電気探査

電気探査法は、古くから使用されている探査法であり、日本では1920年代ごろから地下水資源調査を中心に適用され、今日では、地質的弱部である地すべり面や断層の調査、堤防での漏水箇所調査、降雨前後における地下水の挙動の推定など適用範囲が拡大されています。

概要として、地表に設置した一対の電極から電流(I)を流し、別の一対の電極間の電位差(V)を測定することによって、各電極の位置における見掛比抵抗値(ρa)を求め、その値の解析から地下の比抵抗分布を推定する技術です。

岩石や地層の比抵抗は、その構成鉱物の種類、乾湿の状態、風化・変質の状態、地温、地下水の有無、またその地下水の含有物質などによって支配されるので、地下の比抵抗分布から地下構造を推定する事ができます。

 

電気探査にはいくつかの手法があり、土木・建設分野で一般的に用いられているのは、「比抵抗垂直探査」と「二次元比抵抗探査」です。

 

 ・比抵抗垂直探査

 比抵抗垂直探査は、測点を中心として、直線状に内電極(電位極)と外電極(電流極)を探査深度に応じて、広げながら測定していきます。

 二次元比抵抗探査に比べて測定機材が簡易で、簡便に解析ができるため、小規模な水井戸の水源調査等で多く用いられています。

 電極配置は主に、ウェンナー法かシュランベルジャー法が適用されます。

 

・二次元比抵抗探査

 二次元比抵抗探査は、調査地で設定した測線に沿って一定間隔で電極を多数設置し、電極の組み合わせを順次変えながら測定することで、測線下の比抵抗分布を推定する探査法です。

 近年では、土木・建設分野にくわえて防災・環境分野においても幅広く利用されており、複雑な地形や地質構造でも調査できる二次元比抵抗探査は電気探査の主流となっています。

 トンネル調査においては、弾性波探査と併用することにより、総合的な調査精度の向上がはかられています。

 電極配置は、調査目的に適した配置が選択されます。

電極配置の解説

 

2極法(ポールポール法)

大きな信号を得ることができ、作業効率も良いことから、測定数が多い場合に有効な電極配置。

測線遠方に遠電極を2ヶ所設置する必要がある。

 

3極法

2極法と4極法の中間的な探査特性を持っている。

遠電極の設置は1箇所でよい。

 

4極法(ウエンナー法)

浅部の探査及び水平構造の把握に適している。

作業性は、やや劣る。

 

4極法(ダイポールダイポール法・エルトラン法)

浅部の探査及び垂直構造の把握に適しており、異常な地盤状況(空洞・漏水など)の検出に適している。

作業性はやや劣り、ノイズの影響を受けやすい。

尚、電極隔離係数( n )をn=1とした場合をエルトラン配置と呼ぶ。

電気探査 作業状況

比抵抗二次元探査

比抵抗二次元探査
垂直電気探査 

電気探査の解析から得られた比抵抗分布には、様々な地盤状況があらわれており、それらに対する解釈が非常に重要です。

 

 

探査対象別の解釈事例など、技術パンフレット『電気探査もするの?』をご覧ください。

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