別紙－11

柏崎刈羽原子力発電所６号及び７号炉

液状化影響の検討方針について（耐震）これまでの経緯及び本検討の位置づけ「柏崎刈羽原子力発電所６号及び７号炉原子炉建屋等の基礎地盤及び周辺斜面の安定性について」において，取水路等を支持する古安田層※に対する支持性能の補足として，以下のように説明をしている。
支持地盤（古安田層）は，シルト主体の地層であり，液状化が懸念される地盤ではないと判断できる。
道路橋示方書・同解説（H14）や建築基礎構造設計指針（2001）では，地表面から 20m
以浅の沖積層を液状化判定が必要な土層としており，古安田層の一部に分布する砂層は，中期更新世の地層かつ深度 20m 以深の非常に密な地盤であることから，その対象とはならない。
ただし，この古安田層の砂層については，詳細設計段階において基準地震動 Ss に対する液状化に関する詳細な検討を行う。
本検討は，耐震設計・耐津波設計基本方針における液状化の構造物への影響評価の考え方についてとりまとめたものである。また，構造物影響評価の考え方を説明する上で，詳細設計段階における評価の前提となる液状化試験結果について併せて説明する。なお，液状化に対する構造物への影響評価の見通しについても説明する。
※ 安田層下部層の MIS10～MIS7 と MIS6 の境界付近の堆積物については，本資料では『古安田層』と仮称する。
※ 本資料では，道路橋示方書・同解説（Ⅴ耐震設計編） （(社)日本道路協会， H24.3）（以下「道路橋示方書」という）で用いられている『洪積層』という用語を使用する。なお，道路橋示方書では，洪積層について「第四紀のうち古い地質時代（更新世）における堆積物による土層に概ね対応すると考えてよい」とされている。

4 条-別紙 11-1

目次

１．液状化評価の基本方針

・・・ 3

２．液状化評価対象層の抽出

・・・ 7

３．液状化試験位置とその代表性
３．１ 液状化試験位置の選定

・・・ 19３．２ 液状化試験選定個所の代表性確認

・・・ 25

３．３ 追加調査位置

・・・ 50４．液状化試験結果
４．１ 液状化試験方法

・・・ 54４．２ 液状化試験結果の分類に対する基本的考え方 ・・・ 58
４．３ 試験結果の分類

・・・ 63５．基準地震動 Ss に対する液状化判定（FL 法）・・・ 83６．基準地震動 Ss に対する液状化試験の妥当性確認

・・・ 89７．液状化強度特性の設定

・・・104８．液状化影響の検討方針

・・・113９．設置許可段階における構造物評価の見通し
９．１ 代表構造物の抽出

・・・115９．２ 取水路・・・117

９．３ 常設代替交流電源設備基礎

・・・149１０．参考文献

・・・171

１１．参考資料
１１．１ 評価対象構造物の断面図

・・・172

１１．２ 荒浜側の古安田層中の砂層に関する補足

・・・181

１１．３ 液状化に関連する基本物性に関する補足

・・・191

１１．４ 液状化関連の文献整理

・・・198

１１．５ 新潟県中越沖地震時の地盤変状・・・2174 条-別紙 11-2

1.

液状化評価の基本方針
第 11-1-1 図に液状化評価の流れ，第 11-1-1 表に液状化評価の基本方針を示す。
液状化評価については道路橋示方書を基本として，道路橋示方書において液状化評価の対象外となっている洪積層についても液状化試験を実施し，液状化の有無を確認することで保守的な評価を実施する。液状化試験に基づいて，地震時の地盤の状態を『液状化』，『サ
イクリックモビリティ』及び『非液状化』と判定する。
それぞれの試験結果に基づいて液状化強度特性を設定し，構造物への影響評価を実施する。なお，試験結果が非液状化となる土層も，念のため液状化強度特性を設定して保守的な構造物評価を実施する。設定した液状化強度特性については，試験結果を基本に設定するが，基本物性のばらつきも考慮して保守的な設定とする。
液状化評価の対象となる施設は，屋外の設計基準対象施設（屋外重要土木構造物，津波防護施設）及び重大事故等対処施設を対象に抽出した。第 11-1-2 表に液状化評価の対象設備を示す。また，荒浜側には液状化評価の対象となる施設はないが，津波評価の前提となる液状化に伴う地盤の沈下等を評価するために，荒浜側に分布する砂層については，荒浜側防潮堤の縦断方向の地質断面図を代表例として，液状化対象層の抽出を行った。
なお，波及的影響評価において抽出される屋外下位クラス施設に対する基本方針は，波及的影響評価の中で整理を行う。

4 条-別紙 11-3

第 11-1-1 図 液状化評価の流れ
4 条-別紙 11-4

第 11-1-1 表 液状化評価の基本方針
本検討の対象砂層

当社評価
道路橋示方書におけ

地層名

堆積年代

埋戻土層

－

調査地点名

る液状化評価の対象

土層名
A-1
○
対象

完新世

A-3

・沖積層

（沖積層）

新期砂層・沖積層

液状化強度特性の液状化強度特性のよる判定

設定の考え方

保守性

液状化

埋戻土層

新期砂層

液状化試験に

試験結果に基づいて
液状化強度特性を設
サイクリック

A-1

中の砂層が

洪積砂層Ⅰ

試験結果を基本と洪積砂層Ⅱして，基本物性のばらつきも考慮し

A-2

古い

対象）

新しい

（古安田層

更新世（洪積層）

古安田層

定する。

モビリティ

※

洪積砂層Ⅰ

×

A-2

対象外

洪積砂層Ⅱ

て保守的な設定とする。

非液状化であると考
非液状化

えられるが，保守的

O-1

な構造物評価を実施

洪積砂質土層Ⅰするため，液状化強

洪積砂質土層Ⅱ度特性を設定する。

※ A-2 地点の洪積砂層Ⅰについては非液状化であると考えられるが，A-1 地点の洪積砂層Ⅰ・Ⅱと同時代に堆積した地層であること，N 値が A-1 地点の洪積砂層Ⅱと同程度であることを踏まえ，A-1 地点の洪積砂層Ⅱの試験結果に基づいて液状化強度特性を設定する。

4 条-別紙 11-5

第 11-1-2 表 液状化評価の対象設備
設備分類

設備名称

設計基準対象施設

構造概要

支持層

スクリーン室

鉄筋コンクリート構造

古安田層

取水路

鉄筋コンクリート構造

古安田層

鉄筋コンクリート構造

西山層

※1

補機冷却用海水取水路
屋外重要土木構造物※2

津波防護施設

海水貯留堰

鋼管矢板構造

軽油タンク基礎

鉄筋コンクリート ＋ 杭基礎構造

西山層

燃料移送系配管ダクト

鉄筋コンクリート ＋ 杭基礎構造

西山層

※2

古安田層，西山層

海水貯留堰

鋼管矢板構造古安田層，西山層

常設代替交流電源設備基礎

鉄筋コンクリート ＋ 杭基礎構造

西山層

格納容器圧力逃がし装置基礎

鉄筋コンクリート ＋ 杭基礎構造

西山層

重大事故等対処施設※1：マンメイドロックを介して西山層に直接支持，※2：海水貯留堰は屋外重要土木構造物と津波防護施設の兼用。海水貯留堰の周辺には液状化評価対象層は存在しないことから，液状化評価対象設備からは除外する。

4 条-別紙 11-6

2.

液状化評価対象層の抽出
第 11-2-1 表に敷地の地質層序表を示す。敷地の地質は，下位から新第三系の寺泊層及び椎谷層，新第三系鮮新統～第四系下部更新統の西山層，下部更新統の灰爪層，それらを不整合で覆う中部更新統の古安田層，上部更新統の大湊砂層及び番神砂層，完新統の新期砂層・沖積層からなる。
評価対象範囲の地盤に分布する砂層としては，古安田層中の砂層，新期砂層・沖積層，埋戻土層がある。
古安田層は，敷地のほぼ全域にわたって分布し，主に粘土～シルトからなり，砂，砂礫等を挟在する。また，本層は，MIS10～MIS7 と MIS6 との境界付近の海進，海退に伴う堆積物を含むものと推定され，中部更新統と判断される。
敷地の古安田層は全域に広く分布しており，古安田層中の砂層は，主に Ata-Th テフラを含むシルト主体の MIS7 の地層に挟在している。また，MIS7 の堆積物の基底には砂礫層が分布している。第 11-2-1 図に古安田層上限面図及びボーリング柱状図を示す。
新期砂層・沖積層は，敷地のほぼ全域にわたって下位層を覆って分布している。下位層上限面に刻まれた谷を埋めるように堆積したため，場所により層厚が大きく変化している。本層は，主に未固結の淘汰の良い細粒～中粒砂からなる。現在の海浜，砂丘を形成しており，下位層を不整合に覆う。
液状化評価対象層については，道路橋示方書に基づいて対象層を抽出した。第 11-2-2 図に液状化評価対象層の抽出フローを示す。
道路橋示方書では，沖積層を液状化評価対象層としているが，本評価では洪積層（古安田層）についても，同様に抽出対象とした。また，地表面から 20m 以深は対象外となっているが，本評価では地表から 20m 以深の砂層も抽出対象とした。
対象設備のうち，スクリーン室，取水路，軽油タンク基礎，燃料移送系配管ダクト，常設
代替交流電源設備基礎の地盤には砂層が分布している。これらの施設に着目して地質断面図を作成し，砂層の分布状況について第 11-2-3 図に整理した。
6 号及び 7 号炉の取水路及び常設代替交流電源設備基礎の周辺地盤については，シルト主体の古安田層中に挟在する砂層が広く分布している。この砂層が挟在するシルト層内の上部には Ata-Th テフラが同程度の標高で広く確認されること，その下部には砂層が同程度の標高に分布していることから，MIS7 の同時期に堆積した地層である。
常設代替交流電源設備及び 7 号炉軽油タンク基礎等の周辺地盤には，細粒～中粒砂からなる新期砂層・沖積層が分布している。
6 号炉軽油タンク基礎等の周辺地盤には，古安田層中の砂層が一部分布している。この砂層は，取水路付近の砂層からは西山層の高まり等により連続していないものの，古安田層中4 条-別紙 11-7

に挟在する砂層が同様に分布していることから， 取水路付近の砂層と同様に MIS7 の同時期に堆積した地層である。
6 号及び 7 号炉の取水路の地盤については，シルト主体の古安田層中に挟在する砂層が広く分布している。この砂層が挟在するシルト層内の上部には Ata-Th テフラが同程度の標高で広く確認されること，その下部には砂層が同程度の標高に分布していることから，MIS7の同時期に堆積した地層である。
以上より，大湊側の液状化評価対象層として，砂層の分布状況から，古安田層中の砂層，
新期砂層・沖積層及び埋戻土層を抽出した。
荒浜側に分布する砂層については，荒浜側防潮堤の縦断方向の地質断面図を代表例として，砂層の分布状況について第 11-2-4 図に整理した。
3 号炉及び 4 号炉海側の地盤には，シルト主体の古安田層中に挟在する砂層が広く分布している。この砂層が挟在するシルト層内の上部には Ata-Th テフラが広く確認されること，その下部には砂層が同程度の標高に分布していることから，大湊側と同様に MIS7 の同時期に堆積した地層である。
4 号炉海側には，古安田層の上位に新期砂層・沖積層が連続して分布している。
1 号炉及び 2 号炉海側の地盤には，3 号炉及び 4 号炉海側から連続するシルト主体の地層の上位に位置する砂層がおおむね 10m 以上の厚さで連続して分布していることから，この砂層は同時期に堆積した砂層である。なお，古安田層の基底に一部分布する砂層は，3 号炉
及び４号炉海側に分布する MIS7 の砂層と同じ地層と想定される。
1 号炉海側の防潮堤端部には，4 号炉海側と同様に新期砂層・沖積層が分布している。
以上より，荒浜側の液状化評価対象層として，砂層の分布状況から，主に 3 号炉及び 4 号
炉海側に分布する古安田層中の砂層，主に 1 号炉及び 2 号炉海側に分布する古安田層中の砂層，新期砂層・沖積層及び埋戻土層を抽出した。

4 条-別紙 11-8

第 11-2-1 表 敷地の地質層序表※ MIS：海洋酸素同位体ステージ（Marine oxygen Isotope Stage）

4 条-別紙 11-9

L1-9
孔

(a)古安田層上限面図(b)古安田層ボーリング柱状図（L1-9 孔）
第 11-2-1 図 古安田層中の砂層について

4 条-別紙 11-10

第 11-2-2 図 液状化評価の対象層の抽出フロー
道路橋示方書・同解説（Ⅴ耐震設計編）（(社)日本道路協会， H24.3 ）4 条-別紙 11-11

第 11-2-3 図 大湊側の砂層分布(a) 大湊側 全体平面図
4 条-別紙 11-12

第 11-2-3 図 大湊側の砂層分布(b) 地質断面図 ① - ①’断面

4 条-別紙 11-13

第 11-2-3 図 大湊側の砂層分布(c) 地質断面図 ② - ②’断面

4 条-別紙 11-14

A - A’断面

B - B’断面
第 11-2-3 図 大湊側の砂層分布 (d) 地質断面図 取水路縦断面
4 条-別紙 11-15

B

C

A

第 11-2-4 図 荒浜側の砂層分布(a) 荒浜側 全体平面図
4 条-別紙 11-16

第 11-2-4 図 荒浜側の砂層分布(b)① - ①’（Ａ～Ｂ）断面4 条-別紙 11-17

第 11-2-4 図 荒浜側の砂層分布(c) ① - ①’
（B～C）断面4 条-別紙 11-18

3.

液状化試験位置とその代表性
3.1

液状化試験位置の選定

大湊側の液状化評価対象層として，砂層の分布状況から，古安田層中の砂層，新期砂層・沖積層及び埋戻土層を抽出した。
液状化試験については，砂層の分布状況から比較的砂層が厚く堆積している６号炉取水路付近の地点を選定し（Ｏ－１），試料を採取して液状化試験を実施した。
常設代替交流電源設備基礎や７号炉軽油タンク基礎等の周辺地盤に分布している新期
砂層・沖積層については，敷地の全域に分布していることから４号炉で確認している新期
砂層・沖積層と連続する地層であると想定される。
第 11-3-1 図に大湊側の試料採取地点位置図（Ｏ－１）を示す。
荒浜側の液状化評価対象層として，砂層の分布状況から，主に３～４号炉海側に分布する古安田層中の砂層，主に１～２号炉海側に分布する古安田層中の砂層，新期砂層・沖積層及び埋戻土層を抽出した。
荒浜側については，砂層の分布状況から以下のとおり地点を選定し，試料を採取して液状化試験を実施した。
１～２号炉海側の古安田層中の砂層は， ３～４号炉海側から連続するシルト主体の地層の上位に位置する砂層が連続して分布していることから，１号側の比較的砂層が厚く堆積している地点を選定した（Ａ－１）
。
３～４号炉海側の古安田層中の砂層は，その分布状況から４号側の比較的砂層が厚く堆積している地点を選定した（Ａ－２）
。
新期砂層・沖積層は，10m 以上の層厚で連続して分布していることから，比較的砂層が厚く堆積している地点を選定した（Ａ－３）
。

4 条-別紙 11-19

(a) 平面図
第 11-3-1 図 大湊側 試料採取地点位置図（Ｏ－１）

4 条-別紙 11-20

(b) 断面図
第 11-3-1 図 大湊側 試料採取地点位置図（Ｏ－１）

4 条-別紙 11-21

(a) 平面図
第 11-3-2 図 荒浜側 試料採取地点位置図（A－１，２，３）

4 条-別紙 11-22

(b) 断面図（A－１）
第 11-3-2 図 荒浜側 試料採取地点位置図（A－１，２，３）

4 条-別紙 11-23

(c) 断面図（A－２）
第 11-3-2 図 荒浜側 試料採取地点位置図（A－１，２，３）(d) 断面図（A－３）
第 11-3-2 図 荒浜側 試料採取地点位置図（A－１，２，３）

4 条-別紙 11-24

3.2

液状化試験選定個所の代表性確認

液状化試験個所における基本物性（粒径加積曲線，Ｎ値・細粒分含有率・乾燥密度・相対密度）について，第 11-3-3～6 図に示す。
これらの基本物性について，液状化試験選定個所の代表性確認を目的に，液状化試験個所と周辺調査個所の比較，検討を行った。比較する指標としては，Ｎ値，細粒分含有率を選定し，参考指標として粒径加積曲線及び密度（相対密度，乾燥密度）を選定した。第 113-1 表に各基準類における液状化強度比 RL と基本物性の相関性を示す。
Ｎ値は，各基準類の液状化判定における液状化強度比 RL の算定式がいずれもＮ値をパラメータとした式であり，また，有効応力解析（FLIP）の簡易パラメータ設定法にＮ値がパラメータとして用いられており，液状化強度比との相関が最も高いと考えられることから，指標として選定した。
細粒分含有率は，各基準類の液状化判定における液状化強度比 RL の算定式において，液状化強度比 RL を補正するパラメータとして用いられており，液状化強度比との相関が高いと考えられることから，指標として選定した。
粒径加積曲線や密度（相対密度，乾燥密度）は，基本的な土の物性値であることから，
参考指標として選定した。
各基準のおける設計で設定する地盤物性値のばらつきに対する考え方は，「地盤工学会
基準 JGS4001：性能設計概念に基づいた基礎構造物等に関する設計原則（2006）」や「港湾の施設の技術上の基準・同解説（2007）」，道路橋示方書によると，平均値を原則とし，ばらつきを考慮する場合は変動係数等に応じて設定するという考え方が示されている。
液状化試験個所と周辺調査個所のＮ値等の比較に際しては，各基準における地盤物性
値のばらつきに対する考え方を参考に，「平均値」及び平均値から標準偏差σを減じた「平均値-1σ（以下「-1σ値」と称す）」について整理した。
【地盤工学会基準 JGS4001：性能設計概念に基づいた基礎構造物等に関する設計原則（2006）】
設計に用いる「特性値」の決定にあたっては，過去の経験にもとづき，地盤パラメ
ータのばらつきや単純化したモデルの適用性に十分留意しなければならない。
この特性値は，原則として導出値の平均値（期待値）である。この平均値は単なる機械的な平均値ではなく，統計的な平均値の推定誤差を勘案したものでなければならない。
特性値を示すにあたっては，地盤の特性を記述するために，特性値に加えて，導出
値のばらつきの指標（たとえば標準誤差や変動係数）を含めることが望ましい。

4 条-別紙 11-25

【港湾の施設の技術上の基準・同解説（2007）】
性能照査に用いる地盤定数の設計用値は，原則として地盤工学会基準 JGS4001 に基づき，推定する。
地盤定数の代表値である特性値は，データ数が十分かつ導出値のばらつきが小さい場合には，原則として導出値の平均値をもって算定することができる。ただし，データ数が不足している場合（10 個未満）及び導出値のばらつきが大きい場合には，導出値の平均値を補正した上で，特性値を設定する必要がある。
特性値は，導出値のばらつきに関する補正係数 b1 を標準偏差として定義される変動係数に応じて設定することにする。
【道路橋示方書】
地盤は複雑でばらつきの大きい材料であるが，設計に用いる地盤定数は，基礎に作用する荷重に対して，その条件下で最も高い確率で起こり得る基礎の挙動を推定するものである。したがって，地盤定数は，計算式の精度や特性を顧慮した上で，当該地盤の平均的な値と考えられるものを求めることが原則である。
自然地盤から得られる計測データは多様で，しかもばらつくのがふつうである。データのばらつきだけでなく，データ数を合理的に評価して設計に用いる地盤定数を定める必要がある。
各液状化試験個所とその対象地層の周辺調査個所における基本物性を整理した。第 113-7 図に液状化試験個所と周辺調査個所の位置図，第 11-3.8～14 図に各土層の基本物性の比較結果を示す。なお，各種試験は，JIS に基づき実施した。
Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰは，周辺調査個所と比べて，Ｎ値が同程度であり細粒分含有率が小さいこと，Ａ－１の洪積砂層Ⅱは，細粒分含有率が若干大きいもののＮ値が小さいことから，代表性を有していると評価した。ただし，当該地層は層厚が厚く分布範囲が広い
ことを踏まえ，データ拡充を目的とした追加調査を実施する。
Ａ－２地点の洪積砂層Ⅰは，周辺調査個所と比べて，Ｎ値及び細粒分含有率の-1σ値が大きいものの，液状化強度との相関が最も高いＮ値の平均値は小さいことから，代表性を有していると評価した。ただし，Ａ－２地点の洪積砂層Ⅰは，Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰ，
Ⅱと同時代に堆積した地層であること，Ｎ値がＡ－１地点の洪積砂層Ⅱと同程度である
ことを踏まえ，後述する液状化試験結果から非液状化層と評価しているものの，物性設定においては保守的にサイクリックモビリティを示すＡ－１地点の洪積砂層Ⅱの試験結果を用いる方針とする。
Ａ－２地点の洪積砂層Ⅱは，周辺調査個所と比べて，Ｎ値及び細粒分含有率が同程度若
しくは小さいことから，代表性を有していると評価した。なお，後述する液状化試験結果
から非液状化層と評価しているＡ－２地点の洪積砂層Ⅱは，主にサイクリックモビリテ
4 条-別紙 11-26ィを示すＡ－１地点の洪積砂層Ⅰ，Ⅱ及びＡ－２地点の洪積砂層Ⅰの下位に分布する砂層であり，より古い時代に堆積した砂層である。
Ｏ－１地点の洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱは，周辺調査個所と比べて，細粒分含有率の大きい試
料が１試料あることで平均値が若干大きいもののＮ値が同程度であることから，代表性を有していると評価した。ただし，液状化試験個所の粒径加積曲線が周辺調査個所よりばらつきが大きいこと，６，７号炉の申請であることも踏まえ，Ｎ値のデータが少ない７号
取水路周辺でデータ拡充を目的とした追加調査を実施する。
Ａ－３地点の新期砂層・沖積層は，荒浜側の周辺調査個所と比べて，Ｎ値及び細粒分含有率がいずれも小さく下限付近であることから，試験は保守的な個所で実施していると評価した。
Ａ－３地点の新期砂層・沖積層は，大湊側の周辺調査個所と比べて，細粒分含有率が小さいものの，Ｎ値が大きいことから，大湊側の新期砂層・沖積層の液状化強度を確認することを目的とした追加調査を実施する。
Ａ－１地点の埋戻土層は，N 値のみの比較ではあるものの，液状化強度との相関が最も高い N 値が周辺調査個所と比べて小さく下限付近であることから，試験は保守的な個所で実施していると評価した。

4 条-別紙 11-27

(a)粒径加積曲線

第 11-3-3 図 液状化試験個所の基本物性（Ａ－１）

4 条-別紙 11-28

No.1
No.2
No.3
No.4
No.5
No.6
No.7
No.8

(b) 基本物性（Ｎ値・細粒分含有率・乾燥密度・相対密度）の深度分布
第 11-3-3 図 液状化試験個所の基本物性（Ａ－１）

4 条-別紙 11-29

(a)粒径加積曲線

Ⅰ-１
Ⅰ-２
Ⅰ-３

Ⅱ-１
Ⅱ-２
Ⅱ-３

(b) 基本物性（Ｎ値・細粒分含有率・乾燥密度・相対密度）の深度分布
第 11-3-4 図 液状化試験個所の基本物性（Ａ－２）
4 条-別紙 11-30

(a)粒径加積曲線

新期-２
新期-１
新期-３

(b) 基本物性（Ｎ値・細粒分含有率・乾燥密度・相対密度）の深度分布
第 11-3-5 図 液状化試験個所の基本物性（Ａ－３）

4 条-別紙 11-31

(a)粒径加積曲線

Ⅰ-２
Ⅰ-３
Ⅰ-１

Ⅱ-２
Ⅱ-３
Ⅱ-１

(b) 基本物性（Ｎ値・細粒分含有率・乾燥密度・相対密度）の深度分布
第 11-3-6 図 液状化試験個所の基本物性（Ｏ－１）
4 条-別紙 11-32

第 11-3-1 表 各基準類における液状化強度比 RL と基本物性の相関性
基準類名

液状化強度比 RL の算定

液状化強度比の補正にに用いる主物性

用いる物性

道路橋示方書（下水道施設の耐震対策指針と解説，日本下水道協会，2006）（河川砂防技術基準（案）同解細粒分含有率 Fc

説 設計編，日本河川協会編，
1997）（高圧ガス設備等耐震設計指針，高圧ガス保安協会，2000）
港湾の施設の耐震設計に係る当Ｎ値面の措置（その２），日本港湾（有効上載圧を考慮した協会，2007補正を行う）

細粒分含有率 Fc（部分改訂，2012）
建築基礎構造設計指針，日本建築学会，2001
細粒分含有率 Fc（水道施設耐震工法指針・同解説，日本水道協会，1997）
鉄道構造物等設計標準・同解説

細粒分含有率 Fc

耐震設計，（財）鉄道総合技術

平均粒径 D50

研究所，2012

4 条-別紙 11-33

(a) 荒浜側(b) 大湊側
第 11-3-7 図 液状化試験個所と周辺調査個所の位置図

4 条-別紙 11-34

(a) 比較対象位置図
第 11-3-8 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰ）

4 条-別紙 11-35

(b)基本物性比較

第 11-3-8 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰ）
4 条-別紙 11-36

(a) 比較対象位置図
第 11-3-9 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１地点の洪積砂層Ⅱ）

4 条-別紙 11-37

(b)基本物性比較

第 11-3-9 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１地点の洪積砂層Ⅱ）
4 条-別紙 11-38

(a) 比較対象位置図
第 11-3-10 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－２地点の洪積砂層Ⅰ）
4 条-別紙 11-39

(b)基本物性比較

第 11-3-10 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－２地点の洪積砂層Ⅰ）
4 条-別紙 11-40

(a) 比較対象位置図
第 11-3-11 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－２地点の洪積砂層Ⅱ）
4 条-別紙 11-41

(b)基本物性比較

第 11-3-11 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－２地点の洪積砂層Ⅱ）
4 条-別紙 11-42

O－１（洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱ）(a) 比較対象位置図
第 11-3-12 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ｏ－１地点の洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱ）

4 条-別紙 11-43

(b)基本物性比較

第 11-3-12 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ｏ－１地点の洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱ）
4 条-別紙 11-44

(a) 比較対象位置図
第 11-3-13 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－３地点の新期砂層・沖積層）
4 条-別紙 11-45(b)基本物性比較

第 11-3-13 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－３地点の新期砂層・沖積層）
4 条-別紙 11-46

(a) 比較対象位置図（荒浜側）
第 11-3-14 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１の埋戻土層）
4 条-別紙 11-47

(b) 比較対象位置図（大湊側）(b)

基本物性比較

第 11-3-14 図 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較（Ａ－１の埋戻土層）
4 条-別紙 11-48

第 11-3-2 表 液状化試験個所と周辺調査個所の基本物性比較のまとめ

地層区分

Ｎ値

Ａ－１

平均値

洪積砂層Ⅰ

-1σ値

Ａ－１

平均値

洪積砂層Ⅱ

-1σ値

Ａ－２

平均値

洪積砂層Ⅰ

-1σ値

Ａ－２

平均値

洪積砂層Ⅱ

-1σ値

Ｏ－１

平均値

細粒分
含有率

Ａ－３

Ａ－３

※

－

○
-1σ値
平均値
－
-1σ値
平均値

新期砂層・沖積層
（大湊側）

実施

〇

新期砂層・沖積層
（荒浜側）

調査

○

洪積砂質土層Ⅰ，
Ⅱ

追加

○
-1σ値

Ａ－１

平均値

-

埋戻土層

-1σ値

-

〇

※ 液状化強度特性の設定は，保守的にＡ－１（洪積砂層Ⅱ）の液状化試験結果を用いる。

4 条-別紙 11-49

3.3

追加調査位置

3.1 及び 3.2 の検討結果を踏まえて，第 11-3-15 図に追加調査実施予定地を示す。
荒浜側におけるＡ－１地点の洪積砂層Ⅰ，Ⅱ及びＡ－２地点の洪積砂層Ⅰは，地質の連続性等の評価や周辺調査個所のＮ値や細粒分含有率の比較から代表性を有していると評価した。ただし，層厚が厚く分布範囲が広いことを踏まえ，データ拡充を目的とした追加調査を実施する。なお，Ａ－２地点の洪積砂層Ⅰは，Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰ，Ⅱと同時代に堆積した地層であること，Ｎ値がＡ－１地点の洪積砂層Ⅱと同程度であることを踏
まえ，物性設定においては保守的にＡ－１地点の洪積砂層Ⅱの試験結果を用いる方針とする。追加調査位置は，事前調査を実施し，A－１地点の洪積砂層Ⅰ，Ⅱの両層を採取できる場所を選定する。
Ｏ－１地点の洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱは，地質の連続性等の評価や周辺調査個所のＮ値や細粒分含有率の比較から代表性を有していると評価した。ただし，６，７号炉の申請であることを踏まえ，７号取水路周辺でデータ拡充を目的とした追加調査を実施する。追加調査
位置は，事前調査を実施し，古安田層中に挟在する砂層から試料が確実に採取できる場所を選定する。
Ａ－３地点の新期砂層・沖積層は，大湊側の周辺調査個所と比べて，細粒分含有率が小さいものの，Ｎ値が大きいことから，大湊側の新期砂層・沖積層の液状化強度を確認することを目的とした追加調査を実施する。追加調査位置は，事前調査を実施し，新期砂層・沖積層から試料が確実に採取できる場所を選定する。
埋戻土層については，液状化試験を実施したＡ－１地点の N 値が周辺調査個所に比べて小さく下限付近であることから，試験は保守的な個所で実施している評価した。ただし，大湊側での N 値のデータが少ないことから，大湊側の埋戻土層の液状化強度を確認することを目的とした追加調査を実施する。追加調査位置は，事前調査を実施し，埋戻土層か
ら試料が確実に採取できる場所を選定する。

4 条-別紙 11-50

(a)荒浜側：Ａ－１地点の洪積砂層Ⅰ，Ⅱ及びＡ－２地点の洪積砂層Ⅰ
第 11-3-15 図 追加調査実施予定地

4 条-別紙 11-51

(b)大湊側：Ｏ－１地点の洪積砂質土層Ⅰ，Ⅱ及び大湊側の埋戻土層
第 11-3-15 図 追加調査実施予定地

4 条-別紙 11-52

(c)大湊側：新期砂層・沖積層

第 11-3-15 図 追加調査実施予定地

4 条-別紙 11-53

4.

液状化試験結果
4.1

液状化試験方法

地盤工学会では，地盤の液状化強度特性を求めるための繰返し非排水三軸試験方法（JGS 0541）が規程されている。実務的には，地盤の液状化強度特性を求める試験方法
として，繰返し非排水三軸試験のほかに，中空円筒供試体による繰返しねじりせん断試験等が用いられる。（安田，1991） 第 11-4-1 図に一般的な液状化試験方法の例を示す。
三軸試験に代表される間接型せん断試験と比較して，ねじりせん断試験は比較的広範
囲な応力経路又はひずみ経路を供試体に与えられる。
（地盤工学会，2009） 三軸試験では圧縮側と引張側で挙動が異なり，応力経路は上下では対称ではないし，ひずみの発生量も異なる。これに対してねじり試験では応力-ひずみ関係，応力経路ともほぼ対称な形をしている。
（土木学会，2003：第 11-4-2 図）
以上を踏まえ，洪積層である古安田層中の砂層や N 値の比較的大きい新期砂層・沖積層を対象とした試験を実施するにあたり，高せん断応力比の液状化試験を実施する必要があることから，中空円筒供試体による繰返しねじりせん断試験を採用した。
実施した中空円筒供試体による繰返しねじりせん断試験の概要を第 11-4-3 図に，試料採取に用いた凍結サンプリングの概要を第 11-4-4 図に示す。

4 条-別紙 11-54

載荷状況

応力状態

第 11-4-1 図 一般的な液状化試験方法の例（安田，1991 抜粋）(a)繰返しねじりせん断試験(b)繰返し三軸試験

第 11-4-2 図 液状化試験結果の例[上図：応力ｰひずみ関係，下図：応力経路]（土木学会，2003）
4 条-別紙 11-55

第 11-4-3 図 中空円筒供試体による繰返しねじりせん断試験の概要
4 条-別紙 11-56

第 11-4-4 図 凍結サンプリングの概要
4 条-別紙 11-57

4.2

液状化試験結果の分類に対する基本的考え方

レベル２地震動による液状化研究小委員会活動成果報告書（土木学会，2003）では，地盤の液状化及びそれに関連する事象の定義として，以下のように記載されている。第 114-5 図に地盤の強度とダイレイタンシー特性の概要を示す。
【液状化】
地震の繰返しせん断力などによって，飽和した砂や砂礫などの緩い非粘性土からなる地盤内での間隙水圧が上昇・蓄積し，有効応力がゼロまで低下し液体状となり，その後地盤の流動を伴う現象。
【サイクリックモビリティ】
繰返し載荷において土が「繰返し軟化」する過程で，限られたひずみ範囲ではせん断抵抗が小さくなっても，ひずみが大きく成長しようとすると，正のダイレイタンシー特性のためにせん断抵抗が急激に作用し，せん断ひずみの成長に歯止めがかかる現象。主に，密な砂や礫質土，過圧密粘土のように正のダイレイタンシー特性が著しい土において顕著に現れる。
【繰返し軟化】
繰返し載荷による間隙水圧上昇と剛性低下によりせん断ひずみが発生し，それが繰返し回数とともに徐々に増大するが，土のもつダイレイタンシー特性や粘性のためにひずみは有限の大きさにとどまり，大きなひずみ範囲にいたるまでの流動は起きない。

4 条-別紙 11-58

これらの事象のうちサイクリックモビリティは，その現象の違いから一般的に液状化とは区別されている。以下に既往文献におけるサイクリックモビリティの記述を示す。また，第 11-4-6 図及び第 11-4-7 図に緩い砂と密な砂の液状化試験結果の比較を示し，液状化とサイクリックモビリティの違いを整理した。
サイクリックモビリティとは，砂などの繰返し載荷において，有効拘束圧がゼロに近づいてから，載荷時にせん断剛性の回復，除荷時に有効応力の減少を繰り返していくが，ひずみは有限の大きさにとどまる現象であり，液状化とは区別して用いられることがある。（地盤工学会，2006）
地盤の液状化は，ゆるい砂地盤が繰り返しせん断を受け，せん断振幅が急増し，地盤全体が泥水状態となり，噴砂や噴水を伴うことが多いので，現象的にサイクリッ
クモビリティとは異なる。
（井合，2008）
サイクリックモビリティにおいて，有効応力がゼロになるのは，せん断応力がゼロになる瞬間だけであり，せん断応力が作用している間は有効応力が存在するので，間隙水圧比が 100％に達した後でも，繰返しせん断に対して相当な剛性を保持する。
（吉見，1991）
密詰めの場合には大ひずみは生じない。一時的に有効拘束圧が 0 になっても，その後にせん断力を加えると負の過剰間隙水圧が発生して有効拘束圧が増加（回復）し，有限の小さなひずみ振幅しか発生しない。この現象を“サイクリックモビリテ
ィー”と呼んで液状化と区別することもある。（安田，1991）
これらの知見を踏まえて，液状化試験結果を，「液状化」，「サイクリックモビリティ」
及び「非液状化」の３つに大別することとした。

4 条-別紙 11-59