建設コンサルタンツ協会ホーム267号目次

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Project brief 2ータを用いて比較を行った結果、図6に示す通り採掘跡地が大きく沈下

プロジェクト紹介

東日本大震災で液状化被害のあった採掘跡地の液状化対策
和田 陽介
WADA Yousuke
株式会社千代田コンサルタント
東京事業部
社会システム部
防災まちづくり室

しており、噴砂箇所と合わせると採掘跡地で液状化したことにより噴砂が発生して地盤が沈下したことが分かる。

■ 対策工法平井東部地区は地下水位が高く、掘削跡地の緩い砂地盤で被害が発生している。被害を軽減するためには非液状化層厚を増加させ、噴砂や建物基礎付近で液状化が発生し■ はじめに生することが懸念されている。本稿

区の西側は台地に向かって高くなっないようにすることが必要である。

平成 23 年3月11日に発生した東では、この再液状化の検証と対策ているが、南北方向にはほとんど高

この液状化の対策工法として、地下北地方太平洋沖地震は、マグニチュについて行ったプロジェクトを紹介

低差がない。

水位低下工法を次の 4つの理由でード9.0という今までに経験したこする。とのない大地震であり、津波により甚大な被害を受けた。東京湾岸部■ 鹿嶋市の地形概要■ 平井東部地区の地盤と被害

図 3に明治18 年と平成 21年（東採用した。
① 砂質地盤であり地下水位を低下させやすい

鹿嶋市は茨城県の南に位置し、日本大震災前）の地形図を示す。明② 地下水位を低下させたことにる埋立地や旧河道・旧池沼等では東側は太平洋、西側は鰐川に面して

治18 年には東側の海沿いに民家がよる地盤の荷重が増加して液状化が発生し、道路や上下水道ないる。東側の低地は砂丘砂が堆積建ち並んでいるが、西側の台地（平も、圧密沈下の発生が懸念さどのライフライン、家屋が甚大な被した地盤が広がり、西側の内陸に井東部地区）には民家はなく、平成れる粘性土がない害を受けた。

向かって台地となっている。西側の21年には区画整理事業で宅地化さ茨城県鹿嶋市平井東部地区では鰐川沿いは低地であり、谷底平野・れている。

砂利採取により最大 15mまで掘削氾濫平野が広がっている。台地かこの平井東部地区は、洪積砂丘された箇所が点在していた。この採ら低地に向かって緩やかな傾斜地

砂質土層と洪積砂礫層からなり、砂掘跡地を砂が主体である鹿島港のとなっており、そこに宅地が広がっ

利砕石を採掘した跡地は、N 値（地浚渫土で埋め戻し、後に宅地化している。図 2に青枠で示した砂丘地盤の強度を表す数値。大きいほどた。ここでも東日本大震災による液盤や谷底低地を盛土した人工地盤固い）が概ね10 以下の緩い砂質土

地下水位低下工法は道路内に砕状化被害が発生している。今後同じにおいて、液状化被害が集中していで埋め戻されている。
地下水位はGL石で囲んだ暗渠排水管を敷設し、ような地震が発生した場合、この採る。平井東部地区は海沿いにある（地盤面）-0.2 〜3.2mであるが、概地下水を暗渠管に集水・排水するこ掘跡地が再液状化による被害が発

平井海岸地区の西側に位置し、地ねGL-1.5mに位置しており、東日本とにより、道路および周辺の宅地内

大震災により緩い砂地盤が液状化の地下水位の低下を図り、平井東部し、噴砂や家屋への被害が多く見地区ではGL-3.0mまで低下させるこられた（写真1）。ととした。全ての道路に暗渠管を敷から利根川下流域の広範囲にわた

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平井東部地区の液状化被害

土地条件図 1）

④ 対策工工事による住民への負担がない地下水位低下を図った。暗渠排水はた図5にオレンジの点で示した噴砂

自然流下で下流側の雨水排水施設箇所を比較すると、噴砂箇所は地区まで排水させることとした。

によるDEM（数値標高モデル）デ

図2

事が不要であるの範囲と、Google Earthより判読し前後の地盤高について、航空測量
写真 1

一体的に図れ、宅地内での工設することで平井東部地区全体の跡地と同じ位置となっている。震災
鹿嶋市の位置図

共施設と宅地内の水位低下を

図 4 の掘削跡地を示すピンク色

内に広く点在しているが、概ね採掘

図1③ 道路内に設けた対策工で公① 明治 18 年の地形図
図3

明治 18 年と平成 21年の地形図 1）

図4

採掘跡地位置図 1）② 平成 21年（東日本大震災）の地形図■ 再液状化の検証

液状化による地盤強度の変化については、図 7に示される試験結果

図5

噴砂発生箇所図 1）

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模擬家屋周辺で地下水位低下による地盤沈下が、基礎の傾斜を発生させないかを確認するため、平成
26 年 6月から月1回、基礎付近の地盤高および基礎の天端高の計測を行った。平成 27年1月の計測結果では最大 4mm の沈下量であったが、これはほとんど家屋には影響のない値であり、地下水位低下による沈下の影響はないことを確認した。
地下水位低下を行うための流量
図7は、マンホール内のポンプを停止し、液状化による地盤抵抗の変化 2）30cmの水位上昇にかかる時間を計測することにより算出した。その結果、暗渠管から排水される流出量は0.0264m3/secであった。このときの地下水位低下による水位の影響範囲について水位計を用いて観測した結果、13.36haに及んでいた。これらから平井東部地区の推定流出量は0.0025m3/sec/haとなった。

図8

液状化層と沈下量相関図 1）

図9

■ まとめ

再液状化による沈下量図 1）

平井東部地区における液状化対

図6

東日本大震災の液状化による沈下量図 1）を比較すると、沈下量が10cm以下と確認するため、暗渠排水管近傍とから水位低下が始まり、3日ほどで策工は、再液状化の検討および試なった区域は地区全体の 49％であ両暗渠管の中間、また試験施工区GL-2.5〜3.0mまで低下している。降験施工の結果から、対策効果が確のように、液状化層の深層部では地り、震災後の液状化層が震災前とったが、対策後は68％にまであがっ間の外側にもそれぞれ水位計を設

雨により一時的に水位は上がるが、認された地下水位低下工法を採用

盤強度が増加しており浅層部では比べて1.5m薄くなっている。これは、ており、対策による効果がみられた。

置し水位の変動を観測した。

その後速やかに低下している。暗渠することになった。

強度が減少している。東日本大震

同じ沈下量の地盤で震災前後を考災による液状化によって、掘削跡地えた時、震災前の液状化層厚が液の埋め土の深層部では強度の増加状化で沈下し、深層部の地盤強度が同様に発生している可能性があ■ 試験施工その結果、図11に示すように、6管に挟まれた範囲だけでなく、外側月27日の地下水位低下開始直後に設置した水位計でも水位低下が地下水位低下工法について試験確認でき、地下水が増加したために震災後の地盤は施工を行い、平井東部地区で採用

位低下工法の効る。地盤強度の変化は震災前後の液状化層厚が薄くなったと考えられできるかどうかについての確認を果を確認した。

ボーリング調査結果を比較することる。また、地下水位低下工法により行った。図10 に示すように、暗渠管により確認できるが、同じ位置で調浅層部の非液状化層を増加させる

は街区幅を想定した 35mの間隔で査を行っていないため直接ボーリン

ため、液状化層厚はさらに薄くなり、GL-3.5mの深さに配置し、南側の流グ調査結果から判断することは出残った液状化層厚が今後起こる地末に設けた人孔（マンホール）より来なかった。このため、DEMデータ

震に対して再液状化し地盤沈下がポンプアップして西側の道路に埋による沈下量とボーリング調査結果発生する。DEMデータのメッシュ毎設されている既設の雨水排水管にによる液状化層厚の関係を、図 8にに再液状化層厚、再液状化による排水した。暗渠管と暗渠管の間に震災前後でそれぞれプロットした。

沈下量を算出し、メッシュ図にプロ模擬家屋を配置することにより、地ットしたものを図 9に示す。

下水位低下による家屋への影響に震災前の調査による液状化層厚と沈下量の相関が見られ、液状化東日本大震災で発生した地盤沈ついて確認を行った。また、地下水層厚に対する沈下量は概ね4％であ下量と液状化対策後の地盤沈下量位低下工法による地下水位低下を

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図 10

試験施工配置図 1）

図 11＜参考資料＞
1）鹿嶋市液状化対策検討委員会 資料
2）土質工学論文報告集 vol.22：佐々木康、谷口栄一
SHKING TABLE TESTS ON GRAVEL DRAINSTO PREVENT LIQUEFANCTION OF SANDDEPOSITS

水位観測結果 1）

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