自然災害科学 J.J
SNDS 301 4953（2011）

東日本
大震災
速 報

後藤

地震動による地盤と構造物の被害

浩之＊・高橋良和＊・鍬田

泰子＊＊・高橋１．はじめに章浩＊＊＊・盛川仁＊＊＊＊

地震の地震動による被害の概要を報告するもので３月１１日１４時４６分に三陸沖を震源とするマグニある。ただし，東北地方から関東地方にかけてのチュード９．
０（Mw）の地震が発生した。気象庁によ広い範囲が被害域であるため，被害調査対象地域

り「平成２３年（２０１１年）東北地方太平洋沖地震（Theはその中でもごく限られた地域であったことを予２０１１ offt
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rthquake）」

め断っておく。

１）と命名された この地震では，宮城県栗原市築館で２．地盤被害の概要

震度７を観測し，また宮城県，福島県，茨城県，
２）

栃木県の広い範囲で震度６強を観測している 。本本地震による地盤被害としては，河川堤防盛土

地震のメカニズムは西北西－東南東方向に圧縮軸の被害，造成地の被害が挙げられる４）。また，関をもつ逆断層型地震で，太平洋プレートと北米プ東地方を中心とした広範囲に及ぶ液状化被害も報レートとの間で発生したプレート境界型地震であ告されている５，８）。

る。今回の地震断層は南北方向に広がっており，河川堤防被害に関して，国土交通省によると阿その余震域も長さおよそ５００km，幅およそ２００km

武隈川，名取川，北上川，鳴瀬川で津波によるもに及んでいることも報告されている３）。のと考えられる堤防流出・決壊が計２５箇所にのぼ

東日本大震災と命名された本地震による災害ることが報告されている７）。また，堤防沈下，堤は，津波と原子力発電所事故の被害が主である。

防法崩れ，堤防クラックなどが報告されており，

しかしその一方で，河川堤防などの土構造物，新例えば鳴瀬川は堤防沈下２７箇所，堤防法崩れ２５箇

幹線高架橋などの構造物，家屋被害など地震動に所，堤防クラック１８３箇所である７）。このうち，津よる被害が宮城県から岩手県を中心に発生してい波に関連しない地震動による直接的な被害も鳴瀬

例えば４６）。４月７日に発生した余震の影響もあ川，江合川，吉田川で認められたことが報告されり，例えば東北新幹線は地震後一ヶ月以上経過している４）。江合川の堤防では天端の沈下，天端のた 4月２９日に全線開通した。

開口クラック，法面のクラックなどが複数認めらる

本報告は，地震発生直後（３/１４１６）に宮城県かれ，法尻に噴砂が見られる箇所もあった。写真１

ら岩手県にかけて調査した内容を中心として，本は江合川に架かる県道１号の橋梁である江合橋の＊＊＊＊＊京都大学防災研究所
DisasterPreventionResearchInstitute,KyotoUniversity＊＊
神戸大学大学院工学研究科市民工学専攻
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ersity＊＊＊東京工業大学大学院理工学研究科土木工学専攻
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東京工業大学大学院総合理工学研究科人間環境シス
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写真１

後藤・高橋・鍬田・高橋・盛川：地震動による地盤と構造物の被害

江合橋左岸下流側の堤防盛土の被害（撮影日：２０１１/３/１４）

左岸下流側の堤防の被害の様子である。堤体は側

写真２

仙台市青葉区桜ヶ丘４丁目の斜面上に認められた路面のクラック（撮影日：２０１１/３/１４）

３．構造物被害の概要

方に大きく変形するとともに大きな沈下を生じて

津波被災地では，津波による構造物の被害が太おり，その結果，堤防天端部に設けられた路面に平洋沿岸に多く報告されているが，地震動によるはクラックが発生し，不同沈下を生じていた。信

構造物被害は限定的である。その中で東北新幹線号待ちをして停止していたと思われる道路上の車の被害は，他の構造物被害と比較して顕著であ両は身動きが取れず，乗り捨ててある状態であっる。J
R東日本の報告によると９），沿線上の架線柱た。基礎地盤は砂質シルトや粘土で主に構成されの被害は約５４０箇所，高架橋の被害は約１００箇所なており，また，細粒分を多く含む噴砂がクラック

ど計１，２００箇所にのぼる。北上駅－新花巻駅間の内に見られたことから，堤体や砂質シルト層の液第１中曽根 BL（高架橋）（図１）では，高架橋柱状化が，堤防大変形の原因の一つであると考えらが大きく損傷し，コアコンクリートが玉石状に破れる。

砕して主鉄筋がはらみだし，軸力支持能力を喪失

造成地の被害は仙台市を中心に発生し，北中山，している様子が認められた（写真３）。第１中曽根

桜ヶ丘，南光台，旭ヶ丘，鶴ヶ丘，緑ヶ丘，折立，BLは両端にゲルバー桁を有する一層ラーメン高架西花苑，相互台で地盤変状が報告されている４）。例

橋であり，このような損傷はラーメン端部柱にのえば，緑ヶ丘は１９７８年宮城県沖地震で被害の発生み見られたため桁の落下に直接繋がることはない

した造成地であるが，１丁目は鋼管杭，コンクリーが，単純桁を支持する重要な柱である。また，仙トもたれ擁壁，集水井などの対策工が功を奏して台駅－古川駅間の二層ラーメン高架橋では耐震補被害が認められなかったが，３丁目と４丁目では強された柱部ではなく横梁に損傷が認められた（写１９７８年の地震と同じ箇所で顕著な地盤変状が発生

真４）。なお，本震以降復旧作業が進められていしている４）。仙台市青葉区桜ヶ丘４丁目では緩やかたが，な斜面上の宅地で地盤変状が認められた（写真２）。

４/７に発生した余震によって再度被害が発生して路面上には斜面方向と垂直に複数のクラックが発いる９）。本震で被害を受けた高架橋は応急的な補生し，上下方向にギャップのあるものも認められ強がなされたため損傷は軽微であったが，本震時た。斜面下手方向に地盤が移動したことに起因しに無被害と判断された高架橋で被害が発生していたものと考えられる。クラック部から水道管被害る。

によるものと考えられる漏水も発生していた。なお，斜面下端部には噴砂が認められた。

その他の構造物被害は，主として宮城県北部の大崎平野に集中している。特に，大崎市古川，登５１

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図１

北上駅－新花巻駅間の東北新幹線被害の概要と第１中曽根 BLの位置

写真４

東北新幹線仙台駅－古川駅間の高架橋横梁の損傷（撮影日：２０１１/３/１５）噴砂の位置を整理したものである。なお，調査は
３/
１４４/７の数日間で実施しており，４/７の余震によ写真３

東北新幹線北上駅－新花巻駅間の第１中曽根 BLのラーメン高架橋柱の大きな損傷（撮影日：２０１１/３/１５）る影響を受ける前の状況である。大崎市古川には
防災科学技術研究所 K-NET古川観測点と気象庁による大崎市古川観測点が位置している。両者ともに，震度６強を観測しているが，４/２６現在で地震

米市迫町佐沼では，局所的に家屋の被害が集中し記録が公開されているのは K-NET古川観測点のみている箇所が認められた。このうち，大崎市古川である。両観測点は直線距離で約１ kmであるが，の古川駅北西側では複数の倒壊家屋や液状化被害

周辺の被害状況を調査すると気象庁古川観測点のが見られた。図２は古川駅北西側で調査を実施し位置する南側の方が被害は顕著である。液状化にたルートとルート上に認められた倒壊家屋，大きよる噴砂，マンホールの浮き上がりなどの被害はな損傷を受けた家屋，マンホールの浮き上がり，主に古川駅西側の駅前大通で見られ，その西側に

５２

後藤・高橋・鍬田・高橋・盛川：地震動による地盤と構造物の被害

図２

写真５

大崎市古川の被害の様子と地震観測点位置

大崎市古川中里の木造家屋の被害（撮影日：２０１１/３/１４）

写真６

大崎市古川中里のアパートの傾斜（撮影日：２０１１/４/７）

位置する古川中里，古川南町，古川荒川小金町なろ家屋の外壁の剥離など構造的には軽微な被害がどで木造家屋の被害が認められた（写真５）。また，散見される程度であった１０）。これは，構造物等へ古川中里では傾いたアパートが見られ（写真６），の影響が懸念される１２秒の周期帯域のレベル周辺に噴砂が認められている。

が大崎市古川の記録では高く，栗原市築館の記録

なお，本地震で震度７を観測した栗原市築館では，観測点周辺を含めた市街地の調査をしたとこ

では低いことによるものと考えられている４）。

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４．まとめ

ンター，東北地方太平洋沖地震に関する情報，東北地方太平洋沖地震の地震動による地盤被害，構造物被害は津波被害と比較して限定的であるものの，内陸部で河川堤防，新幹線高架橋，造成地などの被害が発生した。ただし，被害域が広範囲に及ぶため地震動による被害の全体像が未だ掴めない状況である。今後，地震動強さと関連させながら被害メカニズムが解明されることを期待したい。また，主に４/７の余震に起因した本震によるものではない被害も発生していることか
ら，本震被害と分離した整理が必要であることも指摘したい。

謝５３

辞本報告にあたり，土木学会地震工学委員会被害調査団の皆様には現地被害調査にあたり多大なるご支援，ご協力を頂きました。また，京都大学防災研究所の皆様には現地調査に際して，安全面に配慮した助言や支援を頂きました。感謝申し上げます。

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