2021 Fiscal Year Annual Research Report

建築基礎構造設計のための深部および浅層地盤の動的特性評価法の提案

Research Project

Project/Area Number	19K04705
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	三辻和弥山形大学, 工学部, 教授 (90292250)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	建築基礎構造 / 常時微動観測 / 小規模建築物 / 深部地盤 / 浅層地盤 / 動的特性 / 地盤特性 / 盆地構造
Outline of Annual Research Achievements	建築基礎構造設計の観点から深部地盤と浅層地盤の動的特性評価法について常時微動と地震観測記録を利用する方法を検討した。工学的基盤にあたる深部地盤が傾斜していることが知られている山形盆地において、東西方向に延びる測線を5本設定し、合計77箇所での常時微動観測を実施した。常時微動観測記録から求めたH/Vスペクトル比から観測点の卓越振動数を評価し、防災科研のJSHISによって公開されているAVS30から求められる表層地盤の卓越振動数と比較した。常時微動観測記録から評価した地盤の卓越振動数は、自然堤防では1.0-2.0Hz、後背湿地では1.0-1.5Hz、扇状地では1.0-2.0Hzに分布した。一方、AVS30による表層地盤の卓越振動数は自然堤防では2.0Hz、後背湿地では1.5Hz、扇状地では2.5Hz程度となり、常時微動観測のH/Vスペクトル比から得られた結果と比べると高めに評価される傾向となった。特に扇状地での違いが大きく、このような地盤での卓越振動数の推定には注意が必要である。住宅など小規模建築物の宅地を想定した、浅層地盤の動的地盤評価については、2箇所の住宅建設予定地において常時微動観測を行い、センサー間の相互相関関数を求めることにより、ごく浅い地層のせん断波速度を求め、近隣の地盤ボーリングデータから推定した表層のせん断波速度と比較し、手法の妥当性を試みた。最終年度には2021年2月13日に福島県沖地震が発生したため、積雪荷重によるカーポートの倒壊が多数発生した山形県内において、積雪時の構造物の固有周期の変動と地震動の卓越周期および表層地盤の動的特性について常時微動観測および地震観測記録を用いて検討した。また仙台市内のRC造5階建て杭基礎建物においては、振幅レベルの違いによる固有振動数の変動と表層地盤の動的特性の上部構造への影響についても検討した。