GSM 計測システムによる動態計測

・ GSM 計専用ひずみ長体 [email protected]×2 方向 ×1

・ GSM 計測用頭部変位計測 変位計 ×2

・測定器 データロガー ×1

・中継器 スイッチボックス × 1

・管理 PC×1

・塩化ビニル管 ×4

・ pH 測定器 ×3

4.3.2.2 計測方法

改良体は長さ L=8.4m ，直径 φ3500mm である。

動態計測は，噴射方向と噴射方向の回転方向の 2 方向測定を行うものとし，噴射方向 を X 方向，噴射方向の回転方向を Y 方向とする。正負については， X 方向は改良体内 向きを負， Y 方向は回転方向を負とする。

一方，動態計測との関係性を確認する指標として， pH の測定も同時に行う。

これらの計測に必要な器具として，まず改良体の中心から 1750mm 離れた地点に長 さの異なる塩化ビニル管 4 本を図 -4.5 のようにあらかじめ建て込んでおく。この塩化ビ 測と，多項目水質計を用いた水質測定の 2 回に分けて行った。

図 -4.4 ，図 -4.5 に現地のボーリング図を示す。

図 -4.4 動態測定現場ボーリング図

図 -4.5 水質測定現場ボーリング図

4.3.2 GSM 計測システムによる動態計測 4.3.2.1 計測器具

・ GSM 計専用ひずみ長体 [email protected]×2 方向 ×1

・ GSM 計測用頭部変位計測 変位計 ×2

・測定器 データロガー ×1

・中継器 スイッチボックス × 1

・管理 PC×1

・塩化ビニル管 ×4

・ pH 測定器 ×3

4.3.2.2 計測方法

改良体は長さ L=8.4m ，直径 φ3500mm である。

動態計測は，噴射方向と噴射方向の回転方向の 2 方向測定を行うものとし，噴射方向 を X 方向，噴射方向の回転方向を Y 方向とする。正負については， X 方向は改良体内 向きを負， Y 方向は回転方向を負とする。

一方，動態計測との関係性を確認する指標として， pH の測定も同時に行う。

これらの計測に必要な器具として，まず改良体の中心から 1750mm 離れた地点に長 さの異なる塩化ビニル管 4 本を図 -4.5 のようにあらかじめ建て込んでおく。この塩化ビ 測と，多項目水質計を用いた水質測定の 2 回に分けて行った。

図 -4.4 ，図 -4.5 に現地のボーリング図を示す。

図 -4.4 動態測定現場ボーリング図

表 -4.1 造成工程

4.3.2.3 計測結果

動態計測の変位分布図を図 -4.7 ～図 -4.10 にそれぞれ示す。

図 -4.7 X 方向変位（造成前半) ニル管 4 本のうち， 3 本には底部付近に長さ 5cm 間で φ10 ㎜の孔を 17 箇所設置してセ

メントスラリーが入れるようにストレーナ部分を設けた（ pH 測定用）。ストレーナ部 分を設けた塩化ビニル管 3 本に pH 測定器 3 台（設置深度は GL-9.0m ， GL-6.0m ， GL-3.0m の 3 箇所）を，残りの 1 本にひずみ長体 1 体をそれぞれ設置した。 pH 測定位置は 深度が深いものから順に 1CH ， 2CH ， 3CH と表記する。地下水位は 2CH と 3CH の間に 存在する。

計測器の配置図を図 -4.6 に示す。

造成工程を表 -4.1 に示す。

図 -4.6 計測器配置図

X方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

11:21:01(削孔完了) 11:22:01(造成開始) 11:43:01(中断1回目) 12:02:01(再開1回目) 11:04:01(削孔開始)

12:26:01(PH上昇 造成深度GL-5.83m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

OP+3.0m (GL-0.0m) OP+2.0m (GL-1.0m) OP+1.0m (GL-2.0m) OP+0.0m (GL-3.0m) OP-1.0m (GL-4.0m) OP-2.0m (GL-5.0m) OP-3.0m (GL-6.0m) OP-4.0m (GL-7.0m) OP-5.0m (GL-8.0m) OP-6.0m (GL-9.0m) OP-7.0m (GL-10.0m) OP-8.0m (GL-11.0m) OP-9.0m (GL-12.0m) OP-10.0m (GL-13.0m) OP-11.0m (GL-14.0m) OP-12.0m (GL-15.0m) OP-13.0m (GL-16.0m)

PH測定

改良体 Φ3500､L=8.4m

改良体 Φ3500､L=8.4m 河川側

Y方向(+)

X方向(+) PH2

PH1

PH3 3.2m

1.4m OP+1.6m (GL-1.4m)

OP-6.8m (GL-9.8m)

2.1m

SW-BOX (スイッチ BOX)

ひずみ長体 GSM 計測用 頭部変位

ひずみ長体 GSM 計測 (本体) 　2 方向変位計測 　全長：L=15.5m(頭部 GL+0.5m) 　センサ間隔 1.0m×14 測点

データーロガー

管理 PC

表 -4.1 造成工程

4.3.2.3 計測結果

動態計測の変位分布図を図 -4.7 ～図 -4.10 にそれぞれ示す。

図 -4.7 X 方向変位（造成前半) ニル管 4 本のうち， 3 本には底部付近に長さ 5cm 間で φ10 ㎜の孔を 17 箇所設置してセ

メントスラリーが入れるようにストレーナ部分を設けた（ pH 測定用）。ストレーナ部 分を設けた塩化ビニル管 3 本に pH 測定器 3 台（設置深度は GL-9.0m ， GL-6.0m ， GL-3.0m の 3 箇所）を，残りの 1 本にひずみ長体 1 体をそれぞれ設置した。 pH 測定位置は 深度が深いものから順に 1CH ， 2CH ， 3CH と表記する。地下水位は 2CH と 3CH の間に 存在する。

計測器の配置図を図 -4.6 に示す。

造成工程を表 -4.1 に示す。

図 -4.6 計測器配置図

X方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

11:21:01(削孔完了) 11:22:01(造成開始) 11:43:01(中断1回目) 12:02:01(再開1回目) 11:04:01(削孔開始)

12:26:01(PH上昇 造成深度GL-5.83m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

OP+3.0m (GL-0.0m) OP+2.0m (GL-1.0m) OP+1.0m (GL-2.0m) OP+0.0m (GL-3.0m) OP-1.0m (GL-4.0m) OP-2.0m (GL-5.0m) OP-3.0m (GL-6.0m) OP-4.0m (GL-7.0m) OP-5.0m (GL-8.0m) OP-6.0m (GL-9.0m) OP-7.0m (GL-10.0m) OP-8.0m (GL-11.0m) OP-9.0m (GL-12.0m) OP-10.0m (GL-13.0m) OP-11.0m (GL-14.0m) OP-12.0m (GL-15.0m) OP-13.0m (GL-16.0m)

PH測定

改良体 Φ3500､L=8.4m

改良体 Φ3500､L=8.4m 河川側

Y方向(+)

X方向(+) PH2

PH1

PH3 3.2m

1.4m OP+1.6m (GL-1.4m)

OP-6.8m (GL-9.8m)

2.1m

SW-BOX (スイッチ BOX)

ひずみ長体 GSM 計測用 頭部変位

ひずみ長体 GSM 計測 (本体) 　2 方向変位計測 　全長：L=15.5m(頭部 GL+0.5m) 　センサ間隔 1.0m×14 測点

データーロガー

管理 PC

図 -4.10 Y 方向変位（造成後半） pH 測定結果を図 -4.11 に示す。

図 -4.11 pH 測定結果

X 方向の変位は掘削が開始されると，一旦，改良体側へ変位したが，造成が開始され ると高圧噴射の影響により改良体外側へ変位した。

図 -4.8 X 方向変位（造成後半）

図 -4.9 Y 方向変位（造成前半)

X方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

12:30:01(中断2回目) 12:33:01(再開2回目)

13:17:01PH上昇(造成深度GL-2.6m) 13:25:01(造成完了)

15:00:01(計測終了)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

Y方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

11:21:01(削孔完了) 11:22:01(造成開始) 11:43:01(中断1回目) 12:02:01(再開1回目) 11:04:01(削孔開始)

12:26:01(PH上昇 造成深度GL-5.83m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

Y方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

12:30:01(中断2回目) 12:33:01(再開2回目)

13:17:01PH上昇(造成深度GL-2.6m) 13:25:01(造成完了)

15:00:01(計測終了)

11:31:00 1CH

到達

pH

変化なし

12:25:00 2CH

到達

pH

上昇確認

13:16:00 3CH

到達

pH

上昇確認

1CH 2CH 3CH

測定時刻（時分秒）

11:22:00

14 12 10 8 6 4 2 0 pH

11:28:00 11:34:00

11:40:00 11:46:00

11:52:00 11:58:00

12:04:00 12:10:00

12:16:00 12:22:00

12:28:00 12:34:00

12:40:00 12:46:00

12:52:00 12:58:00

13:04:00 13:10:00

13:16:00 13:22:00

図 -4.10 Y 方向変位（造成後半）

pH 測定結果を図 -4.11 に示す。

図 -4.11 pH 測定結果

X 方向の変位は掘削が開始されると，一旦，改良体側へ変位したが，造成が開始され ると高圧噴射の影響により改良体外側へ変位した。

図 -4.8 X 方向変位（造成後半）

図 -4.9 Y 方向変位（造成前半)

X方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

12:30:01(中断2回目) 12:33:01(再開2回目)

13:17:01PH上昇(造成深度GL-2.6m) 13:25:01(造成完了)

15:00:01(計測終了)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

Y方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

11:21:01(削孔完了) 11:22:01(造成開始) 11:43:01(中断1回目) 12:02:01(再開1回目) 11:04:01(削孔開始)

12:26:01(PH上昇 造成深度GL-5.83m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

Y方向変位(mm)

造成範囲 L=8.4m (GL-1.4～-9.8m)

-30 -20 -10 0 10 20 30

2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16

深度 GL(m)

12:30:01(中断2回目) 12:33:01(再開2回目)

13:17:01PH上昇(造成深度GL-2.6m) 13:25:01(造成完了)

15:00:01(計測終了)

11:31:00 1CH

到達

pH

変化なし

12:25:00 2CH

到達

pH

上昇確認

13:16:00 3CH

到達

pH

上昇確認

1CH 2CH 3CH

測定時刻（時分秒）

11:22:00

14 12 10 8 6 4 2 0 pH

11:28:00 11:34:00

11:40:00 11:46:00

11:52:00 11:58:00

12:04:00 12:10:00

12:16:00 12:22:00

12:28:00 12:34:00

12:40:00 12:46:00

12:52:00 12:58:00

13:04:00 13:10:00

13:16:00 13:22:00

とし， pH 測定値を基準にグラフを作成する。

4.3.3.3 計測結果

1CH の水質計測結果を図 -4.12 ～図 -4.16 に示す。

図 -4.12 pH と溶存酸素

図 -4.13 pH と電気伝導率

0 2 4 6 8 10 12 14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

pH

溶存酸素（

m g/ L

）

測定時刻（時分秒） 溶存酸素

pH

0 2 4 6 8 10 12 14

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

pH

電気伝導率（

S/ m

）

測定時刻（時分秒） 電気伝導率

pH

Y 方向の変位は掘削が開始されると，一旦，回転方向と逆方向（左回り）に変位した が，造成が開始されると，右回りの高圧噴射の影響を受けて回転方向（右回り）へ変位 した。

1CH では測定箇所に到達後， pH の上昇が検出されなかった。原因として次のような ことが考えられる。

①直近周辺の既設の改良体造成時に噴射された固化材が，地下水脈などを伝って検出用 塩ビ管の周辺までたどり着き，ストレーナ部分を塞いだ。

②塩ビ管を建て込む際に，削孔した孔内に残存する泥水の土粒子分が，管設置後に管内 に沈降・沈殿し，ストレーナ部分を塞いだ。

2CH と 3CH では各々測定箇所へ到達直後に pH の上昇が確認できた。 2CH は 11.3 ～ 13.4 程度， 3CH は 10.1 ～ 12.3 程度まで上昇した。

3CH の pH が最初から高かったのは，砂礫層であり，既に改良された周囲の地下水が 影響したものと考えられる。

2CH と 3CH では試験終了後に塩ビ管を引き抜き，ストレーナ部を観察したところ，

周囲にセメントスラリーが付着しており，塩ビ管まで高圧ジェットが届いていたことが 目視でも確認できた。また，改良体の上部を掘出し改良径も確認したが，ほぼ所定どお りの改良径が造成されていたことも確認した。

以上の結果より，改良径の確保が確認出来たため， GSM 計測システムによる動態計

測はリアルタイム計測に用いることが可能である。

ドキュメント内 災害復興に資する地盤環境マネジメントに関する研究 (ページ 84-90)