📡 地中レーダ探査

📍 1. 測定

地中レーダ探査は、中心周波数数MHz~1,000MHzの電磁波パルスを地中に放射し、その反射波を受信することで 地中の構造や埋設物を把握する非破壊探査手法です。地層境界、地下水面、空洞、埋設管、鉄筋コンクリート構造物など 周囲と電気的性質が異なる部分で反射が生じます。

電磁波の周波数を高くすれば分解能は向上しますが、探査深度は浅くなります。逆に低周波数を用いると深部まで探査可能ですが解像度は低下します。 そのため、調査目的に応じて適切なアンテナを選択することが重要です。

地中レーダ探査測定模式図
図1-1 地中レーダ探査 測定模式図(物理探査学会, 2000)

📊 2. 解析

測定時にアンテナを測線上に沿って移動させると、送信された電磁波パルスは地下の境界で反射し、 受信信号として記録されます。記録は横軸を測線距離、縦軸を反射時間(深度に対応)とした画像に変換され、 反射強度の違いは色分けして表示されます。

反応の特徴は対象物の種類によって異なります。球状や円筒状の埋設管・空洞は「双曲線型」の反応として現れます。 コンクリート背面の空洞は「強反射型」「多重反射型」として現れ、鉄筋の場合は等間隔に並んだ「双曲線型」の列として観測されます。 これらの反応形態、反射波の強度・連続性・深度分布を総合的に判断して異常箇所を抽出・解釈します。

埋設管による反応例
図1-2(A) 埋設管による反応例(双曲線型)
コンクリート背面の空洞による反応例
図1-2(B) コンクリート背面の空洞による反応例(強反射型・多重反射型)
鉄筋による反応例
図1-2(C) 鉄筋による反応例(等間隔に並んだ双曲線型)

地中レーダ探査は非破壊で効率的に地下情報を取得でき、地盤調査、老朽化インフラ診断、文化財保護、環境調査など 幅広い分野で活用されています。