トンネル浅層反射法探査

SSRT、連続SSRT

トンネル切羽前方の地質予測技術

施設用途を選択
受賞
トンネル掘削における課題は、切羽前方地質の情報が極めて少ないこと

概要

トンネル浅層反射法探査SSRT、連続SSRTは、掘削中の山岳トンネルにおいて切羽前方の地質を弾性波反射法の原理に基づいて予測する技術です。振動発生源(震源)として、発破(小薬量の探査用発破、トンネル掘削のための段発発破)、機械震源である油圧インパクタ、バイブレータを、さまざまな現場条件を考慮して選択することが可能です。

原理
本手法は、坑内(坑外)で振動を発生させ、切羽前方の地質変化面、破砕帯などから戻ってくる反射波から切羽前方地質をイメージングします。測定方法は、坑内(坑外)の地盤に受振器を直線状に2m間隔程度で数10箇所設置(測線)し、得られた波形記録に特殊な波形処理(VSP)を行います。探査深度は、主に地山性状と震源に依存し、油圧インパクタ震源で切羽前方150m程度、発破やバイブレータ震源で300m程度が期待できます。

特徴

  • 震源として、発破掘削のトンネルでは発破(小薬量発破、段発発破)を用い、機械掘削などで発破を使用しない条件では油圧インパクタやバイブレータを採用します。すなわち、さまざまな施工条件の現場に適用可能です。
  • SSRTは測定作業のため1日程度坑内(坑外)を占有しますが、連続SSRTは坑内に測定機器を常設し、掘削発破を震源とするため坑内作業を中断することなく連続的な探査が実施可能となります。
  • 連続SSRTでは、掘削発破の起爆時刻を正確に記録するために原子時計(ルビジウム素子、セシウム素子)を用いた刻時装置を坑内に常設し使用することが特徴です。
  • 切羽前方および測線後方となる坑口側の探査結果が得られ、掘削実績と比較することで探査精度の向上が期待できます。
  • 硬質な岩盤から軟岩まで適用範囲が広く、地質の劣化や不安定化が予測される坑口部や低土被り区間にも適用できます。

SSRT、連続SSRTにおける坑内での振動の伝播と反射のイメージ

SSRTと連続SSRTにおける観測機器の配置と探査状況写真

地山の反射面強調処理結果の表示方法

その他

受賞
連続SSRT
一般財団法人国土技術研究センター 第13回国土技術開発賞 優秀賞(国土交通大臣表彰)(2011)

実績
社内実績(坑内SSRT:16件、坑外SSRT:4件、連続SSRT:13件)
社外実績(坑内SSRT:2件、株式会社ジオシス実施委託)