駿河湾の地震（２００９年８月）による東名牧之原地区における盛土崩壊事故の事後解析

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23560594
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 太田 秀樹 中央大学, 研究開発機構, 機構教授 (80026187)
• 研究分担者: 斎藤 邦夫 中央大学, 理工学部, 教授 (00092552)
• キーワード: 土質力学 / 斜面崩壊 / 締固め / 盛土

研究概要

2009年8月に発生した駿河湾の地震により、東名高速道路の静岡県牧が原地区における盛土が崩壊した事例を研究対象とした。崩壊土砂は長靴でも歩けないほどの泥土状態であったが、崩壊せずに残った盛土部分はしっかりと締固まっており、両者の差が際立っていた。実際に崩壊した時点での盛土の強度がいくらであったのか、この問題を探求すべく実験を続けてきた。
水平加速度と鉛直加速度が最大で770gal と570gal程度であった地震力で、盛土の崩壊が下部のり面（側道下のり面）の崩壊と、それによって誘発された上部のり面の崩壊の2段階で発生した。それぞれの推定すべり面に対して安定解析をした結果、盛土崩壊時に盛土が保持していたせん断抵抗suが、粘着力換算で120kPa程度であったと概算された。
降雨後の地震で崩壊した東名高速道路牧の原盛土の盛土材料を実験に供したうえで現場データと比較照合したところ、現場で崩壊せずに残った盛土がおおむね1200kPa程度の定体積せん断強度を持っていたと判断された。崩壊しなかった盛土の強度が、必要せん断抵抗の約10倍であったといえる。崩壊した盛土は水がしみ込んで泥濘上になっていたから、ほぼ飽和状態であったと考えられ、その強度が水の浸透によって120kPa程度にまで低下していたと推定できる。永年の浸水による盛土の劣化・強度喪失のメカニズムを一連の実験によって推定したところ、崩壊前後の現場状況と定量的に整合し力学的に妥当と思われる結果がえられ、水による盛土の経年劣化機構が明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 二次圧密による先行効果を考慮した弾・粘塑性構成モデルの拡張 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田昌史・飯塚敦・太田秀樹
  • 雑誌名: 土木学会論文集Ｃ（地圏工学） 巻: Vol. 69, No. 4 ページ: 404-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] 残置既製杭の破砕と地盤改良の同時施工を可能とする新しい深層混合処理工法―エポコラム -Taf工法― (2013)
  • 著者名/発表者名: 高倉・原・西尾・齋藤
  • 雑誌名: 土と基礎 巻: Vol.61，No.3 ページ: 26-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] 連続地中壁の施工時における隅角部溝壁の安定評価手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石井武司・齋藤邦夫
  • 雑誌名: 建設機械 巻: Vol.49，No.11 ページ: 56-61
  • 査読あり
• [学会発表] Retrofit technique for asphalt concrete pavements after seismic damage (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ohta, T. Ishigaki and N. Tatta
  • 学会等名: 18th Int. Conf. Soil Mech. and Geotechnical Engineering
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 20130902-20130906
• [学会発表] 東名牧の原崩壊盛土材料の締固め－定体積単純せん断強度特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村勝, 石垣勉, 横田聖也, 藤岡一頼, 阿部文彦, 飯塚敦, 齋藤邦夫, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20130723-20130726
• [学会発表] 泥炭が厚く堆積する地盤での真空圧密併用盛土の荷重伝播について (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤真司, 杉江茂彦, 佐々木徹, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20130723-20130726
• [学会発表] 二次圧密による擬似化過圧密化を考慮した弾・粘塑性構成モデル (2013)
  • 著者名/発表者名: 平田昌史, 飯塚敦, 太田秀樹
  • 学会等名: 第48回地盤工学研究発表会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 20130723-20130726
• [学会発表] 補強土壁を構造部材として使ってみよう
  • 著者名/発表者名: 太田秀樹
  • 学会等名: 第10回地盤工学会関東支部発表会 シニアエンジニアによるパネルディスカッション
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [図書] Chapter 7 Numerical simulation of soil structure reinforced by geosynthetics, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hirata, A. Iizuka, H. Ohta, T. Yamakami, Y. Yokota and Koji Ohmori
  • 総ページ数: 95-114
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 9 Elasto-plastic FEM analysis and safety evaluation of large rockfill dams during reservoir filling, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Fujiyama, T. Ishiguro, Y. Uchita, and H. Ohta
  • 総ページ数: 131-148
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 10 Three dimensional soil/water coupled analysis of reverse concreting excavation work, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sugie, H. Ohta, and A. Iizuka
  • 総ページ数: 149-162
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 13 Threshold of friction stabilizes self-weight transmission in gravitating loose sand heaps, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Pipatpongsa and H. Ohta
  • 総ページ数: 199-214
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 14 Elasto-plastic constitutive model for unsaturated soils with subloading surface concept, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ohno, K. Kawai, A. Iizuka, S. Tachibana, S. Kanazawa and H. Ohta
  • 総ページ数: 215-228
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 1 Tsunami Induced by 2011 Tohoku-Pacific Ocean Earthquake and a Possible Renewal Plan, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideki Ohta, Susumu Iai, Yukihiro Nishida, Shu Morioka, and Atsushi Iizuka
  • 総ページ数: 3-18
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 8 Deformation prediction of a structure placed on soft clay in Tokyo Bay affected by heavy deep well pumping, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsumoto, A. Kobayashi, and H. Ohta
  • 総ページ数: 115-130
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 11 Spatial discretization of a water head in soil-water coupled Finite Element Method analysis using the hybrid-type penalty method , Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Hirata, A. Iizuka, H. Ohta
  • 総ページ数: 163-180
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 15 Stress-strain relationship for the singular point on the yield surface of the elasto-plastic constitutive model and quantification of metastability, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Takeyama, T. Pipatpongsa, A. Iizuka, and H. Ohta
  • 総ページ数: 229-240
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 16 Analysis of earth pressure problems by upper and lower equilibrium methods, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Nishihara, S. Shimamoto and H. Ohta
  • 総ページ数: 241-252
  • 出版者: Springer
• [図書] Chapter 22 Development of a portable triaxial testing apparatus-Smart triaxial-, Geotechnical Predictions and Practice in Dealing with Geohazards (ed. by J. Chu, S.P.R. Wardani and A. Iizuka) (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Nakayama, I. Kobayashi, A. Iizuka, M. Taya and H. Ohta
  • 総ページ数: 353-374
  • 出版者: Springer
• [備考] 太田秀樹：アスファルト舗装の地震対策型段差抑制工法の産学連携共同開発
  • URL: http://www.yomiuri.co.jp/adv/chuo/research/20110707.htm
• [備考] Hideki Ohta: Development of Seismic Retrofit
  • URL: http://yomiuri.co.jp/adv/chuo/dy/research/20110721.htm