海底地盤調査方法
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/09/29 15:40 UTC 版)
海底地盤調査方法（かいていじばんちょうさほうほう、英: offshore / marine geotechnical investigation）は、海域における構造物（港湾施設、洋上風力、石油・ガス、海底ケーブル等）の設計・建設・運用に必要な地盤情報を取得するための地球物理探査・原位置試験・サンプリング・室内試験から成る体系である。一般的には、①デスクスタディ、②地球物理（地形・地質・地盤ハザード）調査、③地盤（地質工学）調査、④室内試験、⑤統合地盤モデル（ground model）の順に段階化して実施される[1][2]。最新の国際規格では、海域（沖合／沿岸）や構造種別に応じたリスクベースの調査計画が推奨されている[3]。
調査の体系
デスクスタディ：既往データ（海図、地質図、過去のボーリング／音波探査、気象海象、考古・環境情報）を収集し、仮の地盤モデルと調査計画を立案する[2]。
地球物理調査（リモートセンシング）：海底地形・表層地質・地盤ハザード（斜面不安定、ガス、断層、埋設障害物、UXO等）を把握し、地盤調査点を最適化する[4][5]。
地盤調査（地質工学）：原位置試験と採取コアにより、設計に必要な強度・剛性・圧密・透水性等のパラメータを得る[1][2]。
室内試験・統合モデル：高品質サンプルに対し物理・力学試験を実施し、地球物理成果と統合してゾーニング（層区分）と代表値を定める[1]。
地球物理調査
- 地形・表層画像化
- マルチビーム測深（MBES）、サイドスキャンソナー（SSS）で海底地形・テクスチャを把握。障害物リスクや設置適地の絞り込みに用いる[6]。
- 下層構造探査
- サブボトムプロファイラ（Chirp/UHR）、高分解能反射法（UHRS）で堆積構造・層厚・浅層ガス等を評価し、ボーリング／CPT位置を決める[6]。
- 付随調査
- 磁気探査・UXOスクリーニング、ROV/AUV観察、文化財・考古リスク評価（EIAの一部）[7]。
地盤調査（原位置試験）
- 静的コーン貫入試験（CPT/CPTu）
- 海底設置型フレームや掘削孔からの電気式CPTu（間隙水圧同時計測）を実施。連続的な先端抵抗q_c・周面摩擦f_s・水圧uにより層区分・強度・液状化指標等を評価する[1][8]。
- 自由落下式ペネトロメータ（FFP）
- STING/BlueDrop等のポータブル自由落下式で表層のせん断強度・密度を迅速推定。深海・広域の初期スクリーニングに有効[9][10][11]。
- そのほかの海底原位置試験
- Tバー／ボールペネトロメータ、海底ベーンせん断（VST）、プレッシャーメータ／ダイラトメータなど、堆積物特性に応じて選定する[2]。
サンプリング・掘削
- 表層サンプル
- グラブ（Van Veen等）、ボックスコアで乱さない表層堆積物を採取し、堆積相の同定・基礎物性に用いる[6]。
- コアリング
- グラビティ／ピストンコアで軟弱粘土・シルトの長尺コアを取得。バイブロコアは砂質層に有効[6]。
- ボーリング
- ジャックアップやドリルシップ／作業船からのローテーション掘削で高品質コアを回収し、孔内でVST、プレッシャーメータ、PS検層（V_s）等を実施する[1]。
室内試験
密度・含水比・粒度組成・アトターバーグ限界、等方／異方圧密、不排水せん断強さ（CU/UU）、有効応力条件での強度・剛性パラメータ（CID/CAE等）、透水・圧密特性、サイクル載荷、コアの乱れ評価などを実施する。試験条件は原位置応力・温度・サンプリング擾乱を考慮して設定する[2][1]。
洋上風力・海底ケーブルに特有の留意点
風車基礎・変電所・ケーブル陸揚げ部で調査要求が異なる。特に浅層の地盤ハザード、移動床、局所洗掘、埋設障害の把握が重要[12]。
米国ではBOEMが最新のG&Gガイダンス（2024）を公表し、浮体式を含む深海域での推奨手法を提示している[5]。
調査計画・報告
国際規格は、調査目的に即した段階的・反復的（iterative）計画、適切な品質管理（QA/QC）、データ統合による地盤モデルと設計パラメータの提示、トレーサビリティの確保を要求する[1]。設計・解析はDNVの推奨実務や各国当局のガイドラインに整合させる[2][5]。
規格・指針
ISO 19901-8：海洋地盤調査の国際規格。2014年版ののち、第2版（2023年）が発行され内容が拡充[1][13]。
DNVGL-RP-C212：調査計画・基礎形式別の設計・解析を含む推奨実務[2]。
SUT OSIG ガイダンス（2014/2022）：地球物理・地盤調査の計画と実施の実務指針[6][4]。
BSH Standard（独）：洋上風力・海底ケーブル向けの最低調査要件[12]。
（各国当局）米国BOEMのG&Gガイドライン（2024）など[5]。
関連項目
コーン貫入試験（CPT/CPTu） / 地震探査 / 音響測深
脚注
- ^ a b c d e f g h ISO 19901-8:2014 “Marine soil investigations” — 目的・計画、機器展開、原位置試験、サンプリング、室内試験、報告の包括的要求事項。https://www.iso.org/standard/61145.html
- ^ a b c d e f g DNVGL-RP-C212 “Offshore soil mechanics and geotechnical engineering” — 調査計画と設計・解析に関する推奨実務。https://www.dnv.com/energy/standards-guidelines/dnv-rp-c212-offshore-soil-mechanics-and-geotechnical-engineering/
- ^ ISSMGE, ISFOG 2025 論文「Second edition of ISO 19901-8 (2023) の概要」。第2版は2023年10月発行。https://www.issmge.org/uploads/publications/132/133/ISFOG2025-581.pdf
- ^ a b SUT OSIG（2022）『洋上再エネ向け地球物理・地盤調査の計画と実施に関するガイダンス』。https://sut.org/123-osig-gn2022/
- ^ a b c d BOEM（2024）『地球物理・地盤・地盤ハザード情報提供ガイドライン』— 浅海～浮体式風車を想定した最新推奨。https://www.boem.gov/G-and-G-Guidelines
- ^ a b c d e SUT OSIG（2014）『Guidance Notes …』— ISO 19901-8やOGPハザードサーベイと整合。https://sut.org/wp-content/uploads/2014/07/OSIG-Guidance-Notes-2014_web.pdf
- ^ Historic Environment Scotland（2011）『Offshore Geotechnical Investigations and Historic Environment Analysis』。https://www.historicenvironment.scot/media/2376/2011-01-offshore-geotechnical-investigations-and-historic-environment-analysis-guidance-for-the-renewable-energy-sector.pdf
- ^ ASTM D5778-20（電子式フリクションコーン／ピエゾコーン）。https://www.astm.org/d5778-20.html
- ^ Virginia Tech “Free-Fall Penetrometer（BlueDrop）” 概要。https://englishlab.cee.vt.edu/w-c-english-lab/field-testing/coastal/free-fall-penetrometer/
- ^ Stark, N. et al. (2022) 深海FFPによる効率的調査の検討（Can. Geotech. J.）。https://cdnsciencepub.com/doi/10.1139/cgj-2022-0029
- ^ Jaber, R. et al. (2023) FFPデータの統一解析枠組み（ASCE）。https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JGGEFK.GTENG-11013
- ^ a b BSH（ドイツ）『Standard – Ground investigations for offshore wind energy』— 風力・変電所・海底ケーブルの最低要件。https://www.bsh.de/DE/PUBLIKATIONEN/_Anlagen/Downloads/Offshore/Standards/Standard-Ground-investigation-for-offshore-wind-energy_en.html
- ^ ISFOG 2025 論文（第2版の発行経緯）。https://www.issmge.org/uploads/publications/132/133/ISFOG2025-581.pdf
外部リンク
ISO 19901-8:2014（公式概要）https://www.iso.org/standard/61145.html
DNVGL-RP-C212（概要ページ）https://www.dnv.com/energy/standards-guidelines/dnv-rp-c212-offshore-soil-mechanics-and-geotechnical-engineering/
SUT OSIG（2014版PDF）https://sut.org/wp-content/uploads/2014/07/OSIG-Guidance-Notes-2014_web.pdf
BSH Standard “Ground investigations for offshore wind energy”（全文PDF）https://digitale-bibliothek.bsh.de/viewer/api/v1/records/179030/files/source/Standard_Ground_investigations.pdf
BOEM（2024）G&Gガイドライン（更新版PDF）https://www.boem.gov/G-and-G-Guidelines
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