平成 26 年度シンポジウム 予稿集「東北の地震と地すべり，その知見と教訓」－2008 岩手・宮城内陸地震と 2011 東北地方太平洋沖地震を振り返って－

平成 26 年 4 月 23 日
平成26年4月23日

会場：仙台市戦災復興記念館
公益社団法人日本地すべり学会東北支部

平成26年度 公益社団法人日本地すべり学会東北支部シンポジウム

公益社団法人日本地すべり学会東北支部

平成 26 年度シンポジウム「東北の地震と地すべり，その知見と教訓」－2008 岩手・宮城内陸地震と 2011 東北地方太平洋沖地震を振り返って－【シンポジウム趣旨】
東北地方ではここ数年で巨大地震に何度も見舞われ、直接的な被害もさることながら地すべりや崩壊など多数発生し，これまで多くの犠牲者を出すとともに生活基盤を根底から覆す甚大な被害を蒙った。とくに本年は 2008 岩手・宮城内陸地震から 6 年，2011 東北地方
太平洋沖地震から 3 年を経て，これまで地すべり学会ならびに他学会に所属する多くの研究者，技術者がこれらの調査・研究に参加し，新たな研究手法が試みられるとともに、多くの知見や教訓がそろってきた。
本シンポジウムではこれらの地震地すべりの研究成果を総括するとともに，今後の地すべり学会の地震時の斜面災害に対する取り組み方，社会貢献などについて議論する。
【キーワード】
地震地すべり，調査解析手法，危険度評価，対策工，社会貢献【開催概要】
開催日：4 月 23 日（水）場所：仙台市戦災復興記念館
スケジュール：
13:30-14:40 支部総会
14:40-17:30 シンポジウム(講演 25 分×6、総合討論 20 分)※
18:00-20:00 意見交換会(ホテルグランテラス仙台国分町 (旧ホテルリッチフィールド仙台))- 目次 1 -平成26年度 公益社団法人日本地すべり学会東北支部シンポジウム

【講演】
目 次
1.【基調講演】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・1
2008 岩手・宮城内陸地震と 2011 東北地方太平洋沖地震を振り返って
宮城豊彦教授（東北学院大学）
概要：標記二つに加えて 2004 年の中越地震以来の地震関連斜面災害の概要を述べながら、地震地すべりと水関連地すべりとの相違をどのように理解していくことが求められるか、特に地形分類の観点から考えてみたい。
2.【講演 2】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2-4
FEM 地震応答解析と地すべり発生メカニズムについて
若井明彦教授（群馬大学）
概要：盛土からなる斜面等とはやや異なり，自然斜面が地震動によって地すべり性の変状を生ずる現象を予測する場合，地形および地質的条件に応じた発災機構を考慮することが重要である。今回は，既往の地震地すべりを動的弾塑性 FEM により再現した事例をもとに，斜面内の土が示す地震時の力学特性と巨視的な変形現象との関係についておさらいしたい。
3.【講演 3】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5-8
2011 東北地方太平洋沖地震での福島県内火山灰地域で発生した地すべりから得た知見
梅村順講師（日本大学）
概要：福島県内では，3.11 東北地方太平洋沖地震の際，中通り地方南部で比較的規模の大きな地すべりが生じたほか，4.11 いわき市西部を震源とする関連地震では，3.11とはタイプの異なる地すべりが生じたことは周知の通りである。今回の報告ではこれら地すべりの誘因に着目し，斜面に与える地震動特性について，検討中の事項を含めて紹介する。また，豪雨誘因と地震誘因それぞれでの地すべり発生場の相違点についても，若干触れる。
4.【講演 4】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・9-12
2011 年東北地方太平洋沖地震での造成宅地の滑動被害から得られた知見
佐藤真吾氏（株式会社復建技術コンサルタント）
概要：本発表では，地すべりと盛土の滑動（すべり）の違い，および，造成宅地の地
震被害要因分析結果について，仙台市の宅地被害の事例に基づいて説明する。研究でわかったことは，盛土の表層部が滑動する被害（ひな壇すべり）は緩い盛土状態と地表面の勾配が大きく影響していること，盛土厚さが薄く原地盤勾配が小さいほど滑動- 目次
目次 21 --

平成26年度 公益社団法人日本地すべり学会東北支部シンポジウム

崩落被害が多いというこれまでの知見は今回殆ど確認されなかったことなどである。
また，まだわからないこととして，ひな壇すべりにおける実際のすべり面，盛土材料の劣化の影響等がある。
5.【講演 5】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・13-16
2011 東北地方太平洋沖地震での松島湾・石巻周辺での斜面変動と知見
千葉則行教授（東北工業大学）
概要：2011 年東北地方太平洋地震によって松島湾・石巻周辺で多数の斜面変動が発生した。その分布傾向をみると，1978 年宮城県沖地震によるものと類似しており，過去より震度 5 強（1978 年宮城県沖地震時の推定震度）以上，かつ特定の層準に集中して繰り返し発生してきたことが推察される。地震時の斜面変動発生に結びつきやすい地
質・地質構造には地域毎の特性があり，これを把握することが防災面で重要と考える。
6.【講演 6】・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17-19
地すべり発生の分布と地形地質から得た地すべり要因に関する知見
濱崎英作氏（株式会社三協技術/（株）アドバンテクノロジー）
概要：新しい手法として，①これまでの地震地すべり・崩壊事例からバッファ移動分
析と統計解析による要因抽出を行い②地すべり・崩壊発生非発生条件分離に最も適合するアイテム選定・重み付けに，AHP 法および正規分布確率密度関数をもちいた過誤確率による手法を提案した。そこから崩壊と地すべりでは要因を異にしていることがわかった。特に地すべりでは，「地上開度」「谷次数」などが要因として効いている。その他，今回解った崩壊・地すべりの発生に関わっている地形・地質要因についての知見を述べるとともに，これに基づくリスク評価マップ作成など社会実装について述べる。
【総合討論】
司会：林一成氏（奥山ボーリング株式会社）

目次3 2- - -目次

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 1 】

岩手宮城内陸地震と東日本大震災を振り返って（公社）日本地すべり学会東北支部平成 26
25 年度シンポジウム「東北の地震と地すべり、その知見と教訓」
宮城豊彦（東北学院大） 2014 年 4 月 23 日(仙台市戦災復興記念館)
キーワード：地すべり災害、地すべり地形分布図、地震起動型、雨雪起動型、自律系としての地すべり破壊、
3 次元評価時代の地すべりリスク、同サスセプティビィリティ、順応的管理、自然現象
１．はじめに規模地すべりが散発した。５）地すべりには、地震起源

この数十年というスケールで振り返れば、地すべり現と雨雪期限の地すべりがありそうであるということなど

象についての基礎的な認識（地すべり観）が大きく変化が見えてきた。６）斜面変動で生じた不安定土砂量は億してきたと思える。特に 2004 年中越地震以後、地すべり

立米の規模に達し、このようなイベントが流域全体の地現象の理解が大きく進展していると考えられる。言い換

形発達に大きく貢献することが想起された。

えれば、「地すべりの科学化が今まさに展開している」と

東日本大震災時の斜面災害では、内陸直下型地震とは異なる斜面災害の特徴がみられた。この M.9 クラスのプも思えるのではないか。
いささか極端な物言いになるが、日本では従来、地す

レート境界型地震においては、１）東日本の広い範囲で、べりに起因すると思われる土砂災害が各地で発生するこ

局地的な集中性を持って斜面災害が発生した。２）震度とを契機に、その対応策を構築するために、一連の調査・６弱規模の振動に３分以上も曝されたにもかかわらず、対策・研究が実施されてきた。例えば、「地すべりが発生「大方の地すべり地形が随所で再活動した」という事実した」という事実をもって安全率が１を下回ったと設定

は見えてこない。３）1978 年宮城県沖地震時に生じた人

し、スベリ面を確認する。これを基礎資料として目標安工地盤の破壊は今回も繰り返された。４）松島湾などで全率を 1.2 に設定し、一連の調査・評価・対策を施される。

集中した斜面崩壊は、特定の地質構造と海食崖という特「この仕方」は、極めて目標合理性がある。しかし地す定の地形が寄与していたと見られる。
余震であっても M.7

べりの学問的（科学的・技術的理解とは括りきれない）

規模のものが繰り返され、その一つは正断層型の内陸直な理解（例えば、何故、何処に、どのように、どのよう下型地震であった。この地震時には、震源断層の近傍でな地すべり現象が発生するか）が深化することは乏しか

表層崩壊や地すべりが集中的に発生した。

ったのではないか。今から 20 年前までは地すべり災害の３．新しい地すべり研究の展開可能性

発災地の分布データはあるが、地すべりによって生成さ地すべり災害と地すべり地形の分布実態の双方が共にれた場所の理解は、日本の一部にしか存在していなかっ把握できるのが現在であろう。

た。
「日本における地すべり災害の発生は、その殆どが既地すべり地形分布の全体像がほほ判り、雨雪起源と地

往の地すべり地で発生する再活動型である。
」との大方の震起源とがありそうで、3 次元での地すべりメカニズムの共通認識があったにもかかわらず、である。であれば、解析が可能になった。トリガーとしての二つの力を設定

当然ながら地すべりによって生成された土地の実態把握することは、十分に理解できる。と同時に、地すべりは、である地すべり地形の分布状況のデータベース化が 1982

初生的な破壊の後に自律的な破壊過程をたどると考えら

年以後防災科学技術研究所によって推進されたのは、至れ、それぞれの破壊過程で関係する破壊変形要因も変化

極当然である。

する性質を持っている。この変化過程を再整理してみる

２．被害地震の発生ことが必要ではないか。緩勾配の巨大地すべりは、強震

防災科研の地すべり地形データベースが整備されつつ動を加味しない限り殆ど動かない。ただし、一旦破壊さある中、2004 年の新潟県中越地震、2008 年岩手宮城内

れれば話は別である。

陸地震、2011 年東日本大震災など、東日本を領域とする

ここに来て、分布を説明する議論が可能になっている。

一連の被害地震に際して、地震起源の地すべり性斜面災

個々の地すべり地形のリスク評価も大事だが、そもそも、害が、それぞれ数千か所規模で頻発した。

どのような場所が地すべりし易い潜在性（Susceptibility）

このうち、前２者は内陸直下型の逆断層地震で、地すを有しているのかという評価も可能となった。

べり多発地帯に発生したもので、次に挙げるような特徴

４．これからの社会貢献の在り方がある。１）斜面破壊の大半は、震源断層の上盤側に集地すべりという自然現象の全体的なイメージが見えて中的に発生している。２）既存の地すべり地形は高密度きた。従来は発災に反応した対策に終始せざるを得なかで分布し、地すべり災害も多発していたが、従来から言った。これからは、目前の災害現象の背後にある自然現われていたような「大方が既存の地すべり地形の再活動

象としての地すべりを視野に入れて対応策を考察できるである」とは言い切れない側面が見られた。３）崩壊型のではないか。抑止と抑制という対応策に加えて、順応の破壊について、ゴルジュの傾斜変換線など谷壁部の地的管理という考えが提案されつつある。地すべり潜在性

形効果が指摘された。極めて緩傾斜のスベリ面を持つ大に予め留意した土地利用の在り方を提案する時期にある。

-1-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 2 】

FEM 地震応答解析と地すべり発生メカニズムについて
Mechanisms of earthquake-induced landslides and their seismic response analysis based on FEM
若井明彦*（群馬大学）
Akihiko WAKAI (Gunma University)
キーワード：力学機構，ひずみ軟化，有限要素法
Keywords: Mechanism, Strain-softening, Finite element method
１．はじめに盛土からなる斜面等とはやや異なり，自然斜面
が地震動によって地すべり性の変状を生ずる現象を予測する場合，地形および地質的条件に応じた発災機構を考慮することが重要である。今回は，既往の地震地すべりを動的弾塑性 FEM により再現した事例をもとに，斜面内の土が示す地震時の力
学特性と巨視的な変形現象との関係についておさ
らいしたい。
２．土塊の滑落を伴う地震地すべりの再現
東北地方太平洋沖地震においては，地震動による繰返し載荷に対して鋭敏な軟弱粘土層が地震中に急激な強度低下を生じ，上部土塊の自重を支えきれずに滑落をもたらす―というメカニズムのもとで，流動性の高い地すべりが多数発生した。
このような事象の発生機構を考える場合に重要なのは，斜面全体のすべり機構形成に対する力学的な余裕度と，そのすべり機構をもたらす原因としての斜面内各要素の地震時の力学特性である。
すでに，多くの報告において紹介された現場のため，詳細は割愛するが，例えば，福島県白河市
葉ノ木平地区で発生した地すべりを，動的弾塑性
FEM によって再現した結果が図-1 である。解析においては，滑落の一因と考えられる“風化軽石を含む鋭敏粘土層の繰返し載荷による軟化”を構成
モデル（UW 軟化モデル）において考慮した。
現場から採取した鋭敏粘土層の不撹乱試料を用いた種々の拘束圧下の繰返し一面せん断試験（等体積条件）の結果とそれらを上記の構成モデルによって再現したものが図-2 である。載荷初期には一定のせん断抵抗が発揮されるものの，繰返し載
荷とともに急激に見かけの強度を失う様子が窺える。この際，構成モデルにおいても「どの程度のEarthquake-induced
deformation : ×1.0(a) 残留変位
Shear strain (%)
0.

100.

(b) 最大せん断ひずみ（J2 比例成分）
図-1

白河市葉ノ木平地すべりの地震後の残留変形性状（FEM による再現結果）
．

-1-2-

【 講演 2 】

150

150

100

100

100

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0
-50
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0.0

2.0

5.0

Shear stress τ (kN/m2)

150

Shear stress τ (kN/m2)

Shear stress τ (kN/m2)

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム

50
0
-50
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0.0

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0.0

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2.0

Shear displacement d (mm)Shear displacement d (mm)Shear displacement d (mm)

25kPa

50kPa

75kPa

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Shear stress τ (kN/m2)

150

Shear stress τ (kN/m2)

Shear stress τ (kN/m2)(a) 実験結果

50
0
-50
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0.0

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50
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0.0

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2.0

Shear displacement d (mm)Shear displacement d (mm)Shear displacement d (mm)

25kPa

50kPa

75kPa

(b) 再現結果（UW 軟化モデルによる）図-2

鋭敏粘土層の不撹乱試料を用いた繰返し一面せん断試験（等体積条件；種々の拘束圧）の結果とそれらの応力－変位履歴曲線の UW 軟化モデルによる再現．

載荷によってどの程度の軟化が進行するのか」といった観点からの実験結果への近似が望まれる。
比較的均質なゆるい飽和した砂層に対して液状化の危険度を予測する場合，繰返し載荷の振幅を変えた一連の非排水載荷試験において，載荷の何回目で過剰間隙水圧が極端に上昇したことに伴う
せん断ひずみの急増（液状化）を生じたか，その回数を載荷振幅の関数として図に整理する―といったいわゆる「液状化強度曲線」という概念があるが，強度低下の発生するメカニズムには差違こ
そあれ，繰返し載荷の入力レベルと見かけの軟化度との関係に着目するという意味では，これらは類似した着眼点と考えてよい。
３．すべり機構と全体安定に着目した評価
前章で紹介した FEM 結果において，地震中のい
くつかの時刻における“すべり面上のせん断抵抗（せん断応力）τと見かけの非排水せん断強度τfの分布”を示したのが図-3 である。地震中に斜面
内各位置の強度が徐々に低下し，やがてせん断抵抗が発揮されにくくなっていく様子が窺える。
これらの力学的平衡を直接的に表すために，「す
べり面上のせん断強度の総和」を「上部土塊の自重による滑動力」で除した指標 Fd に着目する。

Fd

Rf
Ts

ここに
R f はすべり面上の最大せん断抵抗力（強度）の総和，
Ts は自重に起因する滑動力（注・地震動による慣性力は含めない）である。
図-4 が FEM で得られたこの指標の時刻歴であるが，地震中にこの値が 1.0 以下に急減して土塊の滑
落と長距離移動が開始したことがわかる。

-2-3-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 2 】

x=0.00m

図-3x=100.m

地震中のすべり面上各位置で発揮されているせん断抵抗τと見かけのせん断強度τf の分布（FEM 結果）．

図-4

土塊の滑落に対する安定性を評価するための指標 Fd の時間的変化（FEM 結果）.

４．まとめ
局所的な要素の力学特性とそれらの集合体としての全体系の安定性の議論は不可分である。これらを連成した理論的検討が望まれる。
参考文献
若井明彦・鵜飼恵三・尾上篤生・樋口邦弘・黒田
清一郎（2007）：層理面のひずみ軟化挙動に起因する流れ盤斜面の地震時崩壊の有限要素シミュ
レーション，日本地すべり学会誌，Vol.44, No.3,
pp.1-11．
Wakai, A., Ugai, K., Onoue, A., Kuroda, S. andHiguchi, K. (2010) : Numerical modeling of anearthquake-induced land-slide considering thestrain-softening characteristics at the bedding plane,
Soils and Foundations, Vol.50, No.4, pp.515-527.

-3-4-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 3 】

2011
Findings about the landslides occurred in the volcanic ash soil range of Fukushima Prefecture
under the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake
Jun UMEMURA(Nihon Univ.)
Keywords: The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, Induced causes, Seismic vibrations
1.
2011

(

23

)

6

2011

(

23 )4
M7.0
6

11

1 4

10m
100

2.

1
10m

10

1
(
)

2

1
(

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)

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム

3【 講演 3 】

(

10m

)
4

2
10m

(

(

10m

)

)

1

2

(

2011.3.15)

2011.3.15

)

2 3
2

3

(

5

5

-2-6-

3

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 3 】

54

3. 1998
2011 (

(

23

(

)

)

)
1998

6
7
4

5

330

0
N

30

300

60
Hanoki-dairaTraveling directionof head slide

W
270

E
90
Traveling directionof Secondaly failures

240

120
210

5

180
S

150

7

6

8

4.

KiK-NET

KiK-net8-3-7-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 3 】

Arias Intensity
9

(

)

4.11

(

)
9
Arias Intensity (Arias, A., 1970)(KiK-net
G.L.

200m

)
KiK-NET

5.
16

2004
Arias Intensity()

Arias, A.(1970) : A Measure ofEarthquake Intensity, Seismic Design for Nuclear
Power Plants (Hansen, R. J. ed. ), The M.I.T.
Press, pp.438-483.

-4-8-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウムa)1【 講演 4 】

b)

c)

-1-9-

1

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 4 】

a)

c)

b)

34cm

d)

1

2

d

3
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-2-10-e)f)g)平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム

6【 講演 4 】

6
3

3 4

1500

45%

1000

30%

500

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0
0 3

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3 6

6
12

0%
12

1,225

809

917

540

35.1%

23.2%

26.3%

15.5%

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 4 】-4-12-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 5 】

2011 東北地方太平洋沖地震での松島湾・石巻周辺での斜面変動に関する知見
東北工業大学

1. 斜面変動箇所の分布
宮城県内では最大震度 7 を栗原市で観測したほか，沿岸部の各地で 6 強から 6 弱の揺れに見舞われ，未曽有の甚大な被害となった。被害の主なものは津波によるものであったが，南三陸町から牡鹿半島にかけての地域，さらには松島湾内の島嶼およびその沿岸部で多くの斜面災
害が発生した。また仙台市内の丘陵部では谷埋め盛土の宅地が地震の影響で崩れ，家屋が被災するケースが多く見られた。
県内は，地形的・地質的に区分すると，奥羽山脈地帯，
北上山地南部隆起帯，阿武隈山地北部隆起帯，仙北丘陵地帯，仙北低地帯，仙南低地帯の 6 地域に大別される。
図-1 によれば，県内の斜面変動は，低地帯を除く丘陵～
山地部にかけて広く分布する 1) 。しかし，詳細にみると偏在的な分布傾向を示しており，震源に近い沿岸部で中古生層からなる北上山地南部隆起帯，あるいは中新世～
鮮新世の厚い堆積岩で構成される仙北丘陵地帯東部において崩壊が多発している。特に，震源に近い松島湾周辺
および牡鹿半島から南三陸町にかけての地域に集中的に見られる。松島湾周辺では海進時に海岸浸食を受けて形成された急斜面（海食崖）が発達していて，そこで集中的に崩壊している点が特徴として挙げられる。
一方，県南の沿岸部に位置し，先第三系砂岩・粘板岩（時代未詳）と花崗岩類で構成される阿武隈山地北部隆起帯では対象的に極めて少ないものとなっている。

千葉 則行

2. 斜面変動の形態
地震よって発生した斜面変動のデータ 1) は，宮城県土木部防災砂防課および同農林水産部森林整備課から，土砂災害危険個所の地震後点検結果（実施時期：3 月 11 日
本震，4 月 7 日余震の両方による斜面変動が含まれる）を入手し，この中から，砂防・治山施設の被害の詳細が不明な箇所を除き，発生した斜面変動現象を「地すべり」
，
「崩壊」
，
「変状」
（ここでいう「変状」とは，斜面やそこにある構造物の亀裂や段差，はらみ出しなどが発見されたが，斜面変動範囲を推定し難いもの），「土石流」および「土石流危険渓流での崩壊」に分けて整理した。この他，林野庁東北森林管理局宮城北部森林管理署・（株）パ
スコが 2011 年 7 月に実施した栗駒山周辺域の空中からの斜面変動発生状況調査結果も入手されている。
以上の情報収集とは別に，斜面崩壊が多数発生した松島湾周辺および南三陸町～牡鹿半島地域を対象として，
3
月 11 日本震後における被災状況を空撮してこれをネット上に掲載した Google Earth，そして宮城県土木部の県管理道路の斜面災害情報をもとに，現地調査を実施して斜面崩壊箇所の実態把握を行った。
3. 松島湾周辺地域の斜面変動
松島湾は仙台市の北東約 20km に位置している。この周辺では，松島町から東松島市の鳴瀬川河口周辺にかけて広がる丘陵地や湾内の島嶼部の丘陵地で数多くの崩壊が発生した。
（1） 斜面変動の発生状況
崩壊が集中した地域は約 10km 四方の範囲である。今回の地震（本震，最大余震 4/7 のいずれで発生したかは不特定）で発生したとみられる箇所は，2011 年 4 月 6 日
撮影の Google Earth の画面でも確認することができ， 76
箇所であった（図-2， 3）。
塩釜市内の寒風沢島・野ノ島・宮戸島や松島町手樽・
大塚地区， 東松島市野蒜や小野地区では，急斜面（ほとんどが海食崖に相当）下に古くからの集落が立地し，また新たな住宅地となっている箇所もあり，今回の地震により崩壊土砂が人家に流入したり，農地を埋没させたりする被害が多くみられる 2) 。また崩壊地だけでなくその周辺斜面には崩壊に至らないまでも亀裂やはらみ出しが生じている斜面もみられる。

図-1 宮城県内の斜面変動分布（Google map に加筆）

-1-13-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム

図-2 松島湾周辺の地質と斜面変動分布【 講演 5 】

はシルト岩を伴い，軽石は粒径 1～2cm 程度である。全
般に塊状で割れ目の少ない岩体をなしているところでは加工しやすさから石材として利用されている。今回の地震では 1m～数 m の間隔で発達する開口した節理，亀裂の発達した部分で岩盤崩壊が発生したところが多かった（写真-1）。
また本部層から成る海食崖を掘り込み小規模な倉庫にして利用していたところでも，節理等の分離面から崩壊する例がみられた。本部層の崩壊は，直径数 m
規模の崩落を特徴としている。
一方、大塚層は下部よりシルト岩部層，砂岩シルト岩部層，珪藻質シルト岩部層，シルト岩砂岩部層の 4 層で構成される。本層はシルト岩を主体とし，凝灰質砂岩・軽石凝灰岩などを狭有している。主に浦戸諸島，松島内
陸部に広く分布しており，このうちシルト岩部層に岩盤崩壊が集中して発生した。このシルト岩部層は塊状のシルト岩を主体とし，一部に細粒砂岩の薄層を挟む互層（シ
ルト岩勝ち）の岩体もみられる。全般に暗灰色を呈して硬いものの，本部層からなる海食崖の露頭では割れ目が著しく発達している（写真-2）。この部層での崩壊は，細かく砕片化した崩積土（岩片状）から直径数 m 規模の崩壊岩塊が生じており，これらは基盤の割れ目間隔に規制されている 。
表-1 地層別の斜面変動の件数
時代

地層名

岩 相
縞状シルト岩凝灰質砂岩及び軽石凝灰岩
凝灰質細粒砂岩（凝灰岩層を挟む）
志
三ッ谷層 斜層理のある中ー粗粒砂岩
田
礫岩
層
斜層理のある中ー粗粒砂岩
中 群
細粒砂岩（凝灰岩薄層を挟む）
期
軽石質砂岩（一部斜層理を示す）
根古層
軽石凝灰岩
中
シルト岩砂岩互層
新
縞状珪藻質シルト岩
世
凝灰質砂岩及び軽石小片を含む砂質シルト岩
大塚層
松シルト岩（砂岩薄層を挟む）
島
凝灰質砂岩・軽石凝灰岩及びシルト岩
湾
デイサイト質火山角礫岩
層
軽石凝灰岩及びシルト岩偽礫を含む凝灰質砂岩
前群
シルト岩細粒砂岩互層
期
松島層 凝灰角礫岩・火山角礫岩及び軽石凝灰岩
シルト岩偽礫を含む軽石凝灰岩
安山岩角礫を含む軽石凝灰岩

図-3 松島湾周辺の岩盤崩壊（Google Earth より）（2） 斜面変動と地質との関係
松島湾周辺の地形・地質は，浸食されやすい新第三紀
中新世の堆積岩（凝灰岩に富み，軟質岩）が分布しており，多数の節理・層理・断層を伴っている 3) 。このため
風化剥離，海食によって急崖を作り易く，島嶼部さらには沿岸近くの内陸部でも海進時に形成された海食崖がみられる。また松島湾周辺の発達する丘陵地は概ね 100m
以内の標高でしかなく開析が進んでいる。
松島湾には下位より新第三紀中新世前期の松島層，大塚層が主に分布するが，今回の地震では両層の特定の部層に崩壊が集中する傾向が認められた（表-1）。
松島層は安山岩角礫および石英片を含む塊状の軽石凝灰岩からなり，岩相上，下部から下部軽石凝灰岩部層，
中部軽石凝灰岩部層，凝灰角礫岩部層，シルト岩部層，上部軽石凝灰岩部層の 5 部層に細分され，主に室戸島，
松島湾沿岸部に広く分布している。この地層では上部軽石凝灰岩部層に多くの岩盤崩壊が発生した。この部層は層理の乏しい軽石凝灰岩を主体とし，凝灰質砂岩あるい

崩壊件数

写真-1 松島層・上部軽石凝灰岩部層の岩盤崩落-2-14-

2

4
27
2
14
1
3
1

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 5 】

箇所であった（図-5）。

写真-2 大塚層・シルト部層の岩盤崩壊

以上，松島湾周辺で崩壊が多く発生した二つの部層の各特徴について述べたが，大塚層・シルト岩部層の崩壊箇所を地形的にみると，いずれも海岸線の海食崖や昔の内陸部の海進時から出来上がった旧海食崖に位置していることが共通している。特に海食崖からなる比高約 10m
以上の急崖で，傾斜遷急線を挟んだ領域を発生域としたものが多くみられた 4) 。

図-5 牡鹿半島における地質と斜面変動分布（1） 斜面変動の発生状況
斜面変動の被害形態は道路沿いの斜面の崩壊・落石であり，この他に路盤の亀裂，盛土路肩の崩壊・亀裂に伴う小規模の沈下などである。松島湾周辺と同様に、牡鹿半島周辺地域でも 1978 年宮城県沖地震の際に崩壊・地すべりが発生したことが報告されている 3）。今回の地震においてもほぼ同様な分布特性，崩壊形態のものが認められた。

（3） 宮城県沖地震時の斜面変動分布との比較
東北大学理学部地質学古生物学教室 5）よれば，1978 年
宮城県沖地震の際に松島湾周辺で発生した自然斜面の崩壊箇所は全部で 17 箇所確認されている（図-4）。崩壊の分布傾向をみると，松島町中心部や松島湾付近の島嶼部の急崖箇所に集中し，地質的にも今回の地震によるものと類似した傾向であり，規模の大きな地震の度に被災が繰り返されていることが分かる。

図-4 1978 年宮城県沖地震による斜面変動分布

4. 牡鹿半島周辺地域の斜面変動
今回の地震による斜面変動は，石巻市より女川町にかけての牡鹿半島付近と南三陸町内で崩壊発生が集中した。
斜面変動箇所は，国土交通省，宮城県，石巻市の行政機関の調査結果と現地調査で確認した箇所をあわせて 55（2） 斜面変動と地質との関係
牡鹿半島が位置する北上山地を構成する緻密堅硬な中・古生界は，風化・浸食に抵抗力があるため，急峻な斜面の発達が随所に認められる。地山斜面での斜面変動
は，三畳系およびジュラ系の砂質頁岩および砂岩互層の分布域に集中し、節理面あるいは層理面に沿った岩盤崩壊がほとんどである。また女川町牡鹿半島基部では層理面に沿った地すべり様の斜面変動もみられた。
対象地域で発生した全体で 55 の斜面崩壊箇所を地質調査所の 5 万分の 1 地質図「石巻地域」，および「金華6），7）山地域」図幅と対比して，地質別の崩壊件数を確認した。その結果、崩壊は中生代の地層で発生しており，
主に頁岩と砂岩で構成されている地層での崩壊であった。
これらの斜面変動の規模をみると、幅は 40m 以下で、水平距離 6m～15m、高さ 11～30m のものが多く、また崩壊深 2m 以下のものがほとんどであった。
崩壊の地質的発生素因としては，層理や開口した節理の面が高角になって発達し，これが原因で崩壊した構造を持つものと，明瞭な層理や節理の面が緩い傾斜ですべ-3-15-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 5 】

り面となった流れ盤の構造を持つものとに二分される。
さらにわずかであるが，風化岩のところでも崩壊がみられた（写真-3）。

4) 千葉則行：東北地方太平洋沖地震による宮城県松島・東松
島地域の崩壊の特徴，シンポジウム「東日本大震災で発生した斜面変動」資料，日本地すべり学会，2012
5) 東北大学地質古生物学教室：1978 年宮城県沖地震に伴う地盤現象と災害について，地質学古生物学教室研究邦文報告，第 80 号，p.98，1979
6) 滝沢文教，神戸信和，久保和也，秦光男，寒川旭，片田正
人：石巻地域の地質，地質調査所，pp1-48，1984
7) 滝沢文教，一色直記，片田正人：金華山地域の地質，地質調査所，pp.1-51，1974

写真-3 風化岩の崩壊

5. まとめ県内の斜面変動箇所は，偏在的な分布傾向を示しており，震源に近い仙北丘陵地帯東部沿岸部，北上山地南部
隆起帯で密集する傾向を示した。
中新世～鮮新世の厚い堆積岩で構成される松島湾周辺
では海食崖で集中的に崩壊している点が特徴として挙げられる。同地域はシルトや凝灰岩質の岩相で構成され，
スレ－キング等の現象は少ないものの，層理・節理・断層を伴っており，これらが要因で岩盤での崩壊が集中したと考えられる。崩壊の規模は幅・高さともに 10～15mのものが多かった。
また牡鹿半島から南三陸町かけての地域では，三畳系
およびジュラ系の頁岩と砂岩で構成されている硬軟互層
分布域に崩壊が発生していることが分かった。これらは層理面あるいは節理面に沿った崩壊がほとんどであった。
上記の崩壊地では，隣接した斜面上に段差，開口した亀裂が幾つも認められ，斜面の構成岩盤の緩みゾーンの存在が随所で確認された。これらは，今後の地震・豪雨
での崩壊の危険性が高いと思われ，監視が必要と考えられる。
参考文献
1) 日本地すべり学会：平成 23 年度河川砂防技術開発研究課題「地震による斜面変動の実態と特徴の類型化」報告書，p.227，2012
2) T. Miyagi, D. Higaki, H. Yagi, S. Doshida, N. Chiba, J. Umemura，and G. Satoh：Reconnaissance report on landslide disasters innortheast Japan following the M9 Tohoku earthquake，Springer，Landslides，8-3，pp.339-342，20113) 石井武政他：松島地域の地質，地域地質研究報告書（5 万分の 1 図幅），地質調査所，p.121，1982-4-16-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 6 】

地すべり発生の分布と地形地質から得た地すべり要因に関する知見- 主として 2004 年中越地震ならびに 2008 年岩手宮城地震から New knowledge about seismic induced landslide factor from distribution on topography and geology
檜垣大助，濱崎英作＊，林一成，綱木亮介
Daisuke HIGAKI, Eisaku HAMASAK, Kazunari HAYASHI, Ryosuke TSUNAKI
キーワード：地震地すべり, バッファ移動分析, 正規分布確率密度関数, リスク評価
Keywords: Earthquake landslide, Buffer movement analysis, Distribution probability function, Risk assessment
１．はじめに
今回，新しい試みとして，①これまでの地震地
すべり・崩壊事例からバッファ移動分析と統計解
析による要因抽出を行い②地すべり・崩壊発生非発生条件分離に最も適合するアイテム選定・重み
付けに AHP 法および正規分布確率密度関数を用いた過誤確率による手法を提案した。その結果，崩壊と地すべりでは要因を異にしていることがわかった。今回，判明した崩壊・地すべりの発生に関わっている地形・地質要因についての知見を述べるとともに，これに基づく危険度評価マップ作成など社会実装について述べる。
２．分析方法分析に当たって 2008 年岩手・宮城内陸地震での事例を使用した。地すべり（大規模崩壊を含む）と崩壊（表層崩壊）分布については八木(2008)の判読図を採用した。また，これらの分析には災害発
生前 10mDEM を使い GIS を用いてシームレス地質図(産総研)，地すべり地形分布図(防災科研)などをデータベース化して用いた。

まず，統計処理を行うに当たって地すべり，崩壊のそれぞれに図-1 に示すような，バッファ領域(検索半径 R を持つ円領域)を設定し，中心点を移動距離 L 毎にスキップさせつつ，円領域に含まれる地形量や地質との関連を集積し分析した。
ここでは崩壊と地すべりのバッファ R とスキッ
プ距離 L を，それぞれの現象にあわせ R=100m，L=50m と R=250m，L=150m とした。
また，バッファ内で地すべりもしくは崩壊現象があるものを"発生"とし，抽出した因子毎の条件設
定とバッファ内の 10ｍメッシュ数から発生率(=発生メッシュ数/全メッシュ数）を求めた。 それをもとに，図-2 に示すような積層棒グラフで条件設定範囲と発生率の関係を示し，その傾向から因果関係が認められるものピックアップしていった。

図-2 積層棒グラフ事例（崩壊・地上開度）

ここで条件設定とは，条件内の範囲を区切ることで，たとえば図-2 の「地上開度」の場合，角度を 5 度刻みに設定して発生率毎に評価することである。危険度はバッファ内を AHP 点数として評価するもので下記とした。

AHP 点数
図-1 バッファ移動検索概念図

=

ΣW・X

この式の X は各要因の最大値であり W はその条件範囲で定まったウェイトである。AHP 点数はそれらの総和であり 0 から 100 で設定されている。

-17-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 6 】

Item
Weightμ143.9

地質
起伏量 地上開度 谷次数 地すべり
20
20
20
20
20
非発生
発生
確率合計
σ1
p1
μ2
σ2
p2
p1+p2
16.3
0.328
58.5
21.6
0.368
0.696

μ：平均値 σ：偏差値 ｐ：確率発生ヒストグラム

0.025

3000

非発生ヒストグラム
発生 正規分布

0.020

2500
2000

0.015
1500
0.010
1000
0.005

500

0.000

発生・非発生ヒストグラム

非発生 正規分布

確率密度関数

ピックアップされた要因ごとの類似重複を避ける
ため AHP 法や単独要因での正規分布確率密度関数
過誤確率分析から５アイテムに絞った。
正規分布確率密度関数による過誤確率分析とは，崩壊や地すべりの発生・非発生条件の独立・分離を明確に評価するために用いたもので，モデルの合理性を過誤確率(p)の合計値の最小化を目的関数として評価したものである。

0
0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0 100.0

AHP（2008岩手宮城西部-地すべり）

図-4 地すべり・最終最適正規分布モデル
Item
Weightμ1
31.8

平均勾配 谷次数
25
20
非発生
σ1
p1
13.6
0.256

地質

凸凹10m 地上開度
20
25
発生
確率合計
σ2
p2
p1+p2
23.8
0.354
0.611

10
μ2
49.6

μ：平均値 σ：偏差値 ｐ：確率発生ヒストグラム

0.035

30000

非発生ヒストグラム
発生 正規分布0.025
確率密度関数

なお，最適モデルの絞込みにはモンテカルロ法
を用いた。
３．結果
抽出された要因（X）とウェイト評価した結果を地すべり・崩壊それぞれについて，その適合性を
表-1，2 にまとめた。表中の初期モデルとは AHP
法でまずウェイト(W)を作成し，その結果での過誤確率(p)を表している。他方最終適合モデルはモン
テカルロ法によって最適化された W 値であり，同様に過誤確率(p)を示しており，わずかだが過誤する確率が低下している。

非発生 正規分布

指標

選定

地質
地形
地形
地下水
地質

地質（岩相）
起伏量
地上開度
谷次数
地すべり土塊◎○○○△

過誤確率(p)

20000

0.020
15000
0.015
10000

0.010

5000

0.005
0.000

0
0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

90.0 100.0

AHP（2008岩手宮城西部-崩壊）

図-5 崩壊・最終最適正規分布モデル

なお，この AHP に基づく評価マップは図-6，
図-7 のようになる。

震央表-1 地すべり正規分布確率密度関数と過誤確率分析(p)
地すべり要因25000

AHP最大ウェイト値
初期モデル

27
20
20
20
13
0.6961最終適合モデル

1 600

20
20
20
20
20
0.6960

市野々原地すべり

6.5
産女川上流大崩壊
1 400
ドゾウ沢崩壊表-2 崩壊正規分布確率密度関数と過誤確率分析(p)
崩壊要因

指標

選定

地形
地下水
地質
地形
地形

平均勾配
谷次数
地質（岩相）
凸凹10m
地上開度

◎
△
△
◎
◎

過誤確率(p)

AHP最大ウェイト値
初期モデル

最終適合モデル

25
10
10
25
30
0.6136

25
20
10
20
25
0.6110発生・非発生ヒストグラム

0.030

図-3 正規分布確率密度関数と過誤確率分析(p)

1 200

1 000
荒砥沢地すべり6 .0

8 00

図-4，5 には，地すべり・崩壊それぞれの実際の発生，非発生のヒストグラム分布とその平均値μ，偏差値σに基づく正規密度関数モデルおよび過誤確率分布を示す。

6 00

図-6 地すべりに対する AHP 評価マップ-18-

平成26年度 地すべり学会東北支部シンポジウム【 講演 6 】

ためには，危険度判定のための閾値を設定し，かつ保全対象エリアを掛け合わせるなどのステップ
アップが必要で，次なる 2 次 3 次調査へと進む仕組みの構築が今後の課題である。
震央

1 600

6.5

1400

1200

1 000
6 .0

800
6 00

図-7 崩壊に対する AHP 評価マップ

４．考察
今回の 2008 年岩手宮城内陸地震の地すべり発生からの分析では「谷次数」「地質」「地すべり地形＝地すべり土塊面積」「起伏量」「地上開度」の 5アイテムが選定され，それぞれ最大ウェイトは20%毎の等分のモデルが良好な結果を示した。他
方，崩壊については「平均勾配」「地上開度」「谷次数」「凸凹度 10m」「地質」が選定されたが，過誤確率（P)でみるとそれぞれ 25%，25%，20%，20%，
10%の最大ウェイトがもっとも適合するモデルとなった。このことから従来から多くの地すべり専門家が述べてきたように地震発生には崩壊では地形要素のウェイトが高い。一方，地すべり発生では地質要因も少なからずあり，やはりもともと地
すべり地形が多く脆弱なところで多発し，かつ第三紀堆積岩類や火砕流堆積物分布範囲において多くが発生に関与していることがわかった。

５．まとめ
今回，新しい試みとして，2008 岩手宮城地震での地すべり・崩壊事例からバッファ移動分析と統計解析による要因抽出を行った。また要因の分析と AHP のウェイト評価に積層棒グラフによる分析と正規分布確率密度関数をもちいた過誤確率による手法を提案した。地すべり・崩壊それぞれについては AHP 式加点モデルによる Susceptibility Mapを作った結果，崩壊，地すべりを再現して良好な結果が得られた。結果として崩壊と地すべりでは要因を異にしていることがわかった。すなわち崩壊は地形の要因が大きく，他方地すべりは地質要
因も効いている。なお，社会実装のためには保全対象を加味し閾値を設定した危険度評価モデルの構築が必要である。
参考文献
Saaty, Thomas L.(1980) ： The Analytic Hierarchy
Process、 New York、 McGraw-Hill Book Company、
265p
濱崎英作，戸来竹佐，宮城豊彦(2003)： AHP を用
いた空中写真判読結果からの地すべり危険度評
価手法，第４２回日本地すべり学会研究発表会
講演集，pp227-230，日本地すべり学会誌，Vol.44,
No.3, pp.1-11．
Miyagi.T., Prasad.G.B., Tanaud.C., Potichan.P.,
Hamasaki.E,(2004) :Landslide Risk Evaluation and
Mapping- Manual of Aerial Photo Interpretation forLandslide Topography and Risk Management-,Report of the National Research Institute for Earth
Science and Disaster Prevention, No. 66 ;September,pp75-137.
八木浩司，山崎孝成，宮城豊彦(2008)： 岩手・宮城県内陸地震で発生した東栗駒山東斜面の崩壊と土石流，地すべり，Vol45，No.2，pp63-64．

５．社会実装今回の分析でバッファ以内の要因を集積し得点化することでバッファ内での地すべりもしくは崩壊の発生確率を論理的に表現することが出来ることが解った（図 6，7 の AHP 評価マップ）。これはすなわち地すべり・崩壊の発生しやすさ（Susceptibility Map）そのものである。社会実装の-19-