社団法人 物理探査学会
第137回(平成29年度秋季)学術講演会


最表層が高速層となる場合の表面波分散

講演要旨(和文)
従来の表面波分散曲線の計算では,最下層の地震波速度を最高速とし,表面波の位相速度は最下層のS波速度を越えられない.これは,表面波を生成する地震波の振幅が,地下の深さ無限大でゼロになるという条件による.浅層が高速層である場合は最深部を最高速層とし,そのS波速度より低い範囲で分散曲線の計算を行う.しかし,高速層を設定する深さによる分散曲線の違いが現れ,実際の適用には注意を要する.表面波の波数を複素数とすると,深さ無限大で振幅ゼロとなる解を得る.舗装路での表面波分散曲線計算のため,波数を複素数として一般化波線解の方法で分散曲線を求める方法が提案されている.我々はコンパウンドマトリックス法によるアルゴリズムを作成した.計算された分散曲線は,一般化波線解とほぼ一致している.さらに,波動シミュレーションによる波形の作成,および野外観測の結果との比較を進め,逆分散媒質での表面波の特徴を調べている.

講演要旨(英文)
We calculated surface-wave dispersion curves for inversely dispersive media where the shear-wave velocity decreases with depth. When calculating dispersion curves, we removed a restriction that the bottom layer must have the highest shear-wave velocity. The restriction describes a physical reality that wave amplitudes should attenuate to zero at the infinite depth. However, if we consider complex wave numbers for surface waves, the restriction can be removed. Some studies calculated surface-wave dispersion curves in pavements, which are the typical cases for inversely dispersive media. Unlike the previous works which was based on up-going and down-going rays approach, we employed the compound matrix method by extending the algorithm for complex wave-number cases. Our test calculations for the same models used in previous works showed similar results. We conducted numerical simulation of wave propagation in inversely dispersive media for more understanding of surface-wave dispersion in inversely dispersive media.