地質調査技士 独学ノート

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PS検層とは?P波・S波の速度と地盤の動的特性(せん断弾性係数)

ちしつモグラ

ちしつモグラ

PS検層のP波とS波ってどっちが速いの?S波から何がわかるの?

この記事の要点

  • PS検層は、ボーリング孔でP波・S波の速度を深さ方向に測る検層。
  • P波(縦波)はS波(横波)より速く、最初に到達する
  • S波速度から、地盤の動的特性(せん断弾性係数)がわかる。

PS検層(弾性波速度検層)とは、ボーリング孔を使って、地盤を伝わる弾性波(P波・S波)の速度を深さ方向に測る検層です。地盤の硬軟や、地震を受けたときの動的な特性を評価するために行います。

PS検層のP波とS波の違いの区分図
PS検層のP波(縦波)はS波(横波)より速く最初に到達する。S波速度Vsからは地盤の剛性(せん断弾性係数 G=ρVs²)がわかる。

P波とS波

性質速さ・到達
P波(縦波)粗密波(進む向きに振動)速い・最初に到達(Primary)
S波(横波)せん断波(進む向きと直角に振動)遅い・後から到達(Secondary)

P波はS波より速く、受振点に最初に届きます。だから縦波をP(Primary)、横波をS(Secondary)と呼びます。

S波速度から何がわかるか

S波の速度は、地盤の硬さ(剛性)と関係します。

地盤のせん断弾性係数 Gは、G = ρ × Vs²(ρは密度、VsはS波速度)で表せます。

S波速度が大きいほど地盤の剛性が大きいといえ、地盤の動的特性や地盤種別の判定に使います。

過去問での問われ方:測定方式

PS検層(弾性波速度検層・JGS 1122)は調査技術の科目で出ます(H28現技管No.64ほか)。

測定方式は、地表で起振して孔内で受振するダウンホール方式と、起振・受振とも孔内で行う孔内起振受振方式があります。

引っかけは適用条件で、孔内起振受振方式はケーシング内では測定できません(H28のNo.64)。

ダウンホール方式は深度が大きいほど起振エネルギーを大きくする必要があります。

まちがえやすい:P波とS波の速さ

P波(縦波)の方がS波(横波)より速いです。

「S波の方が速い」と書かれていたら誤りです。

最初に届くのがP波(Primary)です。

理解度チェック

問題:PS検層では、P波(縦波)の方がS波(横波)より速く、最初に到達する。

〇か×か。

答えを見る

答え:

P波は縦波で速く最初に届きます(Primary)。S波は横波で後から届きます(Secondary)。

問題:S波速度が大きい地盤ほど、せん断弾性係数(剛性)は小さくなる。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

逆です。G=ρ×Vs²なので、S波速度が大きいほどせん断弾性係数(剛性)は大きくなります。

PS検層はP波・S波の速度を測る。P波が速い。S波速度大→剛性大(G=ρVs²)。孔内起振受振はケーシング内不可

ここが出題の中心です。

出典・参考資料

  • 地盤の弾性波速度検層方法(地盤工学会基準 JGS 1122)。P波・S波の速度/せん断弾性係数 G=ρVs²/測定方式は基準で確認。
  • 全地連 地質調査技士検定試験(H28 現場技術・管理部門 No.64 ほか PS検層関連問題)。出題番号・正答は全地連公開の過去問・正答番号で照合。

※ 式・用語の意味を自分の言葉で書いています。最新の基準で確認してください。

地質調査技士 独学ノート 編集部

この記事を書いた人

地質調査技士 独学ノート 編集部

地質調査技士検定で過去に問われた用語・数値・調査手順を、地盤工学会の基準やJIS・国土交通省・環境省などの一次資料と、全地連の公式過去問に照らして整理しています。

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