社団法人 物理探査学会
第129回(平成25年度秋季)学術講演会


起伏を有する表層地盤での屈折法地震探査データの波形逆解析

講演要旨(和文)
屈折法地震探査データの波形逆解析は、観測波形と一致する計算波形を出力するようなS波速度構造を求める手法である。Amrouche and Yamanaka (2012) では2.5次元 P-SV場において、複雑な形状の地層境界面を持つ地盤モデルの波形逆解析を行っている。本研究ではこの逆解析手法を改良し、差分計算にImproved vacuum formulation(Zeng, 2012)を取り入れることによって、起伏を有する地形を扱えるようにした。そして、この手法で数値実験を行い、均質な河川堤防を模擬したターゲットモデルの擬似観測波形を逆解析したところ、これとよく一致する計算波形を得られ、S波速度構造もターゲットモデルに近い値となった。また、堤体内に低速度域を含む構造に対しても良好な逆解析結果が得られ、この手法の有用性を明らかにすることができた。

講演要旨(英文)
In this study, we improved the waveform inversion algorithms using forward wave calculation based on 2.5D finite-different method for shallow seismic refraction data by Amrouche and Yamanaka (2012) for the use of soil with irregular surface topography. In the finite-different method as forward modeling, a vacuum formulation was used to treat the boundary condition on grid nodes at the surface as similar to internal grid nodes. Therefore, we adopted the same conventional formulation of the inversion by Amrouche and Yamanaka (2012). To validate the program for the improved waveform inversion method, we conducted numerical experiments of the waveform inversion analysis using synthetic observed data on the surface of soil model of an embankment. An assumed irregularity zone with low S-wave velocity can be well reconstructed from the inversion of the synthetic data indicating a high performance of the proposed waveform inversion method to detect a velocity anomaly in shallow soil with a irregular surface topography.