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波形の見方と初動の読取

上図は、屈折法弾性波探査で観測した波形記録です。

（地震計を5ｍ間隔で24ヶ並べた115ｍの展開・115ｍ付近で含水爆薬100ｇによる起振）

それぞれの波線は、等間隔で設置された地震計による記録ですので、縦軸は距離（ｍ）となります。

横軸は時間（msec：ミリ秒　1/1000秒）になります。

それぞれの波形を見ると、直線だった波線が急にへこんでいますね。

この反応が、前項で述べた「初動」です。

カケヤ打撃や発破によって起振された弾性波が、屈折して地表に戻り、地表の地震計が反応したことをあらわしています。

起振に近い地震計の初動は短時間であり、距離が離れるに従って初動の到達時間が長くなるのがわかります。

初動の読取とは、弾性波が初めて到達した時間を読むということです。

上図は、初動を読み取ったものです。右の表には読取値（初動到達時間）が示されています。

この読み取った時間をグラフにしたものが「走時曲線」です。（走時曲線について詳しくは次項）

走時曲線の出来が解析結果の優劣を左右しますので、走時曲線の出来＝初動の読取精度であるともいえます。

この記録で言えば、どの波形も概ね、波線がへこむキワを読み取れており、読取精度としては合格点でしょう。

極端に言うと、このへこみがシャープであればあるほど読取精度は上がるワケです。

ならばもっと強い力で起振して波形の振幅を大きくしたら精度が上がるじゃないか！

ということですが、そのために発破の薬量やカケヤ打撃回数を必要以上に増やすと、安全性や作業性の著しい低下を招き、

現実的ではありません。

最大受振距離100ｍの場合、起振源が爆薬なら100ｇ、カケヤ打撃なら５～10回のスタッキング（重合）が目安です。

では、振幅を大きくする以外で読取精度を向上させるためには？

それは「ノイズ」を取り込まないことです。

弾性波探査におけるノイズとは、こちらの起振以外の全ての振動であり、風に揺れる木々や沢の水流、自動車、船、飛行機、通行人、野生動物、送電線の電波、地震計の不備・・・と、挙げればキリがありません。

例えば上図の記録の11ch・50ｍの波形と、12ch・55ｍの波形を比較してみると、11chは波形のへこみが読み取りやすいですが

12chの波形ははっきりしません。

これは、12chの方にはノイズが乗り、初動部分の波形を乱しているからで、ノイズが原因で読取精度が低下したといえます。

このようなノイズによる読取精度低下に対しては、前後の波形がはっきりしていることや、走時曲線の幾何学的特徴から、

読取値をある程度補完することができます。

従って、記録の取り方や精度の判断は、現場の状況によって異なってきます。

発破の薬量はもっと増やしたほうがいいのか？逆に減らしても効くのか？

待っていればノイズは収まるのか？

地震計はしっかり設置されているか？

地質による効きの違いは？シラス台地は効きが悪い。露岩が多い箇所は波動が減衰しやすい。軟弱地盤だと低周波が卓越する・・・

などなど

測定者は、このようなことを考慮しながら、必要十分な精度で波形を取ることを心がけているのです。