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【3分で分かる】電気探査の試験方法(比抵抗法)について

電気探査試験イメージ図

こんにちは、ちゃんさとです。

 電気探査試験の原理や比抵抗法についてサクッと知りたい 

こんなお悩みにお答えします。

 

電気探査について【3分で分かる】ように、原理や試験方法をまとめましたので参考にしてください。

カップラーメンを待っているあいだに【電気探査試験】について理解してしまいましょう 😉

 

この記事を書いている人

名前:ちゃんさと 女性/既婚 1992年生まれ
  • 元公務員の主婦ブロガー💻
  • 国公立大学の土木工学科卒業
  • 大学卒業後、(いちご🍓が有名な)県庁の公務員(土木職)として7年間はたらきましたが、人間関係のストレスや組織体制が合わないと感じて退職しました。
  • 1級土木施工管理技士の資格もち
  • 今はブログで土木施工管理技士の勉強方法や公務員のあれこれ、仕事をメインにさまざまな情報発信をしています。

それではさっそく参りましょう、ラインナップはこちらです。

 

電気探査試験とは?

電気探査試験とは、土木関係などで地盤のなかを調べる原位置試験のひとつです。

地盤の【比抵抗値】を求めることができ、その結果、地下水や金属鉱床、断層などの地質状況を推定できます。

比抵抗値とは【(電気)抵抗率】とも呼ばれ、その物質(地盤)の中での電流の流れにくさを表すものです。

 

電気探査試験の原理

電気探査の原理(概略図)

鉄や金などの良導体を含む鉱床や水・粘土などは電流の比抵抗は小さく、花岡岩や砂岩などの岩は、一般的に比抵抗が大きくなります。

この性質を利用して、地中に打ちこんだ一対の電極から電気を流すことにより、地下の電気的な性状である【比抵抗値】を調べることができます。

 

電気探査の試験方法(比抵抗法)

比抵抗法とは、地表に設置した一対の電流電極から電流を流し、別の一対の電位電極間の電位差を測定することによって、各電極の位置または間隔における見掛比抵抗値を求めます。

そしてその値を解析することによって、地下の比抵抗構造を推定する方法です。

探査目的、対象に応じてさまざまな電極配置が用いられます。(電極配置の方法によっては、地形による影響を受ける場合もあり)

代表的な電極配置としては、

  • 2極法(ポール・ポール法)
  • 3極法(等間隔CPP法)
  • 4極法(ウェンナー法、エルトラン法、ダイポール・ダイポール法、シュランベルジャー法)

などがあります。

電気探査比抵抗法の種類

また、比抵抗の変化を調べる【位置・方向】における探査方法は、

  • 垂直探査(ある測点の深さ方向への比抵抗変化を調べる)
  • 比抵抗2次元探査(ある深さの水平方向への比抵抗変化を調べる)
  • 比抵抗値3次元探査(あるエリアの地下の比抵抗変化を調べる)

などがあります。

 

いっぽうで、電気を使って比抵抗を測定する方法であるため、比抵抗が小さいと感度は強く、逆に比抵抗が大きいと感度はにぶくなる傾向があります。

そして電気探査では、異なる地層であっても比抵抗値が同じであれば同様の地層と見なされ、同様の地層であっても含水や風化などにより比抵抗値が異なれば、別の地層と見なされるので注意が必要です。

さらに探査精度は、電極間隔が大きく、探査深度が深くなればなるほど低下します。

このため、探査目的・探査深度・測線長などに合わせて電極間隔を適切に設定する必要がありますよ。

 

電気探査試験の深度について

探査深度は、電極間隔の最大展開長の1/3~1/5程度です。

最大展開長とは、電極を1本に展開(のばした)したときの最大値のこと!

電極間隔がせまいと、電場は地下表層部にしか形成されません。

そうすると、得られる地下の情報は浅い部分に限られてしまいます。

逆に電極間隔を広くとることができれば、より深部の情報を得ることができるということです。

 

まとめ

電気探査まとめ

電気探査試験とは、地盤の比抵抗値を求めることができる原位置試験のひとつ。その比抵抗値により、地下水や金属鉱床、断層などの地質状況を推定できる

電気探査の原理は、粘土や岩の電気の流れにくさ(やすさ)を利用して、地中に打ち込んだ一対の電極から電気を流すことにより、地下の電気的な性状である【比抵抗値】を調べる

比抵抗法とは、地表に設置した一対の電流電極から電流を流し、別の一対の電位電極間の電位差を測定することによって、各電極の位置または間隔における見掛比抵抗値を求める方法

比抵抗法の代表的な電極配置は、

  • 2極法(ポール・ポール法)
  • 3極法(等間隔CPP法)
  • 4極法(ウェンナー法、エルトラン法、ダイポール・ダイポール法、シュランベルジャー法)

比抵抗の変化を調べる【位置・方向】における探査方法は、

  • 垂直探査(ある測点の深さ方向への比抵抗変化を調べる)
  • 比抵抗2次元探査(ある深さの水平方向への比抵抗変化を調べる)
  • 比抵抗値3次元探査(あるエリアの地下の比抵抗変化を調べる)

電気探査試験では、異なる地層であっても比抵抗値が同じであれば同様の地層と見なされ、同様の地層であっても含水や風化などにより比抵抗値が異なれば、別の地層と見なされるので注意が必要

探査精度(たんさせいど)は、電極間隔が大きく、探査深度が深くなればなるほど低下

探査深度(たんさしんど)は、電極間隔の最大展開長の1/3~1/5程度

 

今回は以上です。

参考になればうれしいです。

ありがとうございました。

 

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