( 社 内 技 術 資 料 ) 平 成 28 年 (2016 年 ) 熊 本 地 震 報 告 書 ( 速 報 版 1) 平 成 28 年 5 月
1. 地 震 の 概 要 1.1 地 震 の 概 要 平 成 28 年 熊 本 地 震 の 気 象 庁 発 表 による 前 震 本 震 並 びに 余 震 の 震 度 6 弱 以 上 の 地 震 の 概 要 を 以 下 に 示 す( 暫 定 値 を 含 む) 表 1.1 地 震 の 概 要 ( 気 象 庁 震 度 データベース) 地 震 の 発 生 日 時 震 央 地 名 緯 度 経 度 深 さ M 最 大 震 度 1 2016/04/16 09:48 熊 本 県 熊 本 地 方 32 50.8'N 130 50.1'E 16km M5.4 6 弱 2 2016/04/16 03:55 熊 本 県 阿 蘇 地 方 33 01.5'N 131 11.4'E 11km M5.8 6 強 3 2016/04/16 01:46 熊 本 県 熊 本 地 方 32 51.7'N 130 53.9'E 11km M5.9 6 弱 4 2016/04/16 01:25 熊 本 県 熊 本 地 方 32 45.2'N 130 45.7'E 12km M7.3 7 5 2016/04/15 00:03 熊 本 県 熊 本 地 方 32 42.0'N 130 46.6'E 7km M6.4 6 強 6 2016/04/14 22:07 熊 本 県 熊 本 地 方 32 46.5'N 130 50.9'E 8km M5.8 6 弱 7 2016/04/14 21:26 熊 本 県 熊 本 地 方 32 44.5'N 130 48.5'E 11km M6.5 7 )2,4,7の 地 震 は 地 震 波 形 や 応 答 スペクトル 解 析 結 果 を 後 出 する 図 1.1 震 央 位 置 並 びに 震 度 分 布 図 (4/16 01 時 25 分 本 震 )( 気 象 庁 地 震 データベース) - 1
2. 観 測 加 速 度 2.1 K-NET 及 び KiK-net 観 測 加 速 度 前 震 本 震 並 びに 余 震 の 震 度 6 強 以 上 の 地 震 並 びに 阿 蘇 地 方 震 源 の 地 震 の K-NET 及 び KiK-net( 地 表 ) 観 測 地 点 において 観 測 加 速 度 の 大 きな 順 の 上 位 10の 観 測 最 大 加 速 度 と 震 央 距 離 を 以 下 に 示 す この 最 大 加 速 度 は 3.1(2) 観 測 された 時 刻 歴 波 形 の3 成 分 合 成 の 最 大 値 である 表 2.2 4/14, 21 時 26 分, M6.4 前 震 ( 国 立 研 究 開 発 法 人 防 災 科 学 研 究 所 地 震 ダウンロードフォームより 引 用 観 測 点 記 録 開 始 時 間 北 緯 東 経 加 速 度 (gal) 計 測 震 度 震 央 距 離 観 測 点 名 KMMH16 2016/04/14-21:26:36 32.80N 130.82E 1580 6.4 11km 益 城 KMM009 2016/04/14-21:26:38 32.69N 130.99E 669 5.3 17km 矢 部 KMM006 2016/04/14-21:26:36 32.79N 130.78E 604 5.9 11km 熊 本 KMM011 2016/04/14-21:26:37 32.62N 130.87E 491 5.2 11km 砥 用 KMMH14 2016/04/14-21:26:37 32.63N 130.75E 357 5.4 9km 豊 野 KMM008 2016/04/14-21:26:38 32.69N 130.66E 339 5.5 13km 宇 土 KMM005 2016/04/14-21:26:38 32.88N 130.88E 236 4.8 21km 大 津 KMM007 2016/04/14-21:26:40 32.83N 131.12E 215 4.5 33km 高 森 KMMH07 2016/04/14-21:26:40 32.62N 130.56E 174 4.4 24km 三 角 KMMH03 2016/04/14-21:26:39 33.00N 130.83E 172 4.4 33km 菊 池 表 2.3 4/15, 0 時 03 分, M6.4( 国 立 研 究 開 発 法 人 防 災 科 学 研 究 所 地 震 ダウンロードフォームより 引 用 ) 観 測 点 記 録 開 始 時 間 北 緯 東 経 加 速 度 (gal) 計 測 震 度 震 央 距 離 観 測 点 名 KMMH16 2016/04/15-00:03:27 32.80N 130.82E 606 5.7 11km 益 城 KMMH14 2016/04/15-00:03:48 32.63N 130.75E 560 5.7 9km 豊 野 KMM009 2016/04/15-00:03:50 32.69N 130.99E 381 4.8 17km 矢 部 KMM008 2016/04/15-00:03:48 32.69N 130.66E 353 5.3 13km 宇 土 KMM011 2016/04/15-00:03:49 32.62N 130.87E 286 5.0 11km 砥 用 KMM006 2016/04/15-00:03:25 32.79N 130.78E 183 4.7 11km 熊 本 KMM012 2016/04/15-00:03:52 32.51N 130.60E 176 4.5 28km 八 代 KMMH07 2016/04/15-00:03:50 32.62N 130.56E 128 3.9 24km 三 角 KMMH09 2016/04/15-00:02:40 32.49N 130.90E 89 3.6 25km 泉 KMM007 2016/04/15-00:03:53 32.83N 131.12E 87 3.8 33km 高 森 表 2.4 4/16, 1 時 25 分, M7.1 本 震 ( 国 立 研 究 開 発 法 人 防 災 科 学 研 究 所 地 震 ダウンロードフォームより 引 観 測 点 記 録 開 始 時 間 北 緯 東 経 加 速 度 (gal) 計 測 震 度 震 央 距 離 観 測 点 名 KMMH16 2016/04/16-01:25:08 32.80N 130.82E 1362 6.4 2km 益 城 KMM008 2016/04/16-01:25:08 32.69N 130.66E 882 6.2 18km 宇 土 KMM006 2016/04/16-01:25:08 32.79N 130.78E 843 6.0 2km 熊 本 KMM009 2016/04/16-01:25:10 32.69N 130.99E 831 5.7 22km 矢 部 KMMH03 2016/04/16-01:25:10 33.00N 130.83E 801 6.1 22km 菊 池 KMM011 2016/04/16-01:25:09 32.62N 130.87E 778 5.6 21km 砥 用 OIT009 2016/04/16-01:25:22 33.26N 131.34E 723 6.00 72km 湯 布 院 KMMH02 2016/04/16-01:25:14 33.12N 131.06E 687 5.5 43km 小 国 KMM005 2016/04/16-01:25:09 32.88N 130.88E 669 5.7 11km 大 津 KMMH14 2016/04/16-01:24:20 32.63N 130.75E 612 5.7 19km 豊 野 加 速 度 の 大 きさは 前 震 本 震 とも 益 城 で 一 番 大 きく それぞれ 1580gal と 1362gal であるが 特 徴 は 前 震 では 上 下 動 方 向 が 大 きく 本 震 では 東 西 方 向 が 大 きく 揺 れていることである - 2
表 2.5 4/16, 1 時 46 分, M6.0( 国 立 研 究 開 発 法 人 防 災 科 学 研 究 所 地 震 ダウンロードフォームより 引 用 ) 観 測 点 記 録 開 始 時 間 北 緯 東 経 加 速 度 (gal) 計 測 震 度 震 央 距 離 観 測 点 名 KMM006 2016/04/16-01:45:08 32.79N 130.78E 492 5.5 16km 熊 本 KMM005 2016/04/16-01:45:54 32.88N 130.88E 426 5.3 3km 大 津 KMMH16 2016/04/16-01:45:08 32.80N 130.82E 421 5.6 14km 益 城 KMMH02 2016/04/16-01:45:14 33.12N 131.06E 351 4.9 29km 小 国 KMM009 2016/04/16-01:45:59 32.69N 130.99E 196 4.3 25km 矢 部 KMMH03 2016/04/16-01:42:59 33.00N 130.83E 187 4.6 13km 菊 池 KMM003 2016/04/16-01:46:01 32.93N 130.55E 177 4.4 33km 玉 名 KMMH01 2016/04/16-01:44:11 33.11N 130.69E 165 3.9 30km 鹿 北 KMM011 2016/04/16-01:46:00 32.62N 130.87E 149 4.3 32km 砥 用 OITH11 2016/04/16-01:43:28 33.28N 131.21E 149 4.1 52km 九 重 表 2.6 4/16, 3 時 55 分, M5.8 阿 蘇 ( 国 立 研 究 開 発 法 人 防 災 科 学 研 究 所 地 震 ダウンロードフォームより 引 観 測 点 記 録 開 始 時 間 北 緯 東 経 加 速 度 (gal) 計 測 震 度 震 央 距 離 観 測 点 名 KMM001 2016/04/16-03:55:56 33.12N 131.07E 394 4.3 18km 小 国 KMM004 2016/04/16-03:54:59 32.93N 131.12E 367 4.9 11km 一 の 宮 KMM007 2016/04/16-03:55:57 32.83N 131.12E 325 4.8 21km 高 森 KMMH02 2016/04/16-03:55:56 33.12N 131.06E 237 4.6 19km 小 国 OIT015 2016/04/16-03:55:57 32.97N 131.40E 138 3.8 19km 竹 田 MYZ001 2016/04/16-03:56:00 32.70N 131.31E 136 3.9 34km 高 千 穂 OITH08 2016/04/16-03:56:00 32.84N 131.54E 115 3.4 36km 宇 目 西 OIT012 2016/04/16-03:55:57 33.07N 131.37E 93 3.3 18km 直 入 KMM005 2016/04/16-03:56:00 32.88N 130.88E 74 3.4 33km 大 津 FKO005 2016/04/16-03:56:07 33.65N 130.70E 71 3.3 86km 飯 塚 2.2 強 震 観 測 網 加 速 度 分 布 図 (K-NET KiK-net) 前 震 本 震 阿 蘇 地 方 震 源 の 地 震 において それぞれ K-NET 及 び KiK-net で 観 測 された 地 表 での 最 大 加 速 度 分 図 と 加 速 度 距 離 減 衰 の 状 況 を 示 す 図 2.1 前 震 の K-NET KiK-net 観 測 加 速 度 分 布 図 と 加 速 度 距 離 減 衰 図 - 3
図 2.2 本 震 の K-NET KiK-net 観 測 加 速 度 分 布 図 と 加 速 度 距 離 減 衰 図 図 2.3 阿 蘇 地 方 震 源 の K-NET KiK-net 観 測 加 速 度 分 布 図 と 加 速 度 距 離 減 衰 図 距 離 減 衰 は 前 震 より 本 震 の 方 がより 減 衰 が 少 ない 傾 向 にある - 4
3. 強 震 観 測 記 録 3.1 強 震 観 測 記 録 の 概 要 (KiK-net K-NET) (1) 観 測 点 地 盤 状 況 ( 柱 状 図 ) 図 3.1 KiK-net 益 城 の 柱 状 図 KiK-net 益 城 (ましき)は 表 層 から 15m 付 近 まで 火 山 灰 質 粘 土 砂 で 構 成 され S 波 速 度 は 110~240m/s の 地 層 であり 15~69m 間 が 火 山 灰 質 粘 土 砂 砂 礫 で 構 成 され S 波 速 度 は 400~760m/s を 示 し 工 学 的 基 盤 と 言 える 地 層 である それ 以 深 は 凝 灰 質 風 化 岩 ~ 安 山 岩 が 分 布 し S 波 速 度 は 820~1470m/s を 示 し 地 中 地 震 計 設 置 の 深 さ GL-255mでは S 波 速 度 が 2700m/s を 示 す 新 鮮 な 岩 盤 が 分 布 している - 5
図 3.2 K-NET 熊 本 の 柱 状 図 K-NET 熊 本 は 表 層 から 20m 付 近 まで 火 山 灰 質 粘 土 粘 性 土 砂 で 構 成 され N 値 は 1~20 S 波 速 度 は 100~200m/s の 地 層 であり 20m までは 工 学 的 基 盤 と 言 える 地 層 は 分 布 していない (2) 観 測 された 時 刻 歴 波 形 及 び 応 答 スペクトル 解 析 (4 月 16 日 01 時 25 分 は 一 部 震 度 7に 気 象 庁 が 変 更 ) 上 記 の 赤 色 のアンダーラインの 地 震 について 観 測 された 地 震 波 形 3 方 向 ( 上 下 動 水 平 動 ( 南 北 方 向 東 西 方 向 )) 及 び 応 答 スペクトルを 以 下 に 示 す - 6
4 月 14 日 21 時 26 分 ( 前 震 M6.5 暫 定 ) KiK-net 益 城 (ましき) 地 表 図 3.3 4 月 14 日 21 時 26 分 ( 前 震 M6.5 暫 定 ) 地 震 波 形 と 地 表 加 速 度 応 答 スペクトル 地 中 地 震 計 (GL-255m Vs=2700m/s の 基 盤 ) - 7
図 3.4 4 月 14 日 21 時 26 分 (M6.5 暫 定 ) 地 震 波 形 と 地 中 加 速 度 応 答 スペクトル 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 ) K-NET 熊 本 ( 地 表 ) 変 位 は 最 大 東 西 方 向 に 片 側 24.0cm であり 両 振 幅 を 考 えると 東 西 方 向 に 45cm 程 度 同 じく 南 北 - 8
方 向 に 30cm 程 度 の 揺 れが 地 表 で 発 生 したことになる 加 速 度 応 答 スペクトル 速 度 応 答 スペクトル 変 位 応 答 スペクトル 図 3.5 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 )K-NET 熊 本 地 震 波 形 と 応 答 スペクトル 図 3.15 に 加 速 度 応 答 スペクトルの 詳 細 を 示 すが 仮 に 0.4 秒 の 構 造 物 があれば 南 北 方 向 に 3100gal - 9
程 度 の 非 常 に 大 きな 加 速 度 を 受 けたことになる 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 )KiK-NET 益 城 地 表 (この 地 震 以 降 は 地 震 計 故 障 で 観 測 波 形 の 記 録 は 取 れずとのこと) 加 速 度 応 答 スペクトル 速 度 応 答 スペクトル 図 3.6 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 )KiK-NET 益 城 地 表 地 震 波 形 と 応 答 スペクトル - 10
4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 )KiK-NET 益 城 地 中 (GL-255m Vs=2700m/s) 地 中 ( 基 盤 Vs=2700m/s)の 加 速 度 応 答 スペクトル 要 点 : 一 般 には 地 中 ( 基 盤 )から 増 幅 した 部 分 が 地 盤 の 卓 越 周 期 地 中 ( 基 盤 Vs=2700m/s)の 速 度 応 答 スペクトル 図 3.7 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 )KiK-NET 益 城 地 中 地 震 波 形 と 応 答 スペクトル - 11
(3) 益 城 町 の 東 建 ジオテック 付 近 ボーリングデータ 図 3.8 東 建 ジオテック 益 城 町 既 存 ボーリングデータ( 左 1 右 2) - 12
(4) 過 去 の 地 震 との 揺 れている 時 間 長 さの 比 較 海 溝 型 地 震 と 直 下 型 地 震 ( 活 断 層 )の 違 い 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 観 測 波 形 (K-net 浦 安 ) 揺 れの 継 続 時 間 :50 秒 以 上 阪 神 大 震 災 観 測 地 震 波 形 ( 神 戸 中 央 区 気 象 庁 ) 揺 れの 継 続 時 間 :10 秒 程 度 図 3.9 過 去 の 地 震 との 揺 れている 時 間 長 さの 比 較 平 成 18 年 熊 本 地 震 直 下 型 のため 前 出 の 如 く 揺 れている 時 間 は 10 秒 程 度 と 阪 神 大 震 災 とほぼ 同 様 に 短 い(ただし 浅 い 震 源 のため 揺 れは 大 きい) - 13
(5) 遠 方 への 長 周 期 地 震 動 の 影 響 について 4 月 16 日 01 時 25 分 ( 本 震 M7.1 暫 定 ) KiK-NET 大 阪 震 央 距 離 486km 486km 程 度 離 れた 大 阪 市 にも2~3 秒 程 度 の 長 周 期 地 震 動 が 伝 わっている 図 3.10 遠 方 への 長 周 期 地 震 動 の 影 響 について( 震 央 距 離 が 486km の KiK-NET 大 阪 ) - 14
3.2 基 盤 から 地 表 への 増 幅 特 性 の 特 徴 基 盤 から 地 表 への 増 幅 に 関 して 応 答 スペクトルを 用 いて 表 すと 次 のようになる 4 月 14 日 21 時 26 分 ( 前 震 M6.5 暫 定 ) 地 表 地 中 の 加 速 度 応 答 スペクトルの 比 較 KiK-net 益 城 (ましき) 図 3.11 地 表 と 地 中 (GL-255m S 波 速 度 は Vs=2700m/s( 安 山 岩 ))の 応 答 スペクトルの 比 較 { 特 徴 } 上 下 動 は 0.2 秒 の 増 幅 が 著 しい(GL-255m の 地 中 で 200gal 程 度 が 地 表 で 5300gal 程 度 に 増 幅 ) 水 平 動 は 0.3 秒 と 0.5 秒 付 近 の 増 幅 が 著 しい( 周 期 0.5 秒 付 近 で GL-255m の 地 中 で 300gal 程 度 が 地 表 で 2700gal 程 度 に 増 幅 ) 水 平 動 に 比 較 して 上 下 動 の 限 られた 短 周 期 側 で 著 しい 増 幅 特 性 を 示 す 上 下 動 と 水 平 動 の 増 幅 の 周 期 がやや 異 なるのは 地 震 波 のもつ 卓 越 周 波 数 の 違 いと 考 えられる - 15
3.3 過 去 の 地 震 動 との 応 答 スペクトル 比 較 (1995 年 阪 神 大 震 災 神 戸 2011 年 東 北 大 震 災 仙 台 ) 1995 年 神 戸 海 洋 気 象 台 NS 2011 年 K-NET 仙 台 NS と 今 回 の 前 震 KiK-net 益 城 との 比 較 図 3.12 1995 年 神 戸 海 洋 気 象 台 NS 2011 年 K-NET 仙 台 NS との 応 答 スペクトルの 比 較 図 図 に 示 すように 内 陸 直 下 型 地 震 と 海 洋 型 (プレート 境 界 型 ) 地 震 の 特 徴 が 現 れている 参 考 : 過 去 の 大 きな 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル 図 3.13 過 去 の 大 きな 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル - 16
参 考 : 減 衰 比 の 違 いによる 加 速 度 応 答 スペクトル 解 析 結 果 の 違 いを 示 す 図 3.14 減 衰 比 の 違 いによる 加 速 度 応 答 スペクトルの 比 較 図 3.4 道 路 橋 示 方 書 と 建 築 基 準 法 Rt と 熊 本 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル 比 較 図 3.15 道 路 橋 示 方 書 の 設 計 用 Sa と 熊 本 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル 比 較 - 17
図 3.16 建 築 基 準 法 Rt と 熊 本 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル 比 較 図 3.17 建 築 基 準 法 Rt と 東 北 太 平 洋 沖 地 震 の 加 速 度 応 答 スペクトル 比 較 - 18
4. 参 考 文 献 データ 等 1) 気 象 庁 : 平 成 28 年 熊 本 地 震 の 特 集 地 震 データベース 2) 産 業 技 術 総 合 研 究 所 活 断 層 研 究 センター: 地 震 関 係 HP 3) 消 防 庁 : 災 害 情 報 4) 防 災 科 学 技 術 研 究 所 強 震 観 測 網 (K-NET KiK-net): 地 震 波 データ 等 5) 国 土 地 理 院 HP 地 震 調 査 企 画 担 当 技 術 本 部 現 地 被 害 写 真 撮 影 技 術 本 部 佐 々 木 誠 二 九 州 支 店 斉 藤 豊 山 口 支 店 愛 甲 健 太 地 震 波 解 析 並 びに 報 告 書 作 成 技 術 本 部 佐 々 木 誠 二 - 19