工学院大学建築学部卒業論文梗概集
久田研究室 2016 年度

2016 年熊本地震の活断層近傍の建物被害調査と耐震対策に関する研究
DB13184 竹内 太祐

1．研究概要近年 、首都圏の立川断層や大阪圏の上町断層など、大2．建物被害調査方 法
2.1 現地悉皆調査

都市 での活断層帯の大規 模地震 に対する対策の重要性が調査方法は調査シートを用いて原則として外 観目視 と指摘 されている。1995 年兵 庫県南部地震で明らかになっして行ったが、住 民のヒアリングや室内調査が可能 な場

たよ うに、活断層帯によ る地震 では、震源近傍の破壊力合はすべて記録し た。主な調査項目は、建築年、建 物用

ある 指向性パルス（キラ ーパル ス、長周期パルス）だけ

途、構造種別、階数、基礎・ 屋根形式、被害度、地 盤変

でな く、地表地震断層の 出現に よって、大規模なすべり状の有無などであ る。断層による被害がある場合は 地盤変形 であるフリングステ ップな どの特有な地震動が現れの変形量や建物傾 斜などの計測情報を記入した。被 害度る。 ここで地表地震断層 とは、 多くの場合、地震学的に(Damage Grade)は岡田・高 井 2) による被害チャー トによ認め られる震源断層の延 長が地 表に達したものとしていり、D0(無被害)、 D1(軽微)、D2(一部損壊)、 D3(半壊)、る。 地表地震断層の出現 による 建物被害に関する調査結D4(全 壊 )、 D5(一 部 倒 壊 )、 D6(完 全 倒 壊 )の 7 段 階 で 判果は 多くはないが特徴的 な被害 例が報告されている。 1)

定した。建物が 傾 斜 し てい る 場合 D4(全 壊 )以 上と な る 。

日本 の耐震建築に、地表地震断層がどのような影響を調査を行った地 区は河陽、西原、西原大切畑、杉 堂、及ぼ すのかは不明な点が 多く、建物への影響を調査し、

小屋橋北、堂園、 上陳、下陳、三竹、田中、上砥川 、下その 対策を検討すること は、大 都市を含めて多数の活断砥川、高木である。 (図 2) （田中,他 )と (国交 省・国土層を 抱える我が国の建物 の耐震 対策上、極めて重要であ地理院)の調査結果 を参照、また、以下の方の協力を いたる。

だきました。村上正浩、柳田悠太郎、新藤俊弥氏(工学 院大 学 )、 鱒 沢 曜氏 (鱒 沢 工 学 研 究所 )、 境 茂樹 、 森 清 隆 、

1.2 研究の目的

仲 野 健 一 、 東 條 有 希 子 氏 (安 藤 ハ ザ マ )、 木 本 幸 一 郎 氏2016 年 4 月 16 日、熊本県熊本 地方を中心に熊本地震(本(SAI 構造設計)、大 原 美保 氏(土木研究所)、小林亘氏 (東震)M7.3 が発生した。こ の地震により広範囲に地表地震

京電機大学 )、鈴 木 光氏 (減 災アト リエ )、田 中信 也氏 (東断層 が出現し、最大で 2m 近い右横ずれ・正断層型のす電設計)

べり 変位が生じた。久田 研究室 では、地震後に地表地震断層 が出現した近傍を中 心に建 物被害調査を実施し、その被 害性状と今後の活断 層対策 に有益な情報を整理した。
本研 究では、熊本地震に よる地 表地震断層の近傍、直上にお ける建物の悉皆調査 の結果 と Google マップを 使用した 追加調査の結果をま とめ、 地表地震断層ごく近傍、直上 での建物の影響と耐 震対策 についてまとめる。
1.3 研究 の流れ
1) 熊本地震の悉皆調査方法 と Google マップ建物被害調査 方法の確認。
2) 地表地震断層近傍、直上 の建物被害の調査結果と特徴を 地区全体と地区ごと に行い 考察する。
3) 地表地震断層近傍、直上 の耐震設計方法にについてまと め考察する。

図 2 調査エ リア地図 (国土地理院 加筆)
確認済み地表断層データ 6)・地表亀裂

2.2 Google マップ調査
Google マ ッ プ 調 査 手 順 の流 れ を 以 下 に 表 す 。 調 査 の目的は、現地での 悉皆調査を行った地区にさらに地 表地震断層の近傍の建 物被害データを充実させるために 行った。建物の調査が 公道からの写真での調査となるた め、細かな調査や判定 が難しいという点があるため建築 年、建物用途、構造種 別、階数、被害度を主に調査の対 象とした 。
最初 に、現地での悉皆調 査を行 った地図中で色が塗られてい る建物以外の確認済 み地表 地震断層近傍で調査されてい ない建物を見つける 。(図 3)

図3

Google マップ調査データ追加前

確認済み地表地震断層

国土地理院

(a)

地図
活断層

Google マッ プ確認可能な道 路
次に Google マップにて 建物の調査を行う。(図 4)(b)
図 6 河陽エリアに おける地表地震断層と被害調査結 果
確認済み地表地震断層

図 4 Google マップ調査

写真

最 後 に 調 査 し た デ ー タ を ま と め 地 図 上 に 反 映 す る 。 (図5)

Google マップ調査データ追加後確認済み地表地震断層

国土地理院

地図
活断層

活断 層

表 1 調査建物の構造表

表 2 調査建物の築 年数

構造
木造
S造
RC造
不明
合計

築年
30年以上
30～10年10年以下不明
合計

表3

図5

国土地理院

棟数割合
104(56)[0]{2} 83%
10(4)[0]{0}8%12(6)[0]{0} 10%0(0)[0]{0}0%126(66)[0]{2} 100%

棟数
36(11)[0][2]62(38)[0][0]28(17)[0][0]0(0)[0][0]126(66)[0][2]

割合
29%
49%
22%
0%
100%

被害度の分布

被害度
棟数割合
D08(0)[0]{0}6%D137(31)[0]{0}30%D223(15)[0]{0}19%D38(4)[0]{0}6%D416(5)[0]{0}13%D528(7)[0]{2}23%D64(2)[0]{0}3%
合計 124(64)[0]{2} 100%
全壊
48(14)[0]{2}39%倒壊
32(9)[0]{2}26%

表 4 断層との位置関係

断層棟数 割合
直上
97%
直上以外 117 93%
合計
126 100%※総数のうち()は Google マップ
3．建物被害調査結果[ ]は田中 3) ,他の調査結果 { }はその他文献

3.1 河陽ここ では、調査した地区 の中で 一番被害の大きかった河陽の 建物被害調査結果を まとめ る。図 7 に河陽で調査した地 表地震断層近傍の 126 棟を示す。河陽では、国土地理院 による事前の活断層 データ はなかった。被害度の内
訳は 、D0 が 8 棟、 D1 が 37 棟、 D2 が 23 棟、 D3 が 8棟、D4 が 16 棟、D5 が 28 棟 、D6 が 4 棟で全壊率は 39％

写真 1 写真建物(a)木造共同住宅

築 10 年以下

であ った。建 物(a)の被 害状 況を写真１に示す。柱が引き抜け ピロティ側に大きく 傾き被 害度は D5 となった。 同様 に 地 表 断 層 直 上 の 建 物 (b)は 建 物 中 央 に 地 表 断 層 が 出
現し 基礎に大きな割れが 生じた 。建物が全体的に変形してい るため被害度は D4 とした。
写真 2 写真建物 (b)

軽量 S 共同住宅

築 10 年 以下

3.2 下陳
図 8 に下陳で調査した地 表地震断層近傍の 116 棟を 示す。 被害度の内訳は、D0 が 11 棟、D1 が 83 棟、D2 が9 棟、D3 が 3 棟、D4 が 0 棟、D5 が 2 棟、D6 が 1 棟で全壊 率は 8％であった。建 物(c)の被害状況を写真１に 示す。築 年数は 30 年以上と非常に古く、断層直上で 50 ㎝

写真 4 建物(d)木造戸建住宅

築 10～30 年

以上 の縦ずれの地盤変状 が生じ ていたが、建物が変形す

3.3 高木るこ とで全壊には至らず 被害度 は D4 とした。建物(d)の

図 8 に高木で調査した地表地震断層近傍の 72 棟を 示す。

築年 数は 10~30 年と古く 、地表地震断層が非常に近いが被害度の内訳は、D0 が 5 棟、D1 が 22 棟、D2 が 10 棟、建物 に大きな被害はなく 被害度 は D3 とした。（田中 ,他D3 が 9 棟、D4 が 7 棟、D5 が 1 棟、D6 が 0 棟で 全壊率3)の調査結果を参照）は 15％であった。建物(e)の 被害状況を写真１に示す。築年数は 30 年以上と非常に古く、地表地震断層直上にあ る住宅で約 60 ㎝の 地盤変状が起こったが倒壊には至 らなかった。被害度は D4 とした。建物(f)の築年数は 10 年以
下で新しく、断層 直上であったが盛土の影響で 20cm 程度の地盤変状にお さまり、また適切な耐震壁の配置 と耐(d)震性を考慮した基 礎を有していたため、上部構造に はほとんど被害は見え なかった。被害度は D1 とした。

(c)

図 7 下陳における地表地震断層と被害調査結果
確認済み地表地震断層

国土地理院

活断層

表 5 調査建物の構造表

表 6 調査建物の築年数

構造木造S造
RC造不明
合計

築年
30年以上
30～10年10年以下不明
合計

表7棟数
割合
100(17)[65]{0} 86%
7(2)[4]{0}6%5(4)[1]{0}4%4(0)[0]{0}3%116(23)[70]{0} 100%

棟数
32(1)[19][0]63(21)[35][0]21(1)[16][0]0(0)[0][0]116(23)[70][0]

割合
28%
54%
18%
0%
100%

被 害度の分布(e)(f)
図 8 高木地区における地表地震断層と被害調 査結果
確認済み地表地震断層

表 8 断層との位置関※総数のうち()は Google マ ップ

表 9 調査建物の構造表

表 11

国土地理院

活断 層

表 10 調査建物の築年 数

被害度の分 布[ ]は田 中 3) ,他の調査結果 { }はその他文献
表 12 断層との位置 関断層
棟数 割合
直上
7 10%
直上以外
65 90%
合計
72 100%※総数のうち()は Google マ ップ
写真 3 建物(c)

木造戸建住宅

築 30 年以上[ ]は田中 3) ,他の調査結果 { }はその他文献

直上は被害が大き く全壊率が高くなる結果が得られ た。
全壊した建物の多 くは壁量の不足、壁の配置の偏り 、接合部の不備などが みられ建築基準法で規定している 壁量、壁の配置、接合部 の仕様などがしっかりとした建物 は、
外観の目視調査に よる大きな損傷を受けたものはあ まり
写真 5 建物(e)

木造戸建住宅

築 30 年以上見られなかった。 地表地震断層近傍、直上の建物を 設計する上で、断層の 位置・変位量・タイプを調査し、 地面に固定するような 構造にすることを避け、厚く補強 されたベタ基礎、盛土 を使用することで地盤変状による 上部構造の歪みを最小 限に抑えることができる。以上の ことから、地表断層直 上、近傍の木造住宅では、断層変 位を写真 6 建物(f)

木造戸建住宅

築 10 年以下考慮したしっかり とした設計、施工を行い、既存の 建物は接合部の補強を 行う。RC 造や大型建築では地盤 変状に

4.地 表地震断層近傍・直 上の耐 震設計(DesigningBuildings

toAccommodate

対応のできる耐震 設計を行う工夫をすることが必要 であEarthquake

る。また数百年、 数千年単位で起こる地震による地 盤変Surface Fault Rupture状から建物を避け て建てるのではなく、既存の建物 であJonathan D. Bray, Ph.D., P.E., F.ASCE)にて発表されっても従来の耐震 補強を行うことで生命の安全を守 るこた地 表地震断層の対策案 の一覧 を以下に示す。重要な建とができる。

物は 断層を避け、主要な 断層の 位置・変位量・タイプを

表 13

被害度 の分布表 14 地表地震断 層直上 の調査 し、断層変位を分散 させる ための盛土や厚く補強したベ タ基礎を使用するこ とが大 切である。
4.1 土地 利用計画
断層 破壊の可能性のある 地区を 避けることである。地表
地震 断層すべてが危険と いうわ けではなく耐震対策を行
うこ とで危険を回避でき る場合 もある。
4.2 応用 地質学
主要 な断層の位置・変位 量・タ イプを調査、断層・地盤

被害度の分 布被害度
D0D1D2D3D4D5D6合計
全壊
倒壊

被害度
D0D1D2D3D4D5D6合計
全壊
倒壊

棟数割合
2(0)[0]{0}6%9(0)[0]{0}25%8(0)[0]{0}22%6(0)[0]{0}17%8(0)[0]{0}22%2(0)[0]{0}6%1(0)[0]{0}3%36(0)[0]{0} 100%11(0)[0]{0}31%3(0)[0]{0}8%※総数のうち()は Google マ ップ

条件 よりセットバックを 行う。
4.3 地盤 工学

棟数割合
76(36)[0]{0}15%230(106)[61]{0}44%93(47)[2]{1}18%35(11)[0]{0}7%38(13)[0]{0}7%35(10)[0]{3}7%14(4)[1]{0}3%521(227)[64]{4} 100%
87(27)[1]{3}17%49(14)[1]{3}9%[ ]は田中 3) ,他の調査結果 { }はその他文献

断層 変位を分散させるた めに盛 土を使用する。建物を地面に 固定しすべり止めの ような 役割を果たす突起物を避

参 考 文献ける 。

1)久田嘉章 他:2011 年福島県浜通り地震の地表地 震断層

4.4 構造 工学の近傍における建 物被害調査 2)岡田成幸・高井伸 雄:地厚く 補強したベタ基礎、 ワッフ ルスラブ、ポストテンシ

震被害調査のため の建物分類と破壊パ タがン、日本建 築

ョン 方式スラブのような 、強力 で柔軟性のある基礎を設

学会構造系論文集 3)田中信也，菅原正晴，工藤一嘉 ，重計す ることで上部構造へ の地盤 の歪み伝達を最小限に抑藤迪子，神野達夫（2016）2016 年熊本地震の地表 地震断える ように設計する必要 がある 。基礎杭と構造部分つな層近傍における建 物被害調査と臨時がな い。

土地理院

4)国土交通省

http://www.gsi.go.jp/ 5)Google マップ

https://www.google.co.jp/maps
5.

まとめ
全体 の調査結果では、計 574 棟の建物中、被害度の内

6) 産総研：活断層データベ ース7)Bray-Building_Near_Faults-2012_Joyner-EERI

訳は D0 が 76 棟、D1 が 230 棟、D2 が 93 棟、D3 が 35 棟、8)Jonathan D. Bray, Ph.D., P.E., F.ASCE

D4 が 38 棟、D5 が 35 棟、D6 が 14 棟で全壊率は 17％、倒Buildings to Accommodate Earthquake Surface Fault

壊率 は 9%であった。また、そ の中で もさらに地表断層直Rupture

上の 36 棟の 建物の内訳は、D0 が 2 棟、D1 が 9 棟、D2 が9)Forell/Elsesser Engineers, Inc. (Friedman, Vignos, et al.

8 棟、D3 が 7 棟、D4 が 7 棟、D5 が 2 棟、D6 が 1 棟で全10) 断層変位評価小委員会 研究報告書

壊率 は 28％、倒壊率は 8%であった。断層近傍よりも断層Designing

国