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液状化判定

液状化についてご相談ください。

液状化とは

地下水に浸った砂質の地盤が、強い地震動によって液体のように流動化することを「液状化」といいます。
液状化が起こると、地盤沈下によって、地下の埋蔵物が損壊したり、建物が傾斜したりします。

■ 液状化による不同沈下の被害   ■ 液状化による抜け上がり被害
液状化による不同沈下の被害   液状化による抜け上がり被害
液状化現象により道路が大きく波打ちし、戸建住宅が大きく傾いた。
電柱や標識も別個に傾いている。
  支持杭で支えられている構造物は、実質沈下量はゼロだが、
周りが液状化の影響で著しく沈下し ① と ② の高低差が生じたと
考えられる。

液状化のメカニズム

液状化のメカニズム

地震時に液状化しやすい地盤とは

液状化は、埋立地盤などの人口造成地盤や比較的最近堆積した、沖積層といった地下水位が高く緩く堆積した(土同士の粒子間が緩い)砂質地盤で起こりやすいと言えます(場合によってはシルト・礫でも発生)。つまり、これら要因を調べることで、液状化の発生リスクを確認することができます。
液状化は、一度起こった地層でも、浅部については再び起こる可能性があるという研究成果も公表されております。一度液状化が起こった地層も、再液状化の可能性があると考えたほうが良いでしょう。

地震時に液状化しやすい地盤とは

上記の箇所が液状化しやすい地盤であり、その中で「!」が付いている箇所は、特に注意が必要な地盤になります。

ボーリング調査を利用した詳細な液状化判定

ボーリング調査時に地下水位と土の締まり具合、土の構成(砂質土かどうか)を調べ、代表的な地層は室内土質試験にかけて詳細に調べます。この判定方法では想定される地震に対するリスク検討を行うことができるので、地震の規模(マグニチュード)と計画地でのゆれの強さを設定し、計画地の各土層毎に液状化発生がどの程度安全か検討します。そして、各土層の安全性を検証後に地盤全体の危険性を判断します。

ボーリング調査   室内土質試験
ボーリング調査   室内土質試験

SDS®試験を利用した簡易液状化判定

SDS®試験により土を採取することなく土質(砂質かどうか)を判別し、併せて地盤調査時に水位測定にて地下水位を確認することで、液状化リスクを3段階で判定します(小規模建築物基礎設計指針に基づく)。
ボーリング調査を利用した詳細な液状化判定に比べ、簡易的ではありますが安価で短納期に、実際の現場で調査が行えるという特徴があります。

SDS®試験   水位測定
SDS®試験   水位測定

液状化対策の現状

戸建住宅を想定した小規模建築物の場合、液状化対策を行うかどうか、またその対策工法の選択について明確な基準等は存在しておらず、また①自然災害という規模や発生時期について予測できない性質のものであることや、②予算に限りがあるため、万全の対策工法が無いというのが現状です。ここではⅰ『液状化が発生した場合に、建物への液状化被害を軽減する』 ⅱ『液状化で建物に不同沈下が生じても復旧しやすい』という視点から小規模建築物基礎設計指針に紹介されている対策工法を紹介します。

■ 浅層混合処理工法
   (表層地盤改良)
■ 柱状地盤補強 または 杭基礎 ■ ベタ基礎
浅層混合処理工法 (表層地盤改良) 柱状地盤補強 または 杭基礎 ベタ基礎

基礎底面下の表層土を建築物位置全面にわたって地盤改良することで、堅固な支持地盤を構築し液状化の発生やその影響による建物への被害を抑制しようとするものです。

液状化によって地表面が変状あるいは地盤の支持力を失っても、柱状地盤補強や杭によって建物の傾斜や、その影響による建物への被害を抑制しようとするものです。

建物全体の剛性を高めることによって『への字』の変形などの被害を抑制し、建物が不同沈下した場合でも、復旧しやすいようにしようとするものです。

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