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1 1. 液状化による住宅等の被害と復旧 東日本大震災における地盤災害 1. 液状化による住宅等の被害と復旧 2. 造成宅地の変状による住宅等の被害と復旧 3. 河川堤防の被害と復旧 4. ため池の被害 関東地方の液状化発生地点 東北地方の液状化発生地点 海岸, 港湾 河川沿い, 河川堤防 空港 丘陵の造成地 下水道の埋戻し土液状化した箇所に津波が襲った被害も発生 閖上 東京電機大学理工学部安田進 ( 関東地方整備局と地盤工学会とで共同して調査したもの html) 東京湾岸 浦安市入船 船橋 1 習志野 2 浦安 美浜区 2 浦安市今川 3 2 浦安市入船 ( 関東地方整備局と地盤工学会とで共同して調査したもの : ボーリング位置赤枠 : 推定液状化地区 注 : 1. この範囲内にも地盤改良を施したりしていて, 液状化していない区域も含まれる 2. 震央から最も遠い液状化地点 : 南房総市池之内, =440km( 距離は若松による ) 浦安市日の出 液状化発生地区の地盤状況 本震の継続時間および余震が与えた影響 ボーリングデータは千葉県地質環境インフォメーションバンクによる 断面図描画ソフトは中央開発 ( 株 ) のものを使用 浦安 3-3 想定土層断面図 K=NET による本震時の最大加速度

2 CHB028 行徳本震 :166.8cm/s 2 余震 :87.7cm/s 2 CHB008 浦安本震 :174.3cm/s 2 余震 :82.3cm/s 2 CHB014 姉崎本震 :133.7cm/s 2 余震 :135.8cm/s 2 CHB003 白井本震 :485.9cm/s 2 余震 :109.5cm/s 2 CHB012 東金本震 :225.8cm/s 2 余震 :285.3cm/s 2 CHB006 成田本震 :254.3cm/s 2 余震 :165.8cm/s 2 CHB013 茂原本震 :85.3cm/s 2 余震 :76.5cm/s 2 CHB004 佐原本震 :310.3cm/s 2 余震 :244.6cm/s 2 CHB005 銚子本震 :184.0cm/s 2 余震 :315.9cm/s 2 CHB011 蓮沼本震 :151.6cm/s 2 余震 :127.2cm/s 2 設計基準類の液状化簡易判定方法における波形の補正係数の考慮の仕方建築基礎構造設計指針道路橋示方書 CHB022 富津本震 :91.8cm/s 2 余震 :61.9cm/s 2 CHB017 市場本震 :109.6cm/s 2 余震 :66.5cm/s 2 CHB016 岬本震 :101.8cm/s 2 余震 :101.9cm/s 2 K-NET による本震と余震の合成加速度の比較 CHB024 千倉本震 :38.1cm/s 2 余震 :17.6cm/s 2 CHB020 鴨川本震 :85.3cm/s 2 余震 :37.7cm/s 2 赤点 : 余震 > 本震黄点 : 余震 >1/2 本震青点 : その他 ( 基礎地盤コンサルタンツの HP より ) 応力比 豊浦砂正弦波豊浦砂地震波 Cw=0.97 Dr=50% 間隙水圧比 0.4 応力比 0.3 繰返しねじりせん断試験 0.2 Dr=90% Cw=0.82 浦安砂正弦波浦安砂地震波 間隙水圧比 噴砂と沈下量の特徴 浦安市 クライストチャーチ,2010 年 9 月の本震時 噴砂の厚さ : 約 40cm 浦安市で積み上げられた噴砂の山 ( 約 75,000m 3 ) クライストチャーチ,2011 年 2 月の余震時 噴砂の厚さ : 約 50cm 液状化した地盤の揺動 浦安市 浦安市 新木場 潮来市 舞浜駅 新浦安駅前

3 揺動によって突き上げ現象が発生したメカニズムの一案 旧堤 水平方向への座屈的な現象 水平方向への座屈的な現象 揺動 揺動 液状化 (1) 境界部での水平方向への座屈的な現象 非液状化 液状化 (2) 液状化下面が傾斜した不整形基盤上における水平方向への座屈的な現象 一般の木造 2 階建ての住宅が該当する 4 号建築物では 認定を受けた型式に適合する建築材料を用いる建築物と建築士の設計した建築物については 建築確認申請の審査を簡略化して構わないとなっており 一般に液状化を考慮されずに建てられてきている 課題 : 法的整備や木造建築士の試験での考量は? 各設計基準類で液状化考慮されるようになった年 ( 地盤工学会 ) 傾斜角への隣接する建物の影響 沈下に関する被害認定の新判断基準と補助金額 ( 内閣府,5 月 2 日 ) 2 棟間傾斜角 (deg.) (a)2 棟間距離 2m (b)2 棟間距離 8m 内向きに傾斜 外向きに傾斜 棟間距離 (m) 2 棟間距離と 2 棟間傾斜角の関係の解析例 (a)1 棟独立 (b)2 棟が近接 (c)4 棟が近接 傾く方向 近接する家屋が傾斜する方向のパターンの概念図 さらに道路の突き上げによって傾いた事例もあり 分類 判定基準 1) 災害救助法の住宅の応急修理制度 全壊 四隅の基礎や床の傾斜の平均が 20 分の1 以上 大規模半壊 半壊 床上 1m まで沈下 ( 雨天時に床上 1m 浸水 ) 四隅の基礎や床の傾斜の平均が 60 分の 1 以上で 20 分の 1 未満 床まで沈下 ( 雨天時に床上浸水 ) 四隅の基礎や床の傾斜の平均が 100 分の1 以上で60 分の1 未満 被災者生活再建支援法の基礎支援金 + 加算支援金 52 万円 2) 200 万円 3) 52 万円 2) 150 万円 3) 52 万円 2) なし 3) 基礎の天端 25cmまで沈下 ( 雨天時に床下浸水 ) 1) 傾斜と沈下のどちらかの基準を満たせば支給される 2) 大規模災害の際に加算される場合がある 新たに住宅を建設 購入される場合には支給されない 3) 表の中の金額は補修する場合 新たに住宅を建設 購入する場合は300 万円 液状化した戸建て住宅の復旧の現状と対策方法 復旧にあたっての考え方 1 沈下 傾斜した戸建て住宅は元の高さ以上に戻し, また, 水平化する必要がある ( 沈下修正 ) 2 将来のことを考えると再液状化しないような対策をとるとか, 液状化しても被害を軽減させる対策をとるといったことが望ましい 3 さらに, 沈下修正と同時に液状化対策まで行える工法だと都合が良い 4 個々でなく広域で対策をとれればさらに良い 液状化対策推進事業の利用 ( 浦安市のホームページによる ) 浦安で家の中から圧入締固め工法により地盤改良している状況

4 浦安市での復旧の現状 (1) 一部損壊以上の被災戸数が8776 戸 半壊以上は3680 戸 そのうち復旧されたのは3 割程度 (2) ほとんどが沈下修正のみ (3) 沈下修正で問題を起こしている業者あり ジャッキ設置位置が少なく家が破損 土台から嵩上げする工法でアンカーを切ったまま放置 薬注で隣の家まで動かした 耐圧版工法沈下修正工事の例 土台からの嵩上げ (4) 液状化対策効果もある方法で改良したものもあり (5) この際に建て替える家も多く出てきている a) 液状化対策を施して建て替え 鋼管杭基礎 : どの深さまで入れてあるか? 柱状改良 : 支持層まで届いているか? b) 液状化対策を施さずに建て替え (6) 道路等の公共施設と一体的に対策を施す 液状化対策推進事業 を利用するか否か 住民も含めて議論が始まった 工法は? 訴訟が影響するか? (7) 道路 下水の復旧はこれから ( 国交省の資料による ) ( 浦安市による ) 下水道管渠 マンホールの被害の特徴 a) マンホールが浮き上がった率は新潟県中越地震による長岡などの被害に比べて少ない 一方, マンホールの躯体ズレが多く発生し, また, 砂が多くはいりこんでいた b) 管渠には蛇行やたるみが生じ, 継手がはずれたものが多く発生した また, 本管から宅地内に入る箇所で被害が多く発生しているようである ( 図面は浦安市による ) 管路被害 ( 要補修箇所 ) マンホール浮上マンホール沈下マンホール破損 ズレマンホール蓋のみ 浮上 沈下は 破損 ズレ 蓋の異常を含みます 破損 ズレは 蓋の異常を含みます 考えられる原因揺動による水平方向への力 1.1m 表層 : 密粒度改質アスコン中間層 : 粗粒度アスコン基層 : 粗粒度アスコン 再生粒調砕石 再生クラッシャーラン 県道の構造例 平面図 平面図 断面図 幹線道路 路盤 マンホールのずれ 揺動 管渠の継手のはずれ 揺動 管渠の継手のはずれ 揺動

5 道路の被害の特徴 2. 造成宅地の変状による住宅等の被害と復旧 1 各地で道路が波打ち 舗装にクラックが生じて交通に支障をきたした 2 幹線道路の歩道や生活道路では 50cm 程度の高さにも及ぶ盛り上がりや突き上げが発生し 車や人の通行が困難になった 3 厚さ 30cm にも及ぶ多量の噴砂 噴水が道路を覆い 通行に支障をきたした 450cm にも及ぶ大きな地盤の沈下が発生し 杭で支持されて沈下しなかった建物と周囲の道路の間に大きな段差が発生して 建物への出入りに支障をきたした 5 道路下に空洞が生じ 長時間経ってから陥没する事故が発生してきている 空洞がどこに出来ているかまだ分からず今も調査が進められている地区もある 仙台市が把握している中程度以上の被害がある宅地 ( 平成 23 年 8 月 19 日現在, 仙台市の HP より ) 南光台で推定される被災パターン ( 未確定 ) C. 本 支谷の合流点の強い震動による家屋破壊 C. 本 支谷の合流点の強い震動による家屋破壊 A. のり面の崩壊よる背後家屋傾斜 B. 盛土の端の沈下による家屋 埋設管破壊 D. 沼の盛土の液状化による家屋被害 E. 緩傾斜に斜面の液状化よる流動被害 A. のり面の崩壊よる背後家屋傾斜 造成盛土区域 ( 盛土, 切土の範囲は復建技術コンサルタントの調査による ) F. 出口が閉塞された支谷の液状化による家屋被害 約半年後 B. 盛土の端の沈下による家屋 埋設管破壊 C. 本 支谷の合流点の強い震動による家屋破壊

6 D. 沼の盛土の液状化による家屋被害 E. 緩傾斜に斜面の液状化よる流動被害 F. 出口が閉塞された支谷の液状化による家屋被害仙台市の太白区緑ヶ丘 1 丁目 1978 年で被災した後の対策を施した復旧 ( 土木学会東北支部による ) 仙台市の太白区緑ヶ丘 3 丁目 仙台市太白区緑ヶ丘 4 丁目 地震 17 日後 約半年後 地震の約 2 年前

7 郡山 須賀川 白河方面の造成宅地の被害箇所 新白河南湖ニュータウン 新白河ニュータウン, みさか 2 丁目 3. 河川堤防の被害と復旧利根川右岸 39.00km 香取市 ( 佐原 ) ( 旧版地形図, 明治 39 年測による ) 関東の河川堤防の被害 江戸川右岸 57.8km 付近 ( 西関宿 ) (1) 被災 939 箇所 (9 月 13 日現在 ) のうち 亀裂 陥没が HWL 以深の大規模被災 :55 箇所 中規模被災 :149 箇所 軽微な被災 :735 箇所 (2) 大規模被災 55 箇所のうち, 51 箇所が液状化 (3) 液状化による 51 箇所のうち 基礎地盤の液状化 :7 割 堤体の液状化 :1 割 基礎地盤 堤体の複合 :2 割 (4) 空洞が予想された構造物 621 施設のうち,126 箇所にグラウトなど復旧補修 ( 関東地整のホームページより )

8 利根川右岸 71km 涸沼川左岸 7.5km 小貝川右岸 31.7km ( 関東地整のホームページより ) ( 関東地整のホームページより )

9 ( 関東地整のホームページより ) ( 関東地整のホームページより ) ( 関東地整のホームページより ) 液状化による堤防被害の 2 つのパターン ( 案 ) 原地盤が砂地盤で液状化 旧川締切箇所地下水位は原地盤内側方への流動, すべり法尻の対策は効果あり 砂地盤 液状化 原地盤が軟弱粘土地盤で, 堤体土が液状化 後背湿地上へ築堤した堤防地下水位は堤体内のり尻膨れだし, 天端陥没法尻の対策は効果なし堤体直下改良, 蛇篭による水位低下 液状化粘土地盤閉封飽和領域 ( 東北地整のホームページより )

10 江合川左岸 21km~21.2km 4. ため池の被害 藤沼ダム まとめ 東北から関東にかけて広い範囲で液状化が発生し, 約 戸の住宅が被害を受けた 東京湾岸では埋立地で激しい液状化が発生し, 戸建て住宅やライフライン, 道路の被害が多く発生した 東京湾岸の液状化発生および被害には長い継続時間や余震が影響したと考えられる 液状化した後も揺すられたため, 歩道の突き上げなどの特異な現象が発生した 宮城県から福島県, 茨城県にかけて丘陵地の多くの造成宅地が被災した 被災のパターンにはのり面のすべりだけでなく, 盛切境界の段差など種々のパターンがあった 関東地方で 939 箇所, 東北地方で 1195 箇所の河川堤防が被害を受けた ため池が決壊し, 流出した水により犠牲者が生じた

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