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長周期地震動

関東を例にあげてみると、東京湾においては江戸時代より現代まで延々と埋め立てを行ってきました。荒川は昔、かなり奥まで海だったようです。埼玉の方では貝塚がみつかっています。そこに砂・泥が堆積して今の形になりました。

ですから、この地域は地震の時には
液状化の問題が出てきますし、地盤の揺れに影響が出て来ます。

06/11/2に、東京大学地震研究所や海洋研究開発機構などの研究グループは、紀伊半島南東沖を震源とする東南海地震が発生した場合に、数百キロ離れた首都圏の超高層ビルでは、ゆっくりとした揺れが30分以上続く長周期地震動が発生する可能性があると発表しました。

又、
東海地震同時におきた場合には、揺れの強さは最大約4倍になるといいます。

超高層建築物や長大橋などの固有周期の長い巨大構造物が地震の揺れと共振してより大きな揺れを起こすのが長周期地振動です。

2003年9月の
十勝沖地震では苫小牧の石油タンクの火災事故が起こり、2004年1月のNHKのテレビ放送で一般に知られるようになりました。その直後には超高層ビルの所有者から建設会社や設計事務所に問い合わせが沢山あったそうです。

2004年9月に起きた
紀伊半島沖地震では、千葉県の石油タンクが被害を受けています。ただし、この時初めて長周期地振動が確認されデーターが収集されました。結果は以下の通りでした。

場所 固有周期
関東平野 7〜10秒
濃尾平野(名古屋) 5〜7秒
大阪平野 5〜7秒

ちなみに、東京の新宿では7秒、千葉では12秒との報告もあります。

平成18年時点において関東で一番高い建物は横浜のランドマークタワーで、固有周期は
6秒とされています。苫小牧で被害を受けたタンクのスロッシングの周期は7秒ぐらいだったようです。

大阪、名古屋では30〜40階の超高層ビルが大きく揺れる可能性があります。

07年7月の
新潟中越沖地震において、防災化学技術研究所の観測で、柏崎市の揺れは周期2.0秒程度の波が支配的だったとの結果が出ています。

この周期2.0秒という比較的ゆっくりとした揺れが10秒程続き、屋根が重く、1階に壁の少ない2階建て住宅の倒壊による被害につながったとの可能性が大きいようです。

又、
柏崎刈羽原発の使用済み燃料プールの水が共振して、波打つ「スロッシング」現象が起きていました。

 「表層地盤のゆれやすさ全国マップ」

関東平野の軟弱地盤

関東平野は地下深部に巨大な岩盤の凹み(ハーフグラーベン)が存在しているらしく、その上に柔らかい堆積層が乗っかっています。

地震の際には堆積層の厚さの変化により局所的に長周期の
地震動が増幅される可能性があると言うのです。

又、地震動は軟らかい堆積層に入ると外には逃げにくいため、すり鉢状の中で
地震波が反射して往復するうちに揺れが増幅します。

大阪平野や濃尾平野の堆積層の厚さは1000m以上もあるとされています。

余談ですが、東京新宿西口にある超高層ビル最上階の、あるレストランでは、お皿などの食器を通常のものよりも重いものを採用してるそうです。

これは地震の時に、食器が揺れて
大きな音を出さないよう、お客に対して不安を起こさないための工夫だそうです。

長周期地振動に弱い超高層建物

00年5月以前の超高層ビルは長周期地震動による揺れを十分考慮せず、揺れの大きさの指定もなかったのです。00年6月以降は、長周期地震動の影響を考慮したうえで、揺れの大きさを「80カイン」に設定し、この揺れの大きさに耐えられるよう検証しなければならないとしています。

毎日新聞の調査では、00年5月までに認定され、公開されている長周期地震動の影響が懸念される217棟の超高層ビルの設計情報を分析しました。

その結果、217棟のうち
125棟で、揺れの大きさが80カインを下回っていることが分かりまし。そのうち17棟は共同住宅を含む建物でした。ちなみに80カインを超えていたのは63棟で、不明は29棟でした。

03年十勝沖地震では約100カインの長周期地震動を観測。このため土木学会と日本建築学会は、現行の80カインを超える100カイン級の検証用地震動を提案する方針です。

国交省としては「学会の結論が出れば、所有者による
検証が必要になる」と話しています。

耐震補強の必要な超高層ビルが多数あるのが現実であり、早急なる耐震診断の実施が望まれます。

  
マンション-長周期振動の恐怖 地震に弱い建物-長周期振動に弱い超高層 を参照下さい。

  

震度6強の恐怖

2012年6月、大学や大手ゼネコンなどによる研究会の分析から、地盤が軟弱だと震度6強の場合、10〜15階建て程度の中層ビルに大きな損傷が及ぶ恐れがあることの研究発表がありました。

研究地点には、東京・新宿、霞が関の表層地盤が固い2か所と、
横浜市、千葉県浦安市、千葉市の比較的軟弱な3か所を選定。

横浜や浦安では、中低層ビルが揺れやすい周期1〜2秒の地震動が大きくなることが判明。壁の耐震性が低い中層ビルの場合、
構造の変形や内外壁の崩壊、建具の破損、天井の落下などの可能性があります。

ゆっくりした周期3秒以上の地震動で揺れやすい60メートル以上の超高層ビルへの影響は、比較的小さいとみられます。

 地盤マップ 参照

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