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1 構造物調査の目的とメンバー 平成 28 年熊本地震の被害の実際とこれからの地盤技術 土構造物の被害と対策 課題 ( 公社 ) 地盤工学会平成 28 年熊本地震地盤災害調査団 構造物調査班主査末次大輔 ( 佐賀大学 ) 調査の目的 : 補強土構造物 道路 橋梁 ( 下部工 ) トンネル ライフラインなどの地盤に関わる構造物の被災状況と 耐震性および対策効果について調査し 今後取り組むべき課題を示す 今回の発表内容 : 切土のり面対策工, 宅地造成盛土の被災状況について報告する 構造物調査班メンバー 末次大輔 ( 佐賀大学 : 主査 ) 西本 尊 ( エスイー ) 福田直三 ( 復建調査設計 : 副査 ) 廣田慎司 ( 前田工繊 ) 石藏良平 ( 九州大学 ) 小浪岳治 ( 岡三リビック ) 小林泰三 ( 福井大学 ) 佐原邦朋 ( ヒロセ ) 佐藤秀文 ( 平成地研 ) 杉本知史 ( 長崎大学 ) 矢ヶ部秀美 ( ジオセーフ ) 椋木俊文 ( 熊本大学 ) 太田英志 ( 岡三リビック ) 岳正二郎 ( 岡三リビック ) 清水正徳 ( エスイー ) 出水信一郎 ( ヤマックス ) 岩下秀昭 ( ヤマックス ) 濵先浩二 ( ヤマックス ) 下田裕也 ( ヤマックス ) 馬場重行 ( ヤマックス ) 浜窪正久 ( 日本乾溜工業 ) 本吉宣一 ( 日本乾溜工業 ) 江島洋和 ( 日本乾溜工業 ) 冨田圭一 ( 日本乾溜工業 ) 調査概要 調査地点 調査ルート (6/11) 国道 57 号線立野地区道路ボックスおよび 2. 国道 57 号線立野地区 EPS ブロック壁 3. 県道 299 号線補強土仮設および 4. 県道 149 号線および別荘地内の各種構造物 5. 小倉遊水地の 5 連プレキャストボックス ( 建設中 ) 6. ジオテキスタイル のり面 落石対策道路盛土, 橋梁 ( 下部工 ) 鉄道造成盛土 調査ルート (7/21) 1, 2. 木山川落橋現場 ( 木山中学校前 ) 3.EPS 軽量盛土 4. 土留めグランドアンカー 5~9. 橋梁, 道路盛土 俵山トンネル 12. 斜面崩壊 宅地造成盛土 のり面 落石対策 3 4

2 補強土と切土のり面対策工 推定震度分布と補強土構造物の位置関係 補強土のしくみ 土中に補強材を敷設し強さを高めて荷重を支える技術 荷重型枠 土 切土のり面対策工の種類 切土のり面の表面の崩壊, およびのり面のすべり崩壊を防ぐ技術 モルタル吹き付け工 コンクリートのり枠工 グラウンドアンカー工, など 切土のり面 ( 吹付けや枠工で安定化 ) 橋梁法面対策工土留めグラウンドアンカー落石 ( 防災科学技術研究所 : ( 国道 57 号 ) 軽量盛土 ( 県道 28 号 ) ( 県道 299 号 ) ( 県道 149 号 ) ( 県道 28 号 ) 型枠を外すと... 補強材 切土 ( 元の地山表面 ) 地山 すべり面 道路路面 土がバラバラになり大きく沈下 形状を保って荷重に耐える グラウンドアンカー工 ( すべり崩壊を防止 ) 6 の変状 ( 熊本市内 ) の被災状況 ( 国道 57 号線 ) 笠コンにクラック 国道 57 号線 ( 立野地区 ) の ボックスカルバート 壁面のはらみ出し壁面損傷 推定震度 5 強の揺れが発生した. 地震直後 : 路面にひび割れ発生, 通行規制 路面補修 5/13 時点では規制解除されていた. 損傷は軽微. 道路 交通への影響を最小限に抑えた. 推定震度 6 弱の揺れが発生した. 面およびボックスにクラックが確認されたが損傷は軽微であった. 道路通行に支障は無かった. 8

3 の被災状況 県道149号線 基礎地盤の沈下を伴うの変状 崩壊部 健全部 推定震度5強の揺れが発生した 区間において一部区間で崩壊した 断層付近 で大きな地震動があったと考えられるが 健全な区間 も確認された 地盤変動量 揺れ方 局所的な地形から崩壊要因を詳 細に検討する必要がある 南阿蘇村河陽 県道149号 のと道路の状況 の被災状況 県道28号線 グラウンドアンカーが施工された基礎地 盤上の 県道299号線 推定震度5強の揺れが発生した 地震動により基礎地盤 グラウ ンドアンカー がはらみだし に変状が生じたと想定 される 10 軽量盛土の被災状況 県道28号線 想定される崩壊メカニズム 背後土塊の移動 隣接する地山の切土面 7/21撮影 EPSの抜け出しや脱落は無い 路面に現れたクラック 伸縮計によるモニタリ ングが行われている すべり面 を有する道路奥部で斜面崩壊が発生 壁面材が背面側に倒れている 地震動により道路奥部からの斜面崩壊が発生し 補強土 壁底部をとおる全体すべりが発生したものと推定される 11 左側地盤が沈下し 右側との段 差を生じた8m区間が変状を生 じた 断層変位による変状と推察され る 12

4 の被害のまとめ 推定震度分布と法面対策工の位置関係 断層付近のは大きな地震動に加え 地殻変動の影響をうけて被害が大きくなっている 基礎部のすべりなどの変状により被害が大きくなっていると推定される 地殻変動の小さい地域では 被害は軽微であり 構造物の機能を確保している 橋梁法面対策工土留めグラウンドアンカー落石 岩盤崩壊 ( 国道 445 号 ) 吹付枠工 ( マミコウロード ) 落石 ( 国道 445 号 ) 土留め壁 ( 県道 28 号 ) グラウンドアンカー工 ( 国道 445 号 ) 鉄筋補強法面 ( 国道 445 号 ) 鉄筋頭部破損 ( 県道 219 号 ) コンクリート吹付剥離 ( 阿蘇市道狩尾幹線 ) 吹付枠工 ( 村道栃の木立野線 ) ( 防災科学技術研究所 : 14 切土のり面対策工の状況 切土のり面対策工の状況 ( 阿蘇地方 ) 健全な状態を維持した吹付枠工 ( マミコウロード ) 健全な状態を維持した切土補強のり面 ( 国道 445 号 ) 阿蘇市道狩尾幹線 ( 阿蘇谷から北外輪山までの道路 ) グラウンドアンカー工 : 異常無し ( 国道 445 号 ) 切土補強土 ( 旧基準 ): 頭部コンクリート落下, 挿入鉄筋抜け出し. のり面安定性に影響無し.( 迂回路 : 県道 219 号 ) 切土のり面対策工は地震による損傷はほとんど無く 道路保護効果を発揮した 地山補強土のり面は健全であるが, モルタル吹付のり面は, 背面土質が粘性土のため, モルタルが剥離崩落している 16

5 土留めグラウンドアンカーの被災状況 法面対策工残存部の変状 吹付枠工が浮き上がり アンカー頭部保護コンク リートの損傷 脱落 アンカーの抜け出し グラウンドアンカーによる土留め壁 県道28号線 地震動による揺動で張力の緩みが発生しプレートが回転 グラウンドドアンカー頭部の破断 抜け出し アンカーの土中切断によるケーブルの抜け出し 下部のアンカーが破断したことにより 上部のアンカー が過緊張状態にあると推定される 道路部の変状は軽微であり 通行に支障なし 落石防護工と道路被害 断層付近の法面対策工の状況 17 吹付枠工の被災状況 村道栃の木立野線 18 岩盤崩壊による道路閉塞 ロックキーパー側部岩盤崩壊 国道445号線下鶴地区 落石防護網による落石の捕捉 下益城郡美里町 県道321号線 落石防護柵を飛び越えて道路に達し た落石 上益城郡御船町下鶴 国道445号 落石防護工には効果があったものと 効果 がなかったものが確認された ロックキーパー側部で崩壊した岩塊が道路に流入 岩盤崩壊は尾根部で発生 20

6 のり面工 落石防護工のまとめ 地殻変動の小さい地域にある法枠工 グランドアンカー工 補強法面工の損傷は軽微であった. 断層直近の法面対策工 ( 吹付枠工 ) ではアンカーの引き抜けや枠工の滑落が発生し被害は甚大であった 推定震度分布と構造物の位置関係 ( 防災科学技術研究所 : 橋梁法面対策工土留めグラウンドアンカー落石 背面土質が粘性土ののり面保護工では 地山補強土のり面は安定しているが モルタル吹付のり面は剥離崩落しているケースが確認された 落石防護柵を飛び越えて道路に到達した落石や 防護工を設置しない尾根部で落石が発生した 22 地表地震断層と構造物の位置関係 地殻変動と構造物の位置関係 大切畑大橋の被災状況 大切畑大橋 すすきの原大橋 扇の坂橋 桑鶴大橋 俵山大橋 大きな地殻変動が発生した領域では 橋梁 トンネルの被害は甚大 大切畑大橋 ボックスカルバート 扇の坂大橋 桑鶴大橋 大切畑ダム橋 吹付枠工 すすきの原大橋俵山大橋 大切畑ダム橋 土留めグラウンドアンカー グラウンドアンカー EPS 軽量盛土 EPS 軽量盛土 橋梁 ( 落橋 ) (( 一社 ) 日本応用地質学会九州支部 / 九州応用地質学会 ) 俵山大橋の被災状況 23 ( 国土地理院 : 24

7 推定震度分布と宅地盛土の位置関係 御船町中原団地の被災状況 防災科学技術研究所: 橋梁 法面対策工 土留めグラウンドアンカー 落石 斜面上部 嘉島町 熊本南工業団地 盛土変状範囲 斜面末端腹部 斜面中腹部 御船町 中原団地 25 中原団地の造成 空中写真 昭和50年当時 昭和62年当時 団地造成前の旧地形 平成25年当時 27

8 団地敷地内の被災状況 中原団地造成地盤の崩壊形態 斜面上部の建物と地盤の状況 建物と地盤境界部で大きなクラックが発生 建物自体に損傷は無い 斜面中腹部に確認されたクラック ブルーシートによる応急対策および伸縮計によるモニタリング 中腹部はこのような状況が数か所認められた 2 つの地すべりブロック 谷埋め盛土全体のすべりの可能性 斜面中腹部の道路に発生したクラックの状況 中腹部には多数のクラックが入っており 地盤がすべり移動したことが認めれる 斜面末端部の盛土法肩付近の状況 法肩にクラックが発生しブルーシートによる応急対策 盛土がせり出していた 出典 : 国交省 WEB 30 嘉島町熊本南工業団地の被災状況 敷地内被災状況 (T 鉄工 ) 踏査による変状範囲 T 鉄工ブロック積擁壁 T 鉄工建物 2 T 鉄工建物 1 建物 1 内のコンクリート張りの床に発生した段差およびクラック 建物内に多数発生しており 工作機械も損用を受けた また建屋自体も大きく変形していた アスファルト張りのクラック 盛土の変状に伴いクラックが発生した クラックより盛土材が噴出している 液状化が可能性も考えられる 建物 2 と地表面との段差と開き 80cm の段差 約 30cm の開きが発生 建物内部の変状は未確認 建物周辺の地盤だけが移動 支持層まで基礎? ブロック積み擁壁の被災状況 盛土が擁壁と法先のアスファルトを押している 擁壁下部の繋ぎ目部分で破壊

9 工業団地造成前の地形大規模盛土造成地の滑動崩落対策について国土交通省宅地防災 全国の変動予測調査の実施状況及び調査結果の公表状況 (H 現在 ) 34 造成盛土の被害のまとめ 今回の地震で被害を受けた地盤は谷埋め造成地であり 地すべり性の変状を兆している 宅地 住宅の安全な再建に向けて 南阿蘇 益城 造成地の地盤は緩い状態 (N 値 0~11) であり 耐震性は低かったと推測される 盛土と旧地山の層境界の状態 ( 造成時の排水層が存在するか ) および変位位置を把握する必要がある ブロック積み盛土擁壁の地震時安定度照査を実施するとともに 地盤構造を明らかにし 盛土の地震時挙動を把握する必要がある 家屋は頑丈でも 基礎や地盤が崩れると 持ちこたえられない 造成盛土の法面の不安定性 耐震設計が事実上無い擁壁 小さな谷を埋めた宅地 地域の安全な再建には 地盤の良否と補強に関する専門家の支援が重要 地盤工学会では 地盤品質判定士制度を推進

10 これまでに分かったことと今後の課題 共通事項 断層付近の地殻変動が大きかった地域では 今回対象とした 橋梁 法面対策工 トンネルの被害は甚大であった ( 盛土を除き ) 大きな揺れが発生した地域でも 地殻変動が小さかった地域では被害は小さかった 補強土構造物 : 崩壊したの崩壊要因は 地殻変動 基礎地盤のすべりや沈下など地盤変状の影響が大きい 対策 課題 などの土構造物の崩壊と非崩壊の差異について調査し 直下型の地震による崩壊メカニズム把握する必要がある 断層付近など地盤の変位が発生すると考えられる場合には, それらを考慮した設計が必要である. 落石防護工 落石防護柵を飛び越える事例 防護柵を設置しない尾根部で落石が発生し道路を閉塞した 対策 課題 地震時の落石発生場所は 降雨時のそれとは異なる 落石対策工の範囲と当該地区の地質特徴を考慮した設計が必要である 37 これまでに分かったことと今後の課題 法面対策工 グラウンドアンカー 断層付近 ( 県道 28 号 ) のアンカー式土留め壁ではアンカーが破断したが道路路面への影響は無かった 旧基準のコンクリート巻のアンカー頭部の損傷 およびアンカーの引き抜ける事例が見られる 対策 課題 旧基準 (H.2 前 ) のアンカー頭部はコンクリート巻きが多い この構造は他の地震でも頭部損傷が確認されており, 早期の対策 ( 維持修繕 ) が必要である 宅地造成盛土 : 地震で被害を受けた地盤は谷埋め造成地であり 地すべり性の変状を兆している 造成地の地盤は緩い状態であり耐震性は低い 対策 課題 盛土と旧地山の層境界の状態 ( 造成時の排水層が存在するか ) および変位位置を把握する必要がある 既存の造成盛土の調査を実施するとともに 地盤補強などの対策を講じる必要がある 38