2019 Fiscal Year Annual Research Report
熊本地震により阿蘇カルデラで発生したグラーベンの被災メカニズムの研究
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17H03306
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
安田 進 東京電機大学, その他部局, 教授 (90192385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 敬祐 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (00615057)
村上 哲 福岡大学, 工学部, 教授 (10261744)
北田 奈緒子 一般財団法人地域地盤環境研究所, その他部局等, その他 (30450901)
大保 直人 公益財団法人地震予知総合研究振興会, 地震防災調査研究部, 副首席主任研究員 (50107398)
原口 強 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (70372852)
永瀬 英生 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (80180488)
島田 政信 東京電機大学, 理工学部, 教授 (90358721)
先名 重樹 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 社会防災システム研究部門, 主幹研究員 (90500447)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地震 / 陥没 / 地盤変状 / カルデラ / 現地調査 / 解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2016年熊本地震により阿蘇のカルデラ内で地盤が帯状に陥没するグラーベン(帯状の陥没)現象が発生し、家屋、道路などが甚大な被害を受けた。このメカニズムを知り復旧・対策方法を明らかにするため平成29年度から3年間の計画で研究を始めた。
まず被災状況を調べたところ、陥没が発生した範囲は約9000年前の頃に形成されていた湖の範囲にかなり一致することが分かった。そこで干渉SAR画像から地震による地盤変動量を求めた結果、陥没被害が甚大だった地区では、最大2～3mもの局所的な変位が発生したことが明らかになった。表面波探査も行った結果、水平方向の引張り力で陥没が発生したことが分かった。
次に、代表として狩尾地区を選び、地層構成を調べるために最大約50mの深さのボーリングを行った結果、G.L.-17m～-50mの深さに湖成層の軟弱粘性土層が堆積していることが判明した。この層の試料採取を行い、繰返しねじりせん断試験などで動的性質を調べた。その結果、湖成層は粘性土といえども、砂の液状化と同様に地震によってせん断剛性が急激に減少することが分かった。そして、微動アレイ観測と反射法探査を行って断面を推定したところ、湖成層底面はお椀状に傾いていることが分かった。これらをもとに狩尾地区に対し地震応答解析と残留変形解析を行ったところ、湖成層が地震動によって急速に軟化してお椀の内側に向かってせん断変形し、その縁の付近で引張り力が働いて陥没が発生したことが明らかになった。
そこで、他の地区も同様かどうか検討するため、微動アレイ観測を多くの地点で実施し、小里、内牧、的石地区の断面を推定した。そして地震応答解析と残留解析を行ったところ、狩尾地区と同様のメカニズムで帯状陥没が発生したことが結論付けられた。なお、、役犬原地区に関しては、水路の埋立てに起因して、異なるメカニズムで帯状陥没が発生したことも明らかになった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(21 results)
