社団法人 物理探査学会
第141回(2019年度秋季)学術講演会


AI初動ピッキングを利用したトンネル切羽前方探査の自動化処理に向けて

講演要旨(和文)
山岳トンネルの掘削工事において断層破砕帯が予想される場合,突発的な切羽崩落や突発湧水の危険がある.現状ではこのような地質リスク(断層,破砕帯,地層境界,弱層,高圧地下水など)を施工前の地質調査で正確に予測することは困難で,実際は施工中に地質評価を見直すことが多い.より正確に地質リスクを把握し管理することができれば,現場作業の安全を確保できるだけでなく,支保パターンや掘削工法を最適化することで作業効率の低下を防ぎ,ひいては全体のコストを抑えることにつながる.本稿では,弾性波を用いた切羽前方探査のうち簡便なデータ取得および解析方法として提案されている「発破干渉法」に対して自動処理化に向けた技術開発を紹介する.現場の施工サイクルに無理なく組込める当手法に対して,さらに負担を軽くするような自動処理システムやIoT化の構築を目指して,データ処理フローおよび初動読み取りのAI化に関する検討を実施した.

講演要旨(英文)
We have developed SSRT (Shallow Seismic Reflection survey for Tunnels) so far to evaluate geological conditions ahead of a tunnel face. By using tunnel excavation blast as a seismic source, we can avoid to interrupt tunnel construction work. This method only requires a single geophone recording system after all by introducing seismic interferometry. Additionally, we have introduced the automatic first-break picking method using fully convolutional neural networks (CNN). It has a lot of advantages over the other picking methods, because it works properly, effectively and stably even for data with low signal-to-noise ratios. We apply our method to a new tunnel under construction in Japan.