ライフラインの地震被害早期把握のためのハイブリッドモニタリングシステムの構築

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650545
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 宮島 昌克 金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70143881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 雅穂 福井工業高等専門学校, 助手 (90210723) ; 村田 晶 金沢大学, 工学部, 助手 (30283097) ; 高山 純一 金沢大学, 工学部, 助教授 (90126590) ; 北浦 勝 金沢大学, 工学部, 教授 (70026269)
• Keywords: ライフライン / 地震被害早期把握 / モニタリング / 液状化 / 上水道 / 強震記録

Research Abstract

まず,1995年兵庫県南部地震におけるライフライン被害のデータと地形,地質に関するデータおよび強震記録を収集し,ライフラインの被害程度に関する要因分析を行った.その結果,液状化が広範囲に発生した埋立地や震災の帯ができた中位段丘での被害が顕著であったこと,活断層の動きと関連しているとも考えられる被害も見られたことなど,地形,地質と管路被害との相関の高いことが明かとなった.さらに上水道管路網については,口径の小さな管路,塩化ビニル管や石綿セメント管などの強度の比較的小さい管路,古い管路に被害が多かったこと,ダクタイル鋳鉄管の属具の被害が目立ったことなどが定量的に示された.
つぎに,液状化が発生している地域でも何点かで強震記録が得られているので,液状化地盤における強震動の特徴について検討し,強震記録から液状化の発生の有無を判定する手法について検討した.強震記録の上下動の最大値と卓越する方向の水平動の最大値の比を求めたところ,上下/水平比が1.0を越える場合には,観測地点付近で液状化,あるいは地盤の軟化が見られた場合が多かったが,最大加速度が小さい場合には必ずしもそれが当てはまらないことが示された.したがって,最大加速度の上下/水平比に注目する場合には,最大加速度の下限値を設定するなどの指標が必要であることが明かとなった.また,上下/水平比の時刻歴に注目したところ,水平加速度が最大値を示すまでは初期微動などの影響で液状化の有無に関わらず上下/水平比は大きい値を示すが,水平加速度が最大値を示した後では,液状化,あるいは地盤の軟化が生じた地盤のみで,上下/水平比が4.0を越える大きな値を示すことが明かとなった.さらに,周波数特性にも注目するために,上下動,水平動のそれぞれのランニングスペクトルを求めて考察したが,明確な指標を得るまでには至らなかった.これについては次年度の課題とした.

Research Products

• [Publications] Kitaura,Masaru: "Damage to Water Supply Pipelines" Special Issue of Soils and Foundations. 325-333 (1996)
• [Publications] Yoshida,Masaho: "Evaluation of Liquefied Ground Flow Based on Estimation of Spatial Liquefaction Potential" Proc.of 11WCEE(CD). (1996)
• [Publications] Zhai,Endi: "Experimental Study on Effects of Vertical Ground Motions upon Ground Amplification and Damage to Lifelines in Liquef ied Area" Proc.of 11WCEE(CD). (1996)
• [Publications] Miyajima,Masakatsu: "Performance on Water Supply Pipelines During The 1995 Hyogoken-Nambu Earthquake" Proc.of the 5th Japan/US Workshop Urban Earthquake Hazard Reduction. (in press). (1997)
• [Publications] 村田晶: "1995年兵庫県南部地震における地盤特性を考慮した上水道管路の被害要因分析" 土木学会第2回阪神・淡路大震災に関する学術講演会論文集. 1. 157-162 (1997)
• [Publications] 宮島昌克: "強震記録を用いた液状化検知方法に関する研究" 土木学会中部支部平成8年度研究発表会講演概要集. 417-418 (1996)