(57)【要約】【課題】地下水の特定イオン濃度の測定データの経時的変化を見て地盤変位に異常があるか否かを、測定環境による変化や瞬間的な異常値発生にかかわらず的確に判断できるようにする。【解決手段】取り込んだ測定データに基づいて短期間平均値Ｘと長期間平均値Ｙとを演算し、長期間平均値Ｙに対してそれぞれ所定の設定割合α、βの値だけ変化させた警報判断値Ａ、予報判断値Ｂを演算し、そして短期間平均値Ｘが警報判断値Ａを超えているときには警報判断をし、予報判断値Ｂを超えているときには予報判断をするようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継続的に入力する地盤変位の測定データに基づいて地盤変位の異常判断をする装置であって、該地盤変位の異常判断装置には、前記入力した測定データに基づいて現在から予め設定される短期間前までと長期間前までとの測定データにより短期間平均値と長期間平均値とをそれぞれ演算する平均値演算手段と、前記演算された長期間平均値に対して予め設定される異常判断割合だけ変化させた異常判断値を演算する異常判断値演算手段と、前記演算された短期間平均値が該演算された異常判断値を超えているか否かの判断をし、超えていると判断された場合、現在異常状態であると判断する異常判断手段とを備えて構成されていることを特徴とする地盤変位の異常判断装置。
【請求項２】
異常判断値は、異常判断割合が大きい警報判断値と小さい予報判断値とが少なくとも設定されていることを特徴とする請求項１記載の地盤変位の異常判断装置。
【請求項３】
継続的に入力する地盤変位の測定データに基づいて地盤変位の異常判断をする方法であって、該地盤変位の異常判断方法は、前記入力した測定データに基づいて現在から予め設定される短期間前までと長期間前までとの測定データにより短期間平均値と長期間平均値とをそれぞれ演算する平均値演算工程と、前記演算された長期間平均値に対して予め設定される異常判断割合だけ変化させた異常判断値を演算する異常判断値演算工程と、前記演算された短期間平均値が該演算された異常判断値を超えているか否かの判断をし、超えていると判断された場合、現在異常状態であると判断する異常判断工程とを備えて構成されていることを特徴とする地盤変位の異常判断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不安定な斜面地盤において発生することがある地すべり、表層崩壊、がけ崩れなどの斜面崩壊によって引き起こされる地盤変位の異常判断装置及び異常判断方法の技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自然災害の一つとして土砂災害があり、このような土砂災害として、不安定な傾斜地に発生する地すべり、表層崩壊、がけ崩れ、土石流などによる災害がある。そして、このような傾斜地での土砂災害は、斜面地盤の崩壊によって地盤の変位、つまり地盤の変状や移動が引き起こされることになり、このような地盤変位を測定する手法については、高精度の電子測距・測角儀を用い、地盤変位のある地域からはずれた任意の位置を基準点として地盤変位がある区域に配した指標までの距離や角度の変化を測定して地盤変位を測定するようにしたものがある（特許文献１参照）。これに対し、地盤変位がある任意の位置の地盤に測定用の孔を掘り、ここに歪ケーブルを挿入し、地盤変位によって生じた歪量を計測することで地盤変位の測定をするようにしたものがある（特許文献２参照）。
ところが前記従来のものは、高価な測定機器が必要であるうえ、実際に斜面崩壊が発生している最中または発生した後の地盤変位を測定するものであって、該地盤変位の発生を予知するものではない。しかもこのような地盤変位による土砂災害は、小規模であれば発生後においても、被害発生がないか、あっても殆ど影響がない範囲で対処ができるが、規模が大きいものについては、何らかの被害を生じた後での対処となる場合が多く、土砂災害を未然に防ぐことはできないのが現状である。
そこで本発明の発明者は、地盤変位が発生する惧れがある地区の地下水中に含まれる特定イオンの濃度を継続的に測定し、該測定値に急激的な変化があると認められた場合、これを地盤変位が発生する前兆であると予測する発明を創作した（特許文献３、４参照）。
【特許文献１】特開平５−１１８８５１号公報
【特許文献２】特開平１０−８２６６７号公報
【特許文献３】特開２００２−３３９３７３号公報
【特許文献４】特開２００３−２７９５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが前記地盤変位が発生する前兆であると予測する場合において、急激的な変化があると認めるにあたり、どのような変化があったとき、これを急激的な変化であると定義するための具体的な基準がなく、しかもこの急激的な変化というものは、測定地域や測定季節等の様々な測定環境によって変動があって一様ではなく、また、測定装置に何らかのトラブルがあったりして瞬間的な異常値が発生したときにこれに基づいて直ちに異常判断をすることもあり、このため地盤変位の異常判断が現実的には難しいという問題があり、ここに本発明が解決せんとする課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、継続的に入力する地盤変位の測定データに基づいて地盤変位の異常判断をする装置であって、該地盤変位の異常判断装置には、前記入力した測定データに基づいて現在から予め設定される短期間前までと長期間前までとの測定データにより短期間平均値と長期間平均値とをそれぞれ演算する平均値演算手段と、前記演算された長期間平均値に対して予め設定される異常判断割合だけ変化させた異常判断値を演算する異常判断値演算手段と、前記演算された短期間平均値が該演算された異常判断値を超えているか否かの判断をし、超えていると判断された場合、現在異常状態であると判断する異常判断手段とを備えて構成されていることを特徴とする地盤変位の異常判断装置である。
請求項２の発明は、異常判断値は、異常判断割合が大きい警報判断値と小さい予報判断値とが少なくとも設定されていることを特徴とする請求項１記載の地盤変位の異常判断装置である。
請求項３の発明は、継続的に入力する地盤変位の測定データに基づいて地盤変位の異常判断をする方法であって、該地盤変位の異常判断方法は、前記入力した測定データに基づいて現在から予め設定される短期間前までと長期間前までとの測定データにより短期間平均値と長期間平均値とをそれぞれ演算する平均値演算工程と、前記演算された長期間平均値に対して予め設定される異常判断割合だけ変化させた異常判断値を演算する異常判断値演算工程と、前記演算された短期間平均値が該演算された異常判断値を超えているか否かの判断をし、超えていると判断された場合、現在異常状態であると判断する異常判断工程とを備えて構成されていることを特徴とする地盤変位の異常判断方法である。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１または３の発明とすることで、地盤変位の異常判断の有無をすることが、測定地域や測定季節等の様々な測定環境による変動や瞬間的な異常値発生によらず簡単かつ確実にできることになり、信頼性の高い異常判断ができることになる。
請求項２の発明とすることで、異常判断を、危険度の高い警報判断と危険度が低い予報判断とに分けることができてより的確な異常判断をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次ぎに、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図中１は地盤変位が予想される地区の地下水に含有されるナトリウムイオン等の特定イオン（１種類もしくは複数種類のイオン）の濃度を経時的に測定する濃度センサであって、例えば汎用のイオン選択性電極を用いて構成することができる。濃度センサ１には、例えば電話回線（携帯電話回線を含む）等の通信伝達媒体を用いて測定データを通信することができる通信手段２が設けられている。
【０００７】
一方、３は管理端末であって、該管理端末３は、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位の異常判断がなされた場合、必要な対策を立てることが要求されるため、鉄道や道路のような場合、広範囲にわたる多数箇所での管理が必要であり、そこで各測定箇所にこれら管理端末３を個々に設けてそれぞれの地区で管理しても良いが、総合的に管理をすることも要求され、このような場合には、測定したイオン濃度を現地の管理端末を介して本部の管理端末に入力し、この本部の管理端末３で前述した地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位の異常判断をし、その結果を、支部の管理端末等、異常判断の結果を知らしめておく必要がある部所（部局、地域）の端末に出力するようにすることで、地すべりや表層崩壊等の斜面崩壊による地盤変位の異常判断の総合管理ができることになるが、本実施の形態では、本部の管理端末３に測定データを集中して入力し、必要な異常判断をし、その結果を現場に通報するようになっている。
【０００８】
前記管理端末３は、入力手段であるキーボード４、画面表示をするディスプレイ５、そして必要なコンピュータ処理をする端末本体６を用いて構成されるが、端末本体６には、前記濃度センサ１で測定された測定データが入力するようになっている。
【０００９】
管理端末３は、図２に示すように、システムスタートすると初期設定をし、前記入力した測定データを取り込む（Ｓ−１）ことになるが、該取り込んだ測定データに基づいて短期間平均値Ｘと長期間平均値Ｙとの演算をする（Ｓ−２、３）。短期間平均値Ｘは、予め設定される短期間（例えば現在から２４時間前とか４８時間前まで）の測定データの平均値であり、長期間平均値Ｙは、予め設定される長期間（例えば現在から１６８時間（１週間）前とか３３６時間（２週間）前まで）の測定データの平均値である。
【００１０】
このように短長期間平均値Ｘ、Ｙが演算されると、測定データに異常があるか否かの異常判断がなされるが、本実施の形態の異常判断では警報を要する警報判断と警報前の予報判断との二つの異常判断がなされるように設定され、以下、これについて説明するが、例えば警報判断の一つだけの異常判断、あるいは予報判断を二段階以上とした三つ以上の異常判断をするように設定することができる。
【００１１】
そして次に、ここでは警報判断をするための警報判断値Ａを演算する（Ｓ−４）ことになるが、警報判断値Ａは、前記演算された長期間平均値Ｙに対して予め設定された警報設定割合αだけ変化させた値として求められる。つまり警報判断値Ａは、長期間平均値Ｙに対してα％（例えば３０％）増加した変化値（減、または増減の両方であってもよい）として求められる。
Ａ＝Ｙ×（１＋α）
【００１２】
このようにして警報判断値Ａが演算されると、次に短期間平均値Ｘが警報判断値Ａを超えているか否かの判断（Ｓ−５）がなされ、超えている（Ｘ＞Ａ）としてＹＥＳの判断がなされると、現在、異常状態であると判断し、警報発令をする（Ｓ−６）ように制御される。
【００１３】
これに対し、短期間平均値Ｘが警報判断値Ａ以下であるとしてＮＯの判断がなされると、前記予報判断をするための予報判断値Ｂを演算する（Ｓ−７）ことになるが、予報判断値Ｂは、前記演算された長期間平均値Ｙに対して予め設定された予報設定割合β（ここで予報は警報よりも安全率が高いのでβ＜αとなる）だけ変化した値として求められる。つまり予報判断値Ｂは、長期間平均値Ｙに対してβ％（例えば２４％（例えば３０％の変化量から２０％減じた量として設定してもよい）増加する変化値（減、または増減の両方であってもよい）として求められる。
Ｂ＝Ｙ×（１＋β）
【００１４】
このようにして予報判断値Ｂが演算されると、次に短期間平均値Ｘが警報判断値Ｂを超えているか否かの判断（Ｓ−８）がなされ、超えている（Ｘ＞Ｂ）としてＹＥＳの判断がなされると、現在、予報状態であると判断し、予報発令をする（Ｓ−９）ように制御される。
【００１５】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、地盤変位の異常判断をするに際し、短期間平均値Ｘと長期間平均値Ｙとを演算すると共に、長期間平均値Ｙに対してそれぞれ所定の設定割合α、βの値だけ変化させた警報判断値Ａ、予報判断値Ｂを演算し、そして短期間平均値Ｘが警報判断値Ａを超えているときには警報判断をし、予報判断値を超えているときには予報判断をする制御を実行することになる。この結果、測定地域や測定季節等の様々な測定環境によって測定データにさまざまな変動があって一様でない場合であっても、その環境に対応させた警報判断、予報判断を実施することができる。しかもこれら判断は、短期間平均値Ｘに基づいて行うものであるため、測定装置に何らかのトラブルがあったりして瞬間的な異常値が発生したときに、これに影響されることなく的確な判断ができることになって信頼性が向上する。
【００１６】
しかもこのものでは、異常判断を、長期間平均値Ｙに対して大きい変化割合αをもって判断する危険度が高い警報判断と、小さい変化割合βをもって判断する警報判断に至る前段階の予報判断とができることになるため、異常判断が段階化され、より信頼性が高い異常判断ができることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】異常判断システムのブロック回路図である。
【図２】異常判断のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    濃度センサ
３    管理端末３
【図１】
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【図２】
2009276260.tif 000004