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布川　博一

中越・中越沖地震で繰返された液状化地盤上の建物基礎の不同沈下メカニズムに関する研究

大塚　悟

液状化に関する研究は，従来から多く行われておりいくつかの貴重な知見が得られている．液状化に関する知見は，土木，建築において幅広く活用されているが，液状化対策として実際に被害低減に活かされているのは，大型公共工事や大型建築物などごく限られた範囲にとどまっている．特に個人が所有する小型建築物では，液状化対策はほとんど見られず，地震時に液状化による地盤変状により被害を受けるケースが後を絶たない．新潟県においては2004年の中越地震と2007年の中越沖地震と短期間に2度の地震被害を受け，柏崎市や刈羽村では地震に伴う液状化被害が繰り返えされる被害が見られた．
このような背景を踏まえ，本研究では2007年に発生した新潟県中越沖地震の被害から，柏崎市松波2丁目において現地調査を実施した．これらの調査をもとに，地盤が建物被害に与える相関性及び不同沈下メカニズムについて振動台模型実験を用いて考察した．
また，柏崎市や刈羽村で見られた繰返しの液状化について，従来の液状化の知見を活用しながら，その力学的特性を把握するために各種三軸圧縮試験，振動台模型実験を行い，そのメカニズムについて考察を行った．2つの実験から以下のことがわかった．
①柏崎市松波2丁目で実施した現地調査から，砂丘と三角洲の地層境界で被災率が高く，その建物のほとんどが液状化によって不同沈下が発生したことが主要因であった．振動台模型実験から，不同沈下メカニズムは，液状化層厚が小さいところでは，液状化の発生時間が短く，沈下量は小さいが，液状化に伴う加速度の減衰効果は発揮されず加速度は増幅する．一方で液状化層厚が大きいと，液状化の発生時間が長く，沈下量は大きく加速度は減衰傾向を示した．この2つの違いが大きい地層境界では，不同沈下量が大きくなることが実験結果から確認できた．これは建物被害の調査結果とも一致しており，現地でも同様のメカニズムで被害が発生したと考えられる．
②刈羽村現地調査から，標準貫入試験やコーン貫入試験のN値は中越・中越地震後で大きな違いがなく，液状化による密度増加によって生ずる地盤強度の上昇は見られなかった．同様に動的せん断結果からも刈羽村現地サンプリング試料は，中越・中越沖地震での液状化により地盤の相対密度が上昇したと考えられるが，繰返しせん断試験から液状化強度はさほど大きくなっていなかった．現地調査結果，動的せん断結果からも液状化抵抗が依然として小さい点で一致しており，刈羽村稲場地区は中越・中越沖地震により繰返し液状化したが，未だに現地地盤の潜在的な液状化の危険性は高く，再び液状化する可能性がある．

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