断層上の動的破壊過程を考慮した断層近傍の地震動と表層地盤の変形に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750426
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 谷山 尚 埼玉大学, 工学部, 助手 (80236710)
• Keywords: 地震断層 / 震源断層 / 横ずれ断層 / リーデルせん断 / 強震動 / 1948年福井地震

Research Abstract

断層近傍で生じる地震動および表層地盤の変形に関して,発生過程・伝播過程の解明,大きさなどの予測,それらが構造物へ与える影響の評価を,断層の動的破壊過程を考慮した上で行うことを目的として以下のような研究を行った.
1.表層地盤の変形について
表層地盤内を断層のすべりがどのように伝播するかに関して,横ずれ断層を対象とした実験を砂を用いて行って検討した.横ずれ変位を加えるに従い,まず,断層面と斜交するリーデルせん断が現れ,その後隣り合ったリーデルせん断に囲まれた領域において断層面とより低角度で交差する2次的なせん断面が形成されることが知られているが,リーデルせん断に加えて2次的なせん断面についても地盤深部から浅部へと発達していく過程を明らかにした.また,基盤の変位速度を変えて実験を行いその影響を調べ,低速で変位させた場合よりも高速で変位させた場合の方が形成されるせん断面が基盤の断層となす角度はやや小さくなる傾向が見られたものの乾燥砂の場合はその影響は小さいことを示した.さらに,模型地盤厚さを変えて実験を行い,地盤が厚くなると形成されるリーデルせん断はそれぞれが長くなり,また隣接したせん断面の間隔も長くなることを示した.
2.動的破壊過程と地震動
1948年福井地震を対象として断層の動的破壊過程を考慮した地震動解析を行った.福井地震においては,震源付近の断層北側深部と断層の中央部から南側にかけてのやや浅い領域の2カ所にアスペリティー領域が存在していたと考えられているが,このうちの後者のアスペリティーの破壊がその最深部中央付近から始まり,浅部へとほぼ円形の破壊フロントを形成しながら伝播していったと仮定すると,震源で生じた地震動が表層付近の堆積層で増幅されることによって福井平野ほぼ全域に渡って強震域が形成され,その震動方向が構造物などの転倒・倒壊方向と比較的よく一致することを示した.

Research Products

• [Publications] 谷山尚, 渡辺啓行: "逆断層上の砂質表層地盤の変形に関する研究"計算工学講演会論文集. Vol.6,No.2. 3-8-4 (2001)
• [Publications] 谷山尚, 渡邉啓行, 宮武隆: "横ずれ断層上の表層地盤の変形に関する研究"土木学会第56回年次学術講講演会概要集. I. 90-91 (2001)