コンクリート構造物の被害
下村
長岡技術科学大学

匠
環境・建設系

1．はじめに2004 年 10 月 23 日に新潟県中越地方で発生した地震は，1995 年兵庫県南部地震（阪神淡路大震災）以降，わが国がはじめて経験する内陸直下型の震仙台

度 7 クラスの地震である．それゆえ，この地震における被害状況により，阪神以降続けられてきた

東京
名古屋

各種震災対策の有効性が検証されることとなっ新潟県の位置た．
（国交省北陸地整パンフレットより）

筆者は，在住する新潟県長岡市においてこの地震を経験した．また，土木学会により組織された

図1

平成 16 年新潟県中越地震の概要

第１次，第２次の調査団のメンバーに加わり，構造物の被害調査を行う機会を得た．
本稿では，土木学会の調査団の調査結果 1)2)3)，
各種事業者や公共団体の公表資料

4)5)

栃尾市

長岡市

，筆者の調

越路町

査結果に基づき，今回の地震における構造物，と山古志村

くにコンクリート構造物の被害について述べる．

小千谷市
川口町

魚沼市（旧堀之内町）

2．平成 16 年新潟県中越地震の概要
今回の地震は正式には「平成 16 年新潟県中越地震」と命名された．本震は，2004 年 10 月 23 日

（国土地理院）

土曜日 17 時 56 分に新潟県の中越地方の川口町を

図2

本震と震度5以上の余震の震源分布

震源として発生した（図 1）．地震の規模はマグニ
チュード 6.8，最大震度は川口町において震度 7

はもとより，全国の研究所，大学による現地調査が観測された．隣接する小千谷市では震度 6 強，が行われた．土木学会においては，第 1 次，第 2周辺の長岡市，十日町市などでは震度 6 弱であっ次の調査団を組織し，現地調査を行い，調査結果た．最大震度が 5 以上の強い余震が，本震直後にを公表した．これらの調査は，多方面にわたって頻繁に起こり，その後も長期間にわたって生じて行われ，そのひとつとして，コンクリート構造いる（図 1，図 2）．

物・鋼構造物の被害調査を担当する班が設けられた．

3．コンクリート構造物の被害
3.1

コンクリート構造物関係の調査班は，第 1 次調調査時期と調査箇所

査団では埼玉大学睦好宏史教授を班長とした 5 名

震災直後から，行政機関，鉄道，道路の事業者

が 10 月 26 日～28 日に現地調査を行い，第 2 次調

－ 45 －

査団では東京大学前川宏一教授を班長とした 6 名が 11 月 6 日～8 日に現地調査を行った．筆者はい
長岡高専

ずれの調査にも参加した．

上越新幹線（片田・村松地区）

2 回にわたる調査団が調査した主なコンクリー
ト構造物の位置を図 3 に示す．なお，これらの構造物が今回の地震で被害を受けた構造物のすべてというわけではない．
3.2

妙見地区旧道橋脚
関越道（小千谷地区）

上越新幹線（和南津地区）

国道17号小千谷大橋
JR越後川口駅地下道

関越道（堀ノ内地区）

ほくほく線高架橋（十日町駅付近）

上越新幹線和南津地区の橋梁構造物

今回の地震の本震の震源に近い川口町和南津地区は，信濃川と魚野川の合流点であり，山，川，（国土地理院の図に加筆）

図3

コンクリート構造物の被害調査箇所

谷，人里が複雑に入り組んでいる．この近辺を上越新幹線，JR 上越線（在来線），関越自動車道，国道 17 号線が通っているため，橋梁，トンネルなどの構造物が集まっている．
図 4 は和南津地区の上越新幹線の構造物を示し

図4

上越新幹線和南津地区の構造物ている．東京方の堀之内トンネル口から新潟方の魚沼トンネル口に至る 1km 程度の区間が，RC ラー
メン高架橋の第 1 第 2 第 3 和南津高架橋，魚野川上越新幹線を跨ぐ PC 箱桁橋の魚野川橋梁により結ばれてい魚野川橋梁

る．これらの構造物のいくつかに被害がみられた．
3 径間連続 PC 箱桁橋の魚野川橋梁では，RC 橋脚に曲げ損傷が発生した（図 5）．本橋脚は，直径約 6.5m の円形断面であり，損傷箇所は内側軸方向鉄筋の段落し部にあたる．損傷形態は，軸方向内側軸方向鉄筋の段落し部における曲げ損傷

鉄筋のはらみだし，かぶりコンクリートの剥落なかぶりコンクリートの剥落，軸方向鉄筋のはらみだしどが見られた．しかし，柱としての軸力保持機能は損なわれていない．

図5

上越新幹線魚野川橋梁

ラーメン高架橋の第 1 和南津高架橋では，橋脚のせん断破壊が発生した（図 6）．本橋脚は，事前

上越新幹線に行われていた耐震診断の結果，じん性に乏しい

第1和南津高架橋

せん断破壊先行型と判定されており，耐震補強が順次施される予定であった 4)．今回の地震により生じた破壊性状は，予想されたとおりのせん断破壊であったことから，現在行われている既存構造橋脚のせん断破壊が見られた．

物の耐震診断が妥当であることが確認されると同時に，補強が必要と判定された構造物に耐震補耐震診断の結果，じん性に乏しいせん断破壊先行型と判定されており，2005年耐震補強予定であった．

強を早急に施すことの重要性があらためて認識される結果となった．

図6－ 46 －

上越新幹線第１和南津高架橋

同じくラーメン高架橋の第3和南津高架橋にお上越新幹線いても橋脚のせん断破壊が発生し，軌道面の沈下

第3和南津高架橋が見られた（図7）．本橋脚は，耐震診断の結果，せん断破壊先行型ではないと判定されていたものであるので，この破壊は例外的である．このような破壊が生じた理由として，高架橋完成後に地表付近に施工された別の構造物が影響し，主構造
橋脚のせん断破壊，軌道沈下物の状況が設計時に想定していた構造系と異な耐震診断上せん断破壊先行型ではないと判定されたが，高架橋完成後に作られた付帯設備の影響により，構造系が変化したと考えられる．

4)

ったためであると考えられている ．すなわち，橋脚郡中に併設された融雪のための付帯設備が，高架橋柱の水平変位を地表面近傍で拘束したた

図7

上越新幹線第３和南津高架橋

めに，柱のせん断スパンが短くなり，破壊モードがせん断破壊に移行したと考えられる．この仮説をわかりやすく示したのが，図8の数値シミュレーションの結果である3)．拘束効果の大きい支持床があると，橋脚の水平変位が拘束され，地上部分においてせん断破壊が生じやすくなる可能性のあることが示唆される．このことから，構造物付近の付帯設備や地盤との相互作用を適切に考慮できる耐震性能照査技術の高度化に向けての産学挙げての一層の努力の必要性が，土木学会第二次調査団による緊急提言のひとつとして掲げられている．
図83.3

上越新幹線村松・片田地区の橋梁構造物

付帯設備による主構造物の拘束効果に関する数値解析による検討例（類似の構造物を対象に上越新幹線は小千谷市から長岡市に入り，滝谷検討）2)

トンネルを出たところから高架橋が連続する（図9）．ここからは山岳部を抜け，信濃川にそって開けた平野部を新潟市に向けて走ることとなる．この滝谷トンネルをでた地点で，上越新幹線「とき325号」は中越地震の本震にみまわれ，約1.6km脱線しながら走行し停止した．

図9上越新幹線村松・片田地区の構造物

この区間は平成7年の運輸省通達における緊急耐震補強対策の対象線区となっており，一部の高る損傷が生じた柱が混在しており，想定どおりの架橋にはすでに耐震補強が施されていた（図10）．

軽微な被害に収まっている．

鋼板巻立て補強が施されていた十日町高架橋に耐震診断の指標と限界値の設定の妥当性，およは被害が見られておらず，耐震補強の効果が確認

び耐震補強の有効性が確認される結果となった．

された．また，耐震補強が不要と判定された構造物では，無損傷の柱と柱端部に曲げ塑性変形によ－ 47 －

上越新幹線
曲げ損傷

村松高架橋

十日町高架橋
鋼板巻立てによる耐震補強済み耐震補強が必要と判定され，耐震補強が施された区間には損傷は見られなかった．
耐震補強不要と判定された区間は軽微な曲げ損傷に収まった．

図10

上越新幹線村松高架橋と十日町高架橋

曲げ損傷（復旧工事中）
3.4

北越急行十日町駅付近高架橋

上越線六日町から十日町を通り日本海側へと抜ける北越急行線は，第3セクターとして1997年3月に開業した．阪神淡路大震災以降に新設された構造物であるが，設計は旧規準による．そこで，当時改訂準備中であった現行設計標準を用いて耐震性のチェックが行われていた．

図11

北越急行十日町駅付近高架橋

図11は，北越急行線の十日町駅付近の高架橋である．
柱端部に曲げ塑性ヒンジが形成される損傷であった．本構造物は，現行設計標準による耐震性能照査の結果，曲げ破壊先行型と確認され，補強の必要がないと判定されていたものである．はた桁の衝突による損傷

して，今回の地震による損傷は軽微な曲げ損傷に

図12

支承部の損傷関越自動車道芋川橋梁収まっており，被災後44時間で列車を運行させながら，修復工事を行っていた．シナリオ通りの損

本震後19時間で緊急車両の通行を可能とし，被災傷制御が実現したといえる．本構造物は，阪神淡地の復旧に大きく貢献した5)．

路大震災以降初めて震度6クラスの直下型地震を受けた新設構造物である．

関越自動車道の橋梁構造物は，支承部等に損傷が見られたものもあったが，橋梁としての機能を失うほどの損傷ではなかったので，車両を通行さ3.5

関越自動車道の構造物せながら修復工事を行うことができた（図12）．

関越自動車道は，上越新幹線と平行に首都圏と新潟を結ぶ高速道であるが，新幹線と比較して，3.6

一般道の構造物

盛土など土工区間が多く，トンネル，橋梁などの国道，主要地方道，県道などの一般道も広い範構造物が少ない．震災直後は，盛土の崩壊，路面囲で被害を受け，通行止め箇所が多数発生した．の陥没，段差の発生などの土工の被害により通行

その多くは盛土の崩壊，路面の陥没，段差の発生不能となったが，きわめて迅速な復旧作業により，などの土工の被害によるものである．しかし，橋－ 48 －梁構造物の被害もいくつか発生した．図13は，国道17号線小千谷大橋の橋脚の被害状況である．本

長岡市妙見町土砂崩れ現場付近の旧道橋脚

橋梁は上部構造が連続鋼箱桁，下部構造がRC単柱（旧浦柄橋）からなる．固定支承橋脚に被害が集中した．かぶりコンクリートの剥落，鉄筋のはらみだし，斜め産経新聞ひび割れなどが見られた．車両を通行させながらRC橋脚のせん断破壊修復工事が行われた．
ただしこの橋は震災以前から供用されていなかった

図14

長岡市妙見町旧浦柄橋

JR越後川口駅

図133.7

国道17号線小千谷大橋

その他
地下道の被害その他のコンクリート構造物の被害で，特徴的なものをいくつか紹介する．
図14は，土砂に埋もれた車中から男児が救出さ

図15 JR越後川口駅地下道れた長岡市妙見町の土砂崩れ現場直近の旧道の橋脚である．現行道路橋が隣接するので，この橋はすでに役目を終了していた．典型的な橋脚のせ
長岡高専

ん断破壊が観察された．
図15は，JR越後川口駅の地下道の被災状況である．この近辺は倒壊家屋が多く，激震地区であった．
図16は，長岡工業高等専門学校の建築物である．

基礎地盤の沈下

長岡高専付近は長岡市内でも地震動の大きかった地域であったうえに，高専の立地している造成

建物の柱の損傷地の地盤の変状の影響により，校内の建物は著しい被害を受けた．

図16－ 49 －

長岡高専

4．おわりによび復旧概要≪被災～4 車線一般開放までの

1) 今回の中越地震は，1995 年の阪神淡路大震災

取り組み≫，2005.1

以降行われてきた，構造物の耐震に対する取り組み，すなわち耐震設計規準類の整備，耐震診断の評価指標と限界値の設定，耐震補強技術の開発研究が有効かどうかの検証の機会となった．その結果，それらは適切であったと考えてよいことが明らかとなった．
2) しかし，設計上想定していない破壊が生じた構造物も見られた．構造物の耐震性能照査の高度化を図り，付帯設備や地盤との相互作用の影響などを考慮できるようにする必要があることが明らかとなった．
3) 補強が必要と判定され，耐震補強が計画中であったものの，まだ施されていなかった構造物の中には，予想されていた通り損傷を受けたものがみられた．社会基盤構造物への耐震補強の実施は，社会全体の安全のために不可欠であるとの認識から，これを推進する社会システムの構築が求められる．
参考文献
1) 土木学会：平成 16 年新潟県中越地震

社会基盤システムの被害等に関する総合調査「調査結果と緊急提言」，Ⅰ報告・提言編，土木学会第二次調査団，2004.12.
2) 土木学会：土木学会（第 1 次）・地盤工学会合
同調査団 調査速報（Ver. 1.0, 2005 年 1 月11 日），5. 橋梁構造物の被害，2005.1（WEB資料）
3) 前川宏一：新潟県中越地震災害

第二次調査

団速報，交通基盤施設の被害，土木学会誌，
Vol.90，No.1，pp.9-10，2005.1
4) 石橋忠良：新潟県中越地震における土木構造物の被害（鉄道施設），平成 16 年新潟県中越地
震被害調査報告会配布資料，地震工学会，pp.67-71，2004. 125) 日本道路公団北陸支社：平成 16 年（2004 年）
新潟県中越地震に伴う高速道路の被災状況お－ 50 －