液状化による構造物の変形の許容値およびそれを考慮した対策方法に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14550499
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 安田 進 東京電機大学, 理工学部, 教授 (90192385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 利雄 東京電機大学, 理工学部, 講師 (80147470)
• Keywords: 液状化 / 地震 / 耐震設計 / 地震対策 / 砂質土

Research Abstract

地震時に地盤が液状化すると地上にある構造物は沈下し,地中に埋設された軽い構造物は浮き上がる。このように,液状化の発生のみでなく,液状化による地盤や構造物の変形量(沈下や浮上り量)を考慮に入れた液状化に対する設計方法の開発が必要である。そこで,本研究は事例研究,模型実験,室内実験,解析などをもとにして変形量の許容値を明らかにし,それをもとにした設計方法,対策方法を開発することを目的として行ってきている。平成14年度の研究では,事例研究をもとに木造家屋の許容傾斜角や,下水道管の許容浮き上がり量を明らかにした。また,地中構造物の浮上りに関して羽根をつけて浮き上がり難くする対策方法を考案し,その有効性を振動台実験と解析を行って確かめた。
これに引き続き,平成15年度も実験や解析を行ったところ以下の事などが明らかになった。
(1)間隙水圧消散工法による地盤改良が直接基礎の沈下量を軽減する効果に関し,振動台実験を行って検討した。また,有効応力法による地震応答解析も行った。そして,液状化するか否かでなく構造物の沈下量からみるとレベル2地震動といった強い地震動でも効果が期待できる事が確かめられた。
(2)締め固めによる地盤改良範囲に関して解析を行って沈下量をもとに適切な改良範囲を求めたところ,通常の設計で設定している範囲より狭くても対策効果があることが分かった。
(3)本研究期間中に2003年十勝沖地震が発生し,液状化に起因して下水道施設が甚大な被害を受けた。特にマンホールが多く浮き上がったため,復旧が必要となった許容浮き上がり量に関して現地調査および資料収集をして調べた。

Research Products

• [Publications] Yasuda, S., Morimoto, I.et al.: "Reconnaissance report on the damage caused by three Japanese earthquakes in 2003"Proc.of the 3^<rd> International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. 1. 14-21 (2004)
• [Publications] Yasuda, S., Tanaka, H.et al.: "Several shaking table tests and analyses on the effect of countermeasures by sheet piles against liquefaction-induced floatation of a buried duct"Proc.of the 3^<rd> International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering. 1. 638-643 (2004)
• [Publications] Yasuda, S., Hitomi, T.et al.: "A detailed study on the liquefaction-induced settlement of timber houses during the 2000 Tottoriken-seibu earthquake"Proc.of the 5th International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. (2004)
• [Publications] 安田進, 規矩大義, 他: "2003年十勝沖地震による音別町の下水道の被害"土木学会第39回年次学術講演会. (2004)
• [Publications] 田中智宏, 安田進, 他: "レベル2地震動下におけるグラベルドレーン工法の有効性に関する解析"土木学会第39回年次学術講演会. (2004)