微動観測 による松本盆地の地盤振動特性 の検討

微動観 測 に よる松本盆地の地盤振動特性 の検討

一 松 本 盆地 西部地域 につい て一

荏 本 研 究室 200203942 佐藤 宏 樹

1,は じめに

近年､地震 に対 しての被害予測が都道府県規模で行わ れ､より詳細 に市町村規模でも期待 されてい る｡ こ うし た調査活動の背景には､同じ規模の地震が発生 した蕩 合､

地震動の伝播特性や地盤特性が地域 ご とに異なるため､

被害の程度が相違す ることが予測 され るか らである｡ こ れまで､異な る地形 ･地質の形成過程有す る長野県の盆 也 (長野盆地 ､諏訪盆地､松本盆地東部)で微動観測に

よる地腹振動特性の調査を実施 して､その有用性につい て考察 した｡

本研究では､昨年度に引き続 き松本盆地において､微 動の定点連続観測に よる卓越周期の時間的な変軌特性､

高密度移動観測 による盆地内の地盤振動特性 を解析 して､

松本盆地西部地域の地盤振動特性 を推定す ることを 目的 とした｡

2.地形 ･地質の概要

長野県松本市付近 に存在す る午伏寺断層は 1996年 9 月 n 日以降にわかに注 目されてい る｡政府の地 震調査研 究推進本部の発表で ｢午伏寺断層 を含む区間では､現在 を含めた今後数百年以内に､M8程度 の規模の地震が発生 す る可能性が高い｣ と公表 され､地震災害の危険性が指 摘 された ことによる｡

松本盆地内の地形は丘陵地､河岸段丘､沖積面の 3つ に区分 され る｡丘陵地は松本市や塩尻市の縁辺域に分布 し､起伏 の多い地形 を作っている｡段丘地形 は現在の河 川 によって形成 されたものであ り､ これ らの河岸段丘は

盆地内で広い平坦な地形を形成 してい る｡松本盆地に堆 積 してい る堆積物は一般に粗粒な ものが多 く､お もに磯 層か らな り､深い ところでは 400‑500mに達す るもの と 推定 され る｡表層地盤はこれ らの地形､地質の形成過程

で複雑な構造 となっている｡

3 棚

3.1

観動位置

観 測地点を図 1に示すム△印点は定点連続観測地 点で 菅野中学校 (A地 点)､並柳小学校 CB地点)の 2点､移 動観測は松本 盆地の西部を中心に (500mX500m)のメ

ッシュに区切 りその交点付近 を観測地点 とし､観測困難 地点を除 く207地点で移動観測 を行 った｡

図 1 地質図 と定点 ･移動観測位置

3̲2観軌方法

観測は､固有周期 1.0Hzの微 軌センサーで､水平方 向

( NS )

(EW)､上下方 向

( UD)

の計

3

成分で観測 を行 った｡定点観測では､各点 ともに観軌期間 8日程度で 24 時間

､ 1

時間毎

( 1 8

0秒)のサイクルで連続観測を行 った｡

移動観測では

､1

点につき

1 8

0秒間の観測 を行 った｡ な お､観測は速度成分 を観測 した｡

4̲スペ ク トル解 折

観 軌で得 られた

､NS･ EW I U

^{D の}

3

^成分

､1 8

^{0秒 間}

デー タを定点観測､移動観測 ともに時系列波形で外乱 の 少 ない安定 した区間を 20̲48秒のデー タセ ッ トで抽出 し

た｡各デー タセ ッ トをフ‑ リェ変換 によ りフー リエス ク トル を求めた｡移動観測結果についてはバ ン ド幅 0.3Hz と0.5H之の Par2enWb(bwによ り平滑化 を行 い､今回 は 0.3Hzを主に 0.5Hzを比較 し､参考 とした｡o̲3Hヱと

0.5Hzを比較 した例 を図 2に示す｡水平 2成分の相乗平 均スペ ク トル を上下スペ ク トルで除 して､ILrV スペ ク ト ル比 を算出 した｡ また､各成分のフー リエスペ ク トル 比

も算出 した｡H/Vスペ ク トル比の例 を図 3に示す｡

3 2ー5

2

≦ 1‑5

1

0ー5

図 2 P^am nWmdowO̲3Hzと0̲5Hの比較

InvestigationofthegroundvibrationcharacteristicoftheMatsumotobasinbymi crotremorobservation

‑Incaseofthewestern partofMatsumotoBasin‑ SATOHiroki

279

5

6

撃 4

2

‥ '識 f品 (CSQ)‑8 1 8 0･2iE占;品 (6sJ;=

図 3 定点お よび移動観測の H/Vスペ ク トル比の

例

5

̲卓越周期の分布

5.1卓越周期の算定

卓表盈同期 は 】劫Ⅴスペ ク トル比か ら求め､水平成分のフ ー リエスペ ク トル特性 を考慮 して算 出 した｡ なお､卓越 周期は 0.1‑1秒程度の範囲で抽出 した｡

5.2定点連続観測の時間的変動

定点観測では､卓越周期 の時間的変動を

1

時間ごとの 変化で表す ことに した｡卓越周期 を縦軸､観測時問を横 軸に取 り､卓越周期の時間的変動 を図 4に示 した｡観測 地

点A

では 0.1‑0.2秒で安定 してい る｡地

点B

では

0. 3

‑0.5秒 とば らつ きが認 め られ るものの比較的安定 した 変動を示す｡ポー リングデータを見ると地点 Aでは､表 層か ら堅固な砂磯層が卓越す る田川扇状地堆積物で 占め

られているため と考えられ､地点 Bでは地 盤構造が複雑 な層構造を成 してい るため

多

少ば らつきが見 られたが､

両地点 とも昼夜の特徴的な変動が認 め られた｡

Q.l

JqJF

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J

^I

A l q L Z

〉 I R I

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X

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X X J ● /

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zEErJVt Z∝■JI

J kZ

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m

^{^′T ttl■JIJI ZdOuL(9}

図 4 連続観測における卓越周期 の時間的変動

5.3卓越周期 と分布特性の比較

図 1に地形 と卓越周期分布図､図 5に標高 と卓越周期 分布図を示す｡また､図 6に卓越周期 コンター図を示す｡

5

.4卓越周期 と地盤構造の関係

移動観測 においては､河川の分岐点や､松本駅岡辺､

南部の山間部に周期の長い地点が多 く分布す る傾向が見 られたO卓越周期 と地質の関係は､北部の砂塵､岩類の 堆積 した川 の分岐点や､南部の洪積砂質が堆積 した扇状 地の端部では

､

0

. 4 ‑0

,8秒 と長 めなのに対 して砂疎な ど

が堆積 した平地では 0.2秒以下 と短い｡移動観測地付近 のボー リングデー タを見 ると腐植土､粘土､シル ト､砂

280

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図 5 標高 と卓越周期分布採

図 6 卓越周期 コンター図

磯 な ど複雑な互層構造になってい るO この複雑 な層構造 とその層厚が､同 じ地質 ･表層地盤で車越周期 に差 を蕉 じてい る｡特 に､河川の合流部や扇状地端部でやや卓越 周期が長 くなる傾向が認め られた｡

6. ま

^とめ

本研究では､松本盆地西部 を対象 として微動観測 によ る卓越周期の時間的変動特性､卓越周期 と地盤構造 の関 係 について比較検討 を行 った｡定点観測 による時間的変 動 では､菅野 中学校 は安定 した特性 を示 し､並柳小学校 で も､ややば らつきはあるものの安定 し､昼夜の変動が 認 め られた｡松本盆地の微動観測による地盤振動特性に お ける卓越周期は全体の 0.2‑0.4秒程度で場所 において は 0.6秒以上の周期特性 を示す地域が認め られた｡ これ は､堆積盆地の表層地盤 の特徴で あ り､複雑 な地層構造 に より河川の合流地域や扇状地の端部付近で比較的長い 卓越周期が認 められたo

【参考文献】1)地下水要覧編集委員会 =(地下水要覧J iL峨 堂 1988 2)酒井潤一&松本平地盤図作成委員会 :松本平地盤匪12000 2002年 10

月 6日 3)長野県 :長野県地転機 査報告書2002年 3)弓