都市直下地震を受けた造成宅地斜面の供用性及び耐震性の評価法に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11115223
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 吉田 信之 神戸大学, 都市安全研究センター, 助教授 (20166961)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥居 宣之 神戸大学, 都市安全研究センター, 助手 (70294246) ; 沖村 孝 神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (50031125)
• Keywords: 阪神淡路大震災 / 宅地造成斜面 / 地盤変状 / 残留変形 / 動的応答解析 / 液状化 / 許容沈下量

Research Abstract

本研究では、室内実験から求めた盛土材のせん断強度・変形特性を忠実に反映し液状化の影響も考慮した動的残留変形解析を行い斜面の地震時の変形挙動について考察することによって、都市直下地震に対する造成宅地斜面の供用性及び耐震性を評価するうえで基本要素となる規準塑性変形量を提案することを試みた。まず、阪神淡路大震災で実際に被害を受けた造成宅地斜面に関する資料を収集整理し、それらの中から解析対象となりえる宅地斜面を選定した。次に、その地域で従来利用されてきた盛土材料について室内動的三軸圧縮試験を行って、解析に必要となる変形係数並びに強度定数を算定し動的残留変形解析に供した。なお、実験のみから決定できない入力データについては類似地盤に関する既住のデータ及び資料から推測した。動的残留変形解析は、運輸省港湾技術研究所で開発・公開されている有効応力に基づく二次元弾塑性有限要素法を利用して行い、特に入力地震動・斜面勾配・造成盛土層の締固程度等が斜面応答に及ぼす影響について検討した。さらに、建築基礎構造設計指針で想定されている許容沈下量を参照して考察を加えた。
その結果、1.対象宅地斜面では地震動中に地下水位面以下の盛土層と沖積層で完全液状化が起ったことによりそれらのせん断剛性が著しく低下し地滑り的変位が生じたこと、2.斜面勾配が2倍(平均5度から10度)になると、地下水位面以下の盛土層及び沖積層での完全液状化の影響は小さく慣性力影響によって著しい変形が地下水面以上の盛土層で生じること、3.宅地斜面下方部に許容値を上回る塑性不同沈下が生ずる傾向が認められるが、許容値以下にもかかわらず実際には重度被害を受けている箇所が見られ許容値並びに解析モデルの修正が必要であること、などが明らかとなった。
なお、検討したケースが少ないこともあり当初目的である耐震性評価のための規準塑性変形量を提案するまでには至らなかった。今後の展開として、1.さらに多くのケースについて検討して規準塑性変形量(案)を示し模型実験によりその規準塑性変形量の妥当性について評価する、2.それによって実際の被害の有無の違いを説明できるか等について視察する、3.最終的に合理的な規準塑性変形量を提案することを念頭に研究推進していくことを考えている。

Research Products

• [Publications] 青森将志: "阪神・淡路大震災における宅地斜面の液状化による残留変形に関する一考察"土木学会第54回年次学術講演会講演概要集. 3部(B). 418-419 (1999)
• [Publications] 青森将志: "二次元液状化に基づく兵庫県南部地震における宅地斜面の残留変形に関する一考察"第34回地盤工学研究発表会発表講演集. 2の2. 2085-2086 (1999)
• [Publications] 江南和彦: "Byrneを用いた宅地緩斜面の地震後残留変位の算定に関する一考察"土木学会平成11年度関西支部年次学術講演会講演概要集. III-51-2-III-51-2 (1999)
• [Publications] 吉田信之: "兵庫県南部地震による宅地緩斜面の地すべり的変形に関する一考察-有効応力に基づく二次元有限要素解析から--"神戸大学都市安全センター研究報告. 第3号. 103-116 (1999)
• [Publications] Nobuyuki Yoshida: "Permanent displacements in gently-inclined housing land due to earthquake based on F.E. liquefaction analysis"Memoirs of Construction Engineering Research Institute. 41-B. 109-121 (1999)
• [Publications] 吉田信之: "阪神・淡路大震災で見られた宅地緩斜面の残留変状発生に関する一考察"第4回都市直下地震災害総合シンポジウム論文集. 171-174 (1999)
• [Publications] 43-46 (1999)
• [Publications] Nobuyuki Yoshida: "Proc. Sino-Japan 2nd Workshop on Seismic Hazard and Mitigation"Ground damage to gently-inclined residential lands due to Hyogo-ken Nanbu earthquake and influence of liquefaction.