社団法人　物理探査学会
第120回(平成21年度春季)学術講演会

土壌試料の比抵抗・弾性波速度と熱伝導率との関係-室内試験による検討-

講演要旨(和文) 地中送電線路の設計において、送電容量の決定に重要な土壌の熱伝導率をより簡易で合理的に推定する手法の開発が必要とされている。そのためには、物理探査により得られた物性値から熱伝導率を求めることが有効と考えられる。熱伝導率及び比抵抗・弾性波速度は、いずれも含水比・間隙率に応じて変化することから、この3物性値間には相関があることが示唆される。そこで、水分飽和度と間隙率をパラメータとした3種の土質試料(砂・シルト・粘土)を作成し、熱伝導率及び比抵抗・P波速度を計測する室内試験を行い、相関性を検討した。その結果、比抵抗は飽和度および間隙率と良好な相関性を示し、比抵抗の低下に伴い熱伝導率は増加した。一方、P波速度は不飽和条件では飽和度の変化に関わらずほぼ一定となり、熱伝導率との相関が見られなかった。以上より、土質が特定できれば土壌ごとの実験式を用いて比抵抗分布から熱抵抗分布を求められる見通しを得た。 講演要旨(英文) Thermal conductivity is one of the most important engineering properties to design electric power cables in the ground. However, measurement of thermal conductivity requires huge consumption times. So if thermal conductivity is estimated by geophysical methods without drilling boreholes, measurement time and cost will be reduced. Thermal conductivity, resistivity and seismic velocity vary with water content and porosity, respectively. Therefore, there is a possibility to have a correlation among these three properties. We have carried out laboratory measurements of resistivity, P-wave velocity and thermal conductivity of soil sample in various saturation and porosity conditions. As a result, resistivity varied with water contents and porosity, and had a correlation with thermal conductivity. This suggests that there is high possibility to estimate thermal conductivity from resistivity. However, P-wave velocity did not vary with water contents in unsaturated conditions, and had an uncorrelation with thermal conductivity.