災害対策
III. 液状化対策
地盤は土、水、空気が均衡に混ざって構成されています。
液状化の発生は、この地盤が地震の大きな揺れにより、ゆるい砂は下部から締まり、
砂粒子間にあった水(間隙水)は上部に逃げ出します。
この水によって浅い部分の砂は飽和され液状化を起こします。 液状化が起こると重たい建物は沈み、
軽いマンホールは浮き上がります。結果的に家は大きく傾きます。
液状化の発生は、この地盤が地震の大きな揺れにより、ゆるい砂は下部から締まり、
砂粒子間にあった水(間隙水)は上部に逃げ出します。
この水によって浅い部分の砂は飽和され液状化を起こします。 液状化が起こると重たい建物は沈み、
軽いマンホールは浮き上がります。結果的に家は大きく傾きます。
液状化イメージ画像
液状化による建物の被害例モデル図↓
建物の基礎形式
直接基礎
建物の基礎形式
支持力喪失
↓
傾斜・転倒・沈下・浮上
↓
傾斜・転倒・沈下・浮上
杭基礎
杭の破壊
↓
建物の傾斜・沈下
↓
建物の傾斜・沈下
● 液状化のリスクを予測する
こうした点から、立地場所の液状化リスクを把握しておくことはやはり重要なことと言えます。
ある敷地の購入を検討しているのに地盤に関するデータがない場合には、過去の液状化履歴地図や文献、
自治体の発行しているハザードマップなどを調べることで、
液状化リスクの可能性や傾向をある程度把握することができます。
ある敷地の購入を検討しているのに地盤に関するデータがない場合には、過去の液状化履歴地図や文献、
自治体の発行しているハザードマップなどを調べることで、
液状化リスクの可能性や傾向をある程度把握することができます。
● 液状化の対策
液状化対策は地盤調査から土質の判定により、土層ごとの液状化の可能性や地盤全体の液状化の
程度を判断できます。
程度を判断できます。
液状化を防ぐ4つの方法
地盤の性状に応じて、これらの方法から最適な手法を選択します。
地盤の性状に応じて、これらの方法から最適な手法を選択します。
1.砂地盤→固化または粘着化
セメントなどの固化材を液状化する地層に混ぜたり、注入したりして、その地層を固化する方法です。
固化イメージ図
2. 沖積層(緩い地盤)→締め固める
重機で液状化する地層に穴を掘り、そこに砂を押し込むことにより元の地盤を横方向に圧縮する方法です。
振動を伴う工法や市街地でも施工可能な静かな工法などがあります。
振動を伴う工法や市街地でも施工可能な静かな工法などがあります。
締固めイメージ図
3. 地下水脈→地下水をなくす
止水壁内の液状化層に掘った井戸から水をあらかじめ排出して地下水位を低下させておく方法です。
地下水位低下イメージ図
4. 地震の揺れ→液状化層の揺れを小さくする
地震の揺れが来た時に、地層内の変形が生じにくくするように、地中に格子状の壁を作る方法です。
地震の揺れの多くが硬い地中壁を伝わることにより、囲った原地盤に伝わる地震力が低減されます。
地震の揺れの多くが硬い地中壁を伝わることにより、囲った原地盤に伝わる地震力が低減されます。
地震力低減イメージ図
上記に挙げた工法のうち、いずれかを適用することで液状化の被害を抑えることが可能です。
建物を新築する場合には液状化対策は更地で施工できるため、施工上の障害も少なく、
コストも比較的少なくてすみます。一方、すでに建物が建っている場合には、どのようにして既存建物の
直下で施工を行うのかという点が、技術面でもコスト面でも大きな課題となってきます。
コストも比較的少なくてすみます。一方、すでに建物が建っている場合には、どのようにして既存建物の
直下で施工を行うのかという点が、技術面でもコスト面でも大きな課題となってきます。
液状化対策には、液状化の発生を許容したうえで、液状化しても壊れないように杭を設計施工するという「構造的対策」も含まれます。既存建物の場合でも、「建物の被害を防ぐ」という視点から、
増し杭補強などの建物側の処置で対応することも考えられます。
増し杭補強などの建物側の処置で対応することも考えられます。
増し杭補強イメージ図
● マンホール浮上防止対策工法
大型地震が発生した場合、「液状化現象」の発生により、比重の軽い浮上防止対策を施していない
マンホールは地上に浮上する危険性があります。その結果、交通機能や下水道昨日への障害が発生し、
救急活動や復興支援の大きな妨げになります。
マンホールは地上に浮上する危険性があります。その結果、交通機能や下水道昨日への障害が発生し、
救急活動や復興支援の大きな妨げになります。
弊社は、過剰間隙水圧を消散してマンホールの浮上を抑制する工法を採用しています。
