令和6年度 地震工学委員会第1回研究会
地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する小委員会－活動報告－

委員長：仙頭 紀明（日本大学）〇幹 事：三上 武子（一般財団法人 GRI財団）

1. 設立趣旨【背景】♣ 耐震性能設計の普及に伴い，動的解析を用いた地盤の変形量照査が実務で導入されるようになった♣ 砂質地盤の照査では，繰返しせん断による過剰間隙水圧の発生を考慮した有効応力解析が普及している♣ ただし，過剰間隙水圧上昇とその後の水圧消散に伴う地盤沈下や流動変形といった変形量の評価方法については課題が残る♣ 地盤材料は砂質土のみならず礫質土，岩ずり，固結した土（洪積土）等といった多種多様な材料を含み，それらの材料特性や解析パラメータの設定に関する知見は蓄積が不足している
2024/5/21 令和6年度 地震工学委員会第1回研究会－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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1. 設立趣旨【目的】♣ 地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形量照査に必要な地盤調査および室内力学試験方法を調査技術者・室内試験
技術者・解析技術者・設計者の枠を超えて議論し，合理的な評価のプロセスを明らかにし，その評価事例と併せて示す（⇒ガイドラインとしてまとめる）♣ 礫質土，固結土については，原子力土木委員会 液状化の影
響評価WGと合同で活動を進める

2024/5/21 令和6年度 地震工学委員会第1回研究会－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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2. メンバーと活動期間♣ 委員長 ：仙頭 紀明， 幹事：三上 武子♣ メンバー：25名♣ 活動期間：2022.4〜2025.3（3年間）⇒1年間の延長を申請中
氏

名

所

属

氏

名

所属

仙頭 紀明

日本大学

加藤 一紀

大林組

三上 武子

GRI財団

金田 一広

千葉工業大学

家田 浩之

エイト日本技術開発

久木留 貴裕オリエンタルコンサルタンツ

石川 敬祐

東京電機大学

栗間 淳

東京大学生産技術研究所石丸 真

電力中央研究所

佐藤 誠一

日本工営

一井 康二

関西大学

塩見 忠彦

マインド

伊吹 竜一

鉄道総合技術研究所

冨澤 幸一

北武コンサルタント

上田 恭平

京都大学防災研究所

中村 晋

日本大学

植村 一瑛

応用地質

兵頭 順一

東電設計

渦岡 良介

京都大学防災研究所

山本 大輝

伊藤忠テクノソリューションズ

海野 寿康

宇都宮大学

吉田 望

関東学院大学大矢 陽介

海上・港湾・航空技術研究所

和田 昌大

基礎地盤コンサルタンツ

岡本 順平

ジオ・サーチ2024/5/21 令和6年度 地震工学委員会第1回研究会－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

43. 委員会開催♣ 年4回のペースで開催♣ 2022年度はオンライン，2023年度はハイブリッド♣ 委員会内外からの話題提供により情報収集

1回目

2回目

3回目

4回目

2022年度（オンライン）

2023年度（ハイブリッド）

・2022/6/28
・話題提供1件
・委員会活動の進め方について・2023/6/16・話題提供2件
・委員会活動の進め方について・2022/8/25
・話題提供3件

・2023/9/29
・話題提供2件
・ガイドラインの構成について・2022/12/23
・話題提供3件
・委員会活動の進め方について・2023/12/26
・話題提供3件
・ガイドラインの構成について・2023/2/28
・話題提供3件

・2024/3/21
・話題提供2件
・ガイドラインの構成について

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4. 「話題提供」の紹介♣ 岩ずり地盤の液状化影響評価♣ 固結した砂地盤における過剰間隙水圧上昇の影響♣ SCP工法による改良効果の評価事例

材料♣ FLIPの非排水／排水モデルの概要とLEAP-ASIA-2019の紹介♣ 等価線形解析（SHAKE）の背景と理論・改良の歴史♣ マルチハードニングによる土の構成式解析♣ サンプリングの種類と採取試料の品質評価例

調査♣ 人工地震波による液状化実験♣ 重⼒場模型振動実験による液状化地盤中のせん断・体積ひずみの評価♣ 地中構造物の模型実験

実
験♣ ため池の地震被害と耐震設計♣ 港湾・空港分野の性能設計♣ 電力分野の性能設計♣ 鉄道分野の性能設計

設
計

2024/5/21 令和6年度 地震工学委員会第1回研究会－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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4. 「話題提供」の紹介【港湾・空港分野の性能設計】♣ 重力式岸壁を例として安全性は考慮しない

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4. 「話題提供」の紹介【港湾・空港分野の性能設計】♣ 重力式岸壁を例として照査

地震動

通常施設

耐震強化施設レベル1

再現期間75年程度の強度を持つ地震動

滑動，転倒，支持力等の照査
震度法ベースの安定解析

レベル2

既往・将来に渡って発生する最大級の地震動

変形照査
有限要素解析（FLIP他）

性能規定
要求
性能
修復性
使用性

設計状態
状態

主たる作用

従たる作用

偶発状態

レベル2
地震動

自重, 土圧,水圧, 軸荷重2024/5/21 令和6年度 地震工学委員会第1回研究会

照査項目

限界値を定める
標準的な指標法線の変形

岸壁天端の残留変形量－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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4. 「話題提供」の紹介【空港・空港分野の性能設計】
レベル2地震動に対する空港土木施設の耐震性能（評価項目）
大規模地震発生後に必要とされる輸送形態
施設

固定翼機による旅客輸送

固定翼機による緊急物資輸送

滑走路
誘導路
エプロン

・地盤の液状化の有無
・地盤の変形（勾配・段差）
・地盤の支持力・ひび割れ発生状況

回転翼機による緊急物資輸送
・（護岸，高盛土を含む場合）
地盤の変形
・地盤の液状化の有無
・地盤の変形（勾配・段差）
・地盤の支持力♣ 空港分野では過剰間隙水圧uを直接的に使用（cf.港湾分野ではuを直接的には使用せず，変形のみを使用）♣ 耐震性能（評価項目）に沈下は入っていない。これは，全体的に沈下する分には着陸可能となるため。ただし，排水勾配1.5%以上の勾配はoutとなる。
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4. 「話題提供」の紹介【港湾・空港分野の性能設計】♣ 沿岸センターがチェック機能を果たす♣ FLIPのチェックは国総研が担当♣ 港空研は相談窓口を担当♣ 参考図書港湾の施設の技術上の基準・同解説
国土交通省港湾局監修，日本港湾協会，2018．

港湾構造物設計事例集
沿岸技術研究センター，2019．

空港土木施設設計要領及び設計例（耐震設計編）
港湾空港総合技術センター，2019．
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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 重要度に応じてクラス分けし，クラスごとに照査を行う。

審査フロー
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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 地震動についても照査を行う。

基準地震動の策定に係る審査フロー
審査フロー
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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 地震応答解析の手法が記載されている。

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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 水平2方向の問題も規定している。

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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 耐力や変形による設計方法を規定している。

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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 許容応力度に関する規程も記載されている。

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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 液状化を考慮する場合は，有効応力解析が広く使われている。
♣ 現地土を採取して液状化試験を行い，解析用の液状化強度曲線を設定する（固い試料は中空ねじり試験を採用）。
♣ このとき，試験値の下限に設定することが特徴的。

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4. 「話題提供」の紹介【電力分野の性能設計】♣ 事業者の方でダブルチェックを行っている♣ 規格・基準類（他分野からの引用が多く，独自性はあまりない）◆原⼦⼒規制委員会の審査ガイド
基準地震動及び耐震設計⽅針に係る審査ガイド
基礎地盤及び周辺斜⾯の安定性評価に係る審査ガイド
耐震設計に係る⼯認審査ガイド
基準津波及び耐津波設計⽅針に係る審査ガイド◆⽇本電気協会
原⼦⼒発電所耐震設計技術指針JEAG4601
原⼦⼒発電所耐震設計技術規程JEAC4601
火力発電所の耐震設計規程JEAC3605◆⼟⽊学会原⼦⼒⼟⽊委員会
原⼦⼒発電所屋外重要⼟⽊構造物の耐震性能照査指針・マニュアル・照査例2021
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4. 「話題提供」の紹介【鉄道分野の性能設計】♣ 構造物の要求性能
要求性能

対象構造物

説明
構造物が使用者や周辺の人々の生命を脅かさないための性能

安全性

・L1地震動：機能上の安全性（車両走行安全性）
構造物変位を安全走行できる範囲に留める，脱線しない
・L2地震動：構造体としての安全性
全体系が破壊しない

全ての構造物

重要度の高い構造物
復旧性・新幹線
・大都市旅客鉄道の構造物
・開削トンネルなど被害が生じた場合に復旧が困
難な構造物

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構造物の機能を使用可能な状態に保つ，あるいは短期間で回復可能な状態－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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4. 「話題提供」の紹介【鉄道分野の性能設計】♣ 設計地震動
L1地震動●構造物の建設地点で設計耐用期間内に数回程度発生する確率を有する地震動●走行安全性に関する安全性照査に用いる●構造物の建設地点で想定される最大級の地震動●構造物の破壊に関する安全性照査に用いるスペクトルⅠ：陸地近傍で発生する大規模な海溝型地震
スペクトルⅡ：内陸活断層型地震
発生確率/地域別係数は考慮しない

L2地震動

最大級とは，加速度や震度といった指標ではなく「対象とする構造物に最大級の影響を与える地震動」である⇒構造物の周期や振動特性によってL2地震動の対象地震が異なる可能性がある

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4. 「話題提供」の紹介【鉄道分野の性能設計】♣ 液状化を考慮した耐震設計◆液状化を4つの段階に分けて考慮①発生前段階

過剰間隙水圧が上昇する前の段階

液状化しない通常地盤②発生段階

過剰間隙水圧が上昇する段階考慮が困難（省略可）

③持続段階

④収束段階

過剰間隙水圧が維持されている段階⇒地盤剛性や地盤強度の低下を考慮
過剰間隙水圧が消散する段階⇒地盤全体の沈下や不動沈下を考慮

設計の実施
考慮が困難
（｢耐震構造計画｣の段階で考慮）◆液状化の程度は液状化指数PLにより評価（深度20mまでを対象）
1) PL<5の場合：過剰間隙水圧の上昇による影響は小さい
非液状化地盤として扱う
2) PL≥5の場合：過剰間隙水圧の上昇による影響は大きい
液状化地盤として扱う
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4. 「話題提供」の紹介【鉄道分野の性能設計】♣ チェック機関がないため有効応力解析はほとんど使わない♣ 鉄道構造物等設計標準・同解説◇コンクリート構造物･･･性能規定化2004◇鋼・合成構造物･･･同2009◇鋼とコンクリートの複合構造物･･･同2016◇基礎構造物･･･同2012
当時は最新であったが制定から10年以上経過してお◇土構造物･･･同2007
り，いろいろ課題が見えて◇土留め構造物･･･同2012
きているところである。
◇開削トンネル◇都市部山岳工法トンネル ･･･同2021〜2022◇シールドトンネル◇耐震設計（全構造物共通）･･･同2012◇変位制限（走行安全性（トンネル適用外））･･･同2006
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5. 成果の取りまとめ♣ 地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形について，合理的な評価のプロセスを明らかにし，その評価事例と併せてガイドラインとしてまとめる♣ 構成案

基本的な変形照査のフロー
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第1章 総則第2章 基本方針
第3章 地盤調査
第4章 室内土質試験第5章 地盤のモデル化
付属書 評価事例

ガイドラインの構成案－地盤の過剰間隙水圧上昇と消散に伴う変形の評価に関する研究小委員会－

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5. 成果の取りまとめ♣ L2レベルの検討をメインに取り扱う♣ 第3章「地盤調査」，第4章「室内土質試験」を充実させる♣ 第5章「地盤のモデル化」で示す評価方法について，優劣は議論しない♣ 実務の参考になり，今後の研究の発展に資するものを目指す
第1章 総則第2章 基本方針
第3章 地盤調査
第4章 室内土質試験第5章 地盤のモデル化
付属書 評価事例

ガイドラインの構成案
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6. 2024年度の活動計画♣ 年4回程度の委員会開催♣ ガイドラインのコンセプト，構成，収録する事例等について議論を進め，確定する･･･2024年度の前半ぐらいまで♣ 構成（目次）と分担を決めて執筆･･･2024年度の後半以降♣ ガイドライン案のパブリック・コメント･･･2025年度後半♣ ガイドラインの発行･･･2025年度末

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