北田 宗一郎

柏崎平野における地震後長期沈下発生メカニズムに関する基礎的研究

大塚 悟

2007年に発生した中越沖地震後,新潟県柏崎平野において長期間における粘性土地盤での沈下が確認された。新潟県において地盤沈下は珍しい現象ではないが、それは柏崎市を含む新潟県の市街地で冬季における消雪パイプ利用に伴う地下水の汲み上げが原因とされている。しかし本ケースにおいては地震後の地盤沈下が急激であることや、地下水位が変動していないことから、従来の沈下ではなく地震動が起因となり地盤沈下が発生したのではないかと推測される。このように地震動を起因として粘性土が長期沈下するケースは珍しい現象である。したがって本研究では解析による実現象の再現からメカニズムを把握することと同時に、現地での沈下予測を行い沈下対策の示唆を行うことを本研究の目的とし研究を行なった。
友淵らは地震動が原因となる粘性土層の地盤沈下のメカニズムを解明するために解析的研究を行っている。研究の対象地点は地震後の地盤沈下が最も大きく観測された新橋地区である。既往研究では軟弱粘性土層を1mごとのメッシュに区切り、一次元モデルを作成し地盤の骨格構造を再現できる弾塑性モデルを用いて解析的検討を行い、結果として「地震動によって地盤の構造が低位化したため沈下が発生し」、また「地震時に発生した間隙水圧が長期に渡り残留するため長期的な沈下となった」ことを結論付けた。しかし当初の解析結果には実際の沈下傾向と解析による沈下傾向が異なっている問題があり、解析手法においても1mごとのメッシュ切りはしているが、パラメーターが二種類しかなく地盤を詳細に表現されていないなどといった問題がある。そこで本研究ではまず現地における実地盤の間隙水圧を測定し、現在においても間隙水圧が残留しているか把握し解析の整合性を評価し、現在も2007年の地震動が原因となる地盤沈下が継続しているか判断材料とする。次に現地からボーリング採取を行い1mごとにパラーメーターの取得を行い既往研究の解析より精度を上げより正確にシミュレーションすることを研究目標とする。
間隙水圧の測定結果は地震性の過剰間隙水圧は残留していなく、従来の解析結果を修正する必要がある結果になった。1mごとにパラメーターを取得した解析結果では、過剰間隙水圧が測定値と一致しなかったが、砂層を排水境界と設定した場合では上層部での過剰間隙水圧比、地盤収縮量、地表面沈下量の三つの観点から整合性を得ることができた。また従来の解析結果より沈下被害が大きくなった。深層部では沈下が長く継続することが把握できた。

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