別の調査対応はもちろんのこと、机上検討による文献・地形調査から現地踏査、ボーリング調査、物理探査、室内試験まで一貫した調査フローで対応し、最新の技術と豊富な経験を活用した工学的知見を提供します。土木地質・地盤調査を通じて、社会インフラの安全性・持続可能性、環境配慮型のまちづくりに貢献いたします。



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土工構造物の調査フロー


前編:計画と実査

地質調査業務発注ガイドに基づく、不確実性を排除するプロセス

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ground-investigation_02.jpg地質調査のフロー

後編:解析と評価
取得した生データを、設計・施工のための「工学的知見」へ変換する

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机上検討

文献調査


既往調査の結果を収集・分析し、対象活断層の分布、地形的な特徴、地質的な背景、調査状況等を整理します。

地形調査


地形図判読、DEM解析、空中写真判読等を用いて、土木構造物に影響を与える特徴的な変動地形を抽出します。DEM解析では、航空機、ヘリコプターやドローンを用いて、上空からレーザー測量を行い取得したDEM(数値標高モデル)を用いて変動地形を抽出します。空中写真判読では、戦後の米軍写真や国土地理院の空中写真等を用いて、実体視により変動地形を抽出します。
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陰影図+等高線の例
基盤地図情報 数値標高モデル5mメッシュから作成
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文献図に示された地点を抽出しDEMから標高を取得
DEMは国土地理院の基盤地図情報数値標高モデルより作成

現地調査


地表踏査


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地表踏査中の一コマ

調査対象域で地表踏査を行い、ボーリングや物理探査の位置選定のための基礎的なデータを収集します。踏査では、地形判読でみられた地形的特徴の確認、机上調査では把握できなかった微小な地形の記載、地質分布の確認、断層露頭の探索等を行います。踏査結果はルートマップに取りまとめます。

ボーリング調査

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地表地震断層の脇でボーリング調査を実施中

ボーリング調査は、地盤を直接観察し、その性質を詳しく調べるための代表的な調査手法です。地中に孔を掘り、地層ごとのサンプル(ボーリングコア)を採取することで、地層の分布や厚さ、深さを直接把握することができます。また、ボーリング孔にカメラや各種計測機器を挿入して、地層内部の様子を確認したり、地盤の物性値をその場で測定する原位置試験も実施します。

原位置試験には、地盤の状態や取得したい地質情報にあわせて、電気式静的コーン貫入試験(CPT:Cone Penetration Test)やピエゾドライブコーン(PDC:Piezo Drive Cone)などさまざまな試験方法がありますが、ここでは原位置せん断摩擦試験(SBIFT:Self Boring typed In-situ Friction Test)について説明します。SBIFTは、より精度の高い地盤定数を得るために、ボーリング孔を利用して直接的に地盤定数(cSBIFTSBIFT,ESBIFT)を同時に測定する原位置試験法です。従来の孔内水平載荷試験と地盤のせん断定数を求める直接せん断試験(室内試験)を組み合わせた試験法と考えることができます。



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原位置せん断摩擦試験(SBIFT)試験装置の概要

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測定機器の設置状況
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試験イメージ
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試験結果の例

物理探査


活断層の推定通過位置を横断する測線を設定し、物理探査を実施します。探査では、反射法地震探査、電気比抵抗探査、地中レーダー探査、微動アレイ探査等を目的によって使い分けます。物理探査の詳細は「物理探査」のページをご参照ください。

反射法地震探査


反射法地震探査(以降、反射法と表記)は、人工震源によって地中へ微弱な振動を発生させると、その振動の一部が地層境界等ではね返り、地表へ戻ってきます(反射波)。これら弾性波動を地表で観測し、データ処理することによって得られる断面図から地層分布や断層の位置等の情報を視覚的に把握できる探査手法です。

油圧式ミニバイブ振源
反射断面から解釈される断層分布

比抵抗電気探査


比抵抗電気探査(以降、比抵抗探査と表記)は、電気を地面に流し、その抵抗値を測定することで地盤の比抵抗分布を推定する手法です。地盤の比抵抗値は分布する地質状況、地盤や地下水分布の状態により変化します。

地盤の比抵抗分布を得られることを通して、地滑り面、地下の破砕帯・亀裂密集ゾーンや地下水に関する情報地下水の流動状況・電気伝導度等を把握することができます。
比抵抗探査は条件により比抵抗が変わる特性を利用して、様々な目的で適用されます。例えば、トンネル調査や活断層調査では破砕帯、脆弱部が低比抵抗帯領域として検出されます。地すべり調査では、地すべりの可能性がある地点は地盤が緩んでいることから比抵抗変化として捉えられます。また、比抵抗値は水により変化する特性を利用して、地下水分布の調査にも適用されます。

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比抵抗電気探査の概略図
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空中電磁探査


空中電磁探査は「地下水の分布状況の把握」において最も効果を発揮する調査方法です。地盤の土砂や岩盤は含水量や粘土分含有量等の状態によって地盤の「比抵抗」と呼ばれる電気的特性が異なるため、空中電磁探査によって比抵抗を調査・解析することで地盤状況を推定します。地下の比抵抗分布を3次元的に測定・解釈することによって地下の地質状況を判定するものであり、広範な地域やアクセスが困難な山岳地域等における地質調査、地すべり調査、各種路線計画等に有効な調査技術です。


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不良地盤帯を避け、最適ルート選定によりコストを縮減

室内試験


構造物を設計・施工等する際には、地盤状況や周辺環境を考慮した強度定数・変形特性が必要となります。
当社では、土質試験、岩石試験および分析試験を通して要素技術に関するサポートを行っています。

土質・岩石試験


土質・岩石試験においては、設計や施工の目的に応じた調査項目や試験項目を選定し、対象となる調査地点より採取された不撹乱試料を用いて、品質の高い試験を実施することにより適切な地盤定数を提供することができます。
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土の三軸圧縮試験装置
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岩石の一軸圧縮試験装置
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全自動高圧圧密試験装置
(軟岩を対象)

動的変形特性


室内試験では、繰返し三軸試験および繰返しねじりせん断試験により、原位置では得ることが難しい広範囲なひずみレベルの変形特性を求めることができます。室内試験から得られる変形特性と原位置試験から得られる物性値を組み合わせて評価することにより、精度の高い地震応答解析が可能となります。
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繰返し三軸試験装置
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繰返しねじりせん断
試験装置
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室内試験による変形特性の出力例



※本ページのヘッダー画像および図中の一部の画像は生成 AI ツールを使用して作成しました。

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