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松川 瞬*; 板倉 賢一*; 早野 明; 鈴木 幸司*
Journal of MMIJ, 133(11), p.256 - 263, 2017/11
LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)は、岩盤表面を点群の形式で取得することができる。先行研究では、必要なパラメータを手動で設定して、点群から岩盤の不連続面を取得するアルゴリズムが開発されてきた。DiAna(Discontinuity Analysis)アルゴリズムは、点群を格子状に分割して半自動的に岩盤の面を推定するアルゴリズムである。しかし、適切な格子サイズを決定するには熟達した技術が必要である。そこで本研究では、場所によって適切な格子サイズを自動決定するVBS(Variable-Box Segmentation)アルゴリズムを開発した。VBSアルゴリズムは、小さな格子を結合して適切なサイズの格子を作り、面を推定する。VBSアルゴリズムの性能は、DiAnaアルゴリズムと比較して評価した。その際、手動で岩盤表面を推定して作成した参照面との類似度を用いた。比較結果では、VBSアルゴリズムはDiAnaアルゴリズムよりも参照面に類似した面を推定した。よって、VBSアルゴリズムは場所により自動的に適切な格子サイズを決定し、適切に面を推定した。
早野 明; 松川 瞬*; Xu, Z.*; 板倉 賢一*
Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2014/10
坑道壁面の地質観察は、亀裂性岩盤のモデル化に用いられる割れ目の幾何学的パラメータの設定に必要となるデータが取得できる調査のひとつである。しかしながら、高レベル放射性廃棄物の処分場建設時に行われる坑道壁面の地質観察は、数キロ四方にわたって展開される坑道群に対して行われることから、観察作業の効率化が必要である。また、地質専門家の経験や知識の違いから生じるデータの品質のばらつきを低減するために、客観的なデータ取得手法を用意することも必要である。これらの課題解決には、三次元レーザスキャナの活用が考えられる。本研究では、三次元レーザスキャナを適用した地質観察手法の整備の一環として、亀裂性岩盤のモデル化に必要となる割れ目の幾何学的データを明確にし、それらデータを三次元レーザスキャナデータから取得することを試みた。その結果、三次元レーザスキャナにより生成した傾斜図と傾斜方位図の目視判読により割れ目が抽出され、その割れ目のトレースマップと走向・傾斜が取得された。そして、地質専門家による観測結果と遜色のない割れ目のトレースマップと割れ目の走向・傾斜を取得することが可能であることが確認できた。
早野 明; 齊藤 陵子*; 松川 瞬*; 板倉 賢一*; 鈴木 幸司*; 松岡 稔幸; 佐藤 稔紀
no journal, ,
立坑や水平坑道の周辺には、掘削直後から力学的・水理的な物性変化が生じる掘削影響領域(EDZ)が形成されることが知られている。その具体的な現象の一つとして、坑道周辺の岩盤では応力の再配分により新たな割れ目(EDZ割れ目)が形成される。EDZ割れ目のモデル化だけでなく、EDZ割れ目形成時の応力状態や岩盤物性の異方性を理解するためには、坑道掘削直後の壁面観察によりEDZ割れ目の分布位置や方位に関するデータを取得する必要がある。幌延深地層研究センターの新第三紀堆積軟岩に掘削された立坑壁面には、数多くのEDZ割れ目が発達する箇所があり、壁面観察では、クリノメーターを使用した割れ目方位の計測が行われているが、この方法では、すべての割れ目方位を厳密に計測することは困難である。本研究では、三次元レーザスキャナを用いた計測によって取得される坑道壁面表面の三次元形状を表す点群に基づき、坑道壁面に分布するEDZ割れ目の方位を分析する手法を検討した。今後、これらの手法によって取得したEDZ割れ目の方位データを掘削影響領域に関する力学解析に用いて、EDZ割れ目形成時の応力状態や岩盤物性の異方性を理解していく方法を示すことが課題である。
松浦 勇斗*; 松川 瞬*; 板倉 賢一*; 早野 明; 鈴木 幸司*
no journal, ,
坑道周辺の不連続面分布は、坑道の安定性評価等にとって重要な情報である。近年、不連続面の取得には3Dレーザースキャナより得られた坑道壁面点群データを用いる手法が開発されている。その際、点群から小平面を推定する必要がある。本研究では、壁面形状に沿った小平面を推定する事を目的とし、多次元粒子群最適化(MDPSO)を用いて点群に対し面クラスタリングを行った。また推定された小平面を目視で作成した参照面との類似度で評価した。結果として、MDPSOを用いた面クラスタリングによる小平面推定が従来手法よりも参照面に近い小平面を推定することができ、有意水準5%で有意差があることが示された。
松川 瞬*; 板倉 賢一*; 早野 明; 松浦 勇斗*; 鈴木 幸司*
no journal, ,
A study on identification of discontinuities from estimated surfaces in a rock mass using an SVM was carried out. We extracted four features to identify discontinuities from the estimated surface: fractal dimension (FD), arithmetic mean roughness (Ra), maximum height of roughness (Rz), and roughness-length (RIM). The SVM was trained using combinations of these features. The performance of the SVM was an average of 0.274 in the F value.
