防災科学技術総合研究報告第12号

1966年3月

699，841：624，042．7：550．8：624，131（521．41）

軟弱地盤におげる建築物に関する調査研究
大崎

順

彦

建設省建築研究所

TheNiigata㎝WeakE趾thqllake

Gr㎝皿d

Damagetoi皿Niig伯City
By

ReinforcedanheConcrete

Gr㎝md

Bui1dings

C㎝伽i㎝sY．Ohs8ki

肋〃伽8肋82α肋1州づ刎θ，〃棚8仰〃Co伽肋o〃o〃，τo伽o

Abs㍍3ct
By

theNiigata
city

Earthquake

theAmong

about1，530reinforced

damage．Most
damagetoSuchpeculiar

of

their

bearing

Fromof

the

sandy

these

damageddamageis，theconcretebuildings

wasnotconcretebui1dings1ocatedinNiigatabuildings

weredamage

sandy

woodensettledand／ortworeinforced

concreteareattributed

togromd

waslique丘ed

theby

ti1tedbuildings

speci丘cthesodamagedinandCity，apProximate1y340su脆red

en

masse

were

withoutany

apPreciable

overtumed

complete1y．

ofgroundbehavior

earthquake

werenoticeable．

sandy

vibration

and

the

duringthecompleteloss

resu1ted．

viewpoints
andoftoreinforced
bui1dings

superstructure，but

capacitysoil

June16．1964，manyNiigata，whilefeaturesearthquake；that
ofof

on

aroundtheof

soi1mechanics

critica1condition

ofand

foundationengineering，thetheoccurrenceofliquefaction

mechanism

arebrieHyofthe1iquefaction

discussed．

1．新潟市の地盤無にかかわらず，できるだけもれなく個別調査した．調

新潟市内において，既設各種構造物の基礎設計資料と査に先だってあらかじめ用意した調査表は，表2にし示たとおりのものである．

するため実施されたいわゆる地盤調査ポーリソグの結果
は，地震の直後からできるだけ漏れなく集めるよう努力した結果，111ヵ所，210本のポーリソグ資料を集めえ一茎ダた．これら既往のポーリソグ調査地点は，図1に示すと千おりである．

これらの諸資料を相互に比較検討すれぱ，表1に示したように，新潟市周辺の地盤区分をまとめることができ

細町

幽蜜恢仰

1■

る．

。。、。。樽階ふ舳

これらの地盤構成を新潟市内の図イ：ボーリソグ地点．、．畠官。

一山木戸バ

図に示一してあるように，ほぽ東西方向に沿う断面と，そギ。伽・愉れに垂直な南北を通る2方向の断面に沿って示すと図2

捗

京蜘も一4騨

また新潟市内における既往ポーリソグ資料には，各層に対して標準貫入試験約4，000ヵ所，および土質試験約400。

杣ぺ＼および図3のようになる．

個が行なわれている．

暖妥

2．鉄筋コンクリiト造建物の被害
新潟市内における鉄筋コソクリート造建物の調査は，

図一1新潟市内ポーリソグ地点図一調査団の各班がそれぞれ担当区域を巡回して，被害の有一

Location

3ofborings

inNiigataCity．

新潟地震防災総合研究報告（その2）防災科学技術総含研究報告第12号1966

表一1新潟市周辺の地層区分
Subsoi1formation around Niigata City．

驚土轟：甑雫

細砂，まれにシルトないし粘ニヒ，貝破片を合むことが多い

驚土蓋：21二11

ツルトまじり細砂，時にシルトないし粘土，貝破片が多い

砂質：20〜50粘土質：5〜20」

一BR

基盤岩層

最新期
新期

20〜50以上

中期

砂レキ，砂，シルトの互層

50以上

前期

砂岩，シルト岩，時にレキ岩

50以上

第■

BS

中古期

5〜20

シルトないし粘土，細砂，貝破片を合むことが多い

Lm

期

5〜20

中砂，時に細砂，シルトないし粘土，まれに砂レキ，LばLぱ腐植物多い

シルトないし粘1上・貝破片を含む

最下部層

新代

洪積世

USu

時

第4紀■ ■

下部US1
上部

20以下

中砂ないし粗砂，まれに砂レキー

上部USu
上部砂層

値1

■N

沖積世

砂，シルト，まれに砂レキ，腐植物多く，時に泥炭状

Um

最上部層

質

土

名層

3紀

これら調査表の各項目のうち，用途，構造，階数，亀川1

漫、允寸11茱

円

川

場

111木

垂

駄㎞

㎞．訟てL§山U§／

■｝
十3m

A±O
−5冊rll．」

山−20

一1−3皿±〇一へ一・一10−15裂，破損，剥落等は，調査員の現場における観察に基づLS§κ

US〜、一一10一一15融締・・−20
一一25−250

魎シ」け腐植物まじり砂工者，竣功年月目，基礎スラブ，地業，設計耐力等の各項目は，あらかじめ県庁当局から確認中請時の設計図書を借り出しておいて，調査実施前に記入しておいたもの−30もあり，各建物内に設計図書が保存されていて，その閲

2004006008001000m

覧と関係者からの聞き込みによって記入したものもあ−30

團砂いて記録し，亀裂および破損，剥落等の原因は調査員の判断によった．また床面積，延面積，高さ，設計者，施一5

固皿シ几］・

る．このような資料のない建物こついては，現地におげ

口創1・蛾．Lる調査終了後，建物の設計者あるいは施工者を逐一っき

図一2地盤断面図（その1）

とめて，これと連絡し，設計図書を借り出すか筆写しSubsoi1profi1e−1．て，できるだけもれなく全項目にっいて記入するよう努めた．

柱傾斜角はすべて現場でスケール付き下げ振りによっf20mて実測した．

＋15

姪
田∫＋IO
一←5B二10−5−1O−15

一一20

Su

1二入川川」．1山

1．1

一u・U。．U。
llヨ■，US。

ド．農 所
111 1；一1

ヰ

U．

U皿・リS

新潟市内では，鉄筋コソクリート造の建物は，昭和30」ll1

ノ1勺

llOm

15
上01｛一黎とが，戸別構造別調査の結果によってわかっている．しかし大火後における鉄筋コソクリート造建物の増加はきUS！

∬㎜欄鷲u、舳

年10月1日の大火以前には，その棟数が74棟であったこ

10

わめていちじるしく，確認申請書提出件数その他の調査

15を総合すれぱ，新潟地震当時における総棟数は，だいた

20い1，530棟程度と推定される．これら1，530棟のうち，今−25−25回の新潟地震によって，なんらかの被害を受けたものの−3030

数は340棟であり，したがって新潟市内における鉄筋コソクリート造建物の被害率は340／1，350＝22．2夕6

図一3地盤断面図（その2）
Subsoil

pro刑e−2．となる．

大崎

軟弱地盤における建築物に関する調査研究

表一2新潟地震鉄筋コソクリート造建物被害調査表
Inquiry

formofthedamagetoreinforced

concretebui1dings
分物

所

名

toNiigata

Earthquake。

類

閥査者1建

due

I

称

在≒

地

新＝潟市

一

月ヨ

途

構

造

性宅・アバー一ト・事務所・工場・繭店・デパート・ホテル・病院・学校・劇場・その他（
鉄骨鉄筋コソクリート

鉄筋コソクリート
ラーメン式階

地．L階

全地1ド

床

而績階

地下一部地

半地■ドド

1

基一■I

礎
■

ス

■1一■

ラ■

m2

■

1

5者設■）

数」

1）

その他（コアー式

壁式複合（ブ独立

遵続

複合

「設計醐

力

クイ基礎（木・既製RC・現場打ちRC・鋼）

m

長

イ

■

u■I

1

一t／m2

一損

ガラス内剥落

内

外装

外装

■

裟t／本

1

因

原

〒

基礎移動・不同沈下・衝突・耐力不足・施工不良・）その他（建具

装

振動

その他（）

：
ヨ

■

傾

1

斜角

短辺方向

斜o，o，

原因

位置

Crn

長辺方向o，長辺方向「o，最大傾斜方位

1■…短辺方向1

傾

最少位置

『

■

床Cm

最大ド

柱■

m

Cl1l！

≡1

ハリセン断・柱セン断・〇一破

沈

一■■1戸

年

クィ基礎の場合

コ

置㍊農㍍壁撒ゲ，変形■

竣功

ピヤ基礎径イク

直接基礎の場合

裂

亀Im

さ

基礎スラプ底面GLよりペタ位

1

高茱ク

■

≡施工老疏接基礎

■

■

m2

延繭積］

地■■■）

角

「最犬煩斜方位，一■1一■…■■■■

■一接■

■■」

一一ユ』

続山

皿一」■

棟

■一ぺ

被■一■

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…

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■

一1■皿

LI

開口亀裂

■

1

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『一ユ…

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■

…

」

1

■

■

■

一㌧

原

見：所

■

「修復一、＾1■■］」

その1

1

1■

1

他
這設省建築研究所

一5一

新潟地震防災総合研究報告（そめ2）由災斜学技術総合研究報告一第12号1966

表一3三筋 鉄一コソクリート造建物
Damage，to

被傾斜害

上部構造も被害
室髪けたもg＿＿＿角

0〜1．
1。〜2．5．

2．5。以上建物

reinforcedconcrete（棟）

基礎のみ被害を受けたもの

百1分率（％）

被審建．響竺ヒ⊥被秤竺■、甲㍗2）

計

92
37
22

107
49
33

199

151

189

3午＿

計の一被害

bui1din騨8655

物

1：1：：：1：

31111：：

3・6

16，2

46．800

22・2

100．0

445，200

っぎにこれら340棟の被舎建物の内訳を示せぱ，表3のとおりである．また最大傾斜角（長辺・短辺両方向の〆傾斜角のベクトル和）の大小をもって，被害の等級を表ノわすことにし，傾斜角0。〜1。

小被害。

1。〜2．ヂ

中被害・2。ポ以上

大被害・／

イーぐ．＼㌧ノTとすれば，これら各等級に属する建物の数と百分率も，、紗〕一

表3に示したとおりである．またこれらを地図上にプロットして，被害分布を示せば，図4のようになる．

図一5被害区分図
Mapofdamagedzones．

A坤域：被害がないか軽微な地域
一■一 ■
一一＼、ー・■■
1ノ橋 珊冊大幡

B地域：被害が顕著でなかった地域

一C地域：被害がはげしかった地域

纐斜角に区分したものであるが，このようた区分図の境界線

・O−1．

職o

1㌧25

は，比較的容易に描くことが可能であった．

・25一以』二次に上部構造が被害を受けたものの構造被害型式を分類し，これらをまとめて表示すれぼ，図6のようにな

図一4被害分布図
Distributionofdam弓gedる．

buildings．

今回の地震によ・り新潟市内の建物のケけた被害の特色としては次の事項があげられる．

図4の被害分布図をみるに，小被害のものまで全部含

1）被害は表層砂地盤の性質と関連しており，とくにめれぱ，被害建物はほぼ全市にわたって分布Lているこ

はなはだしい被害をうけた地域は信濃川の埋立地またはとがわかる．しかし，中被害以上のものだけにっいてみ

河川流路の変化によって近年陸地となったところであれぱ，砂丘地帯上には童ったくみあたらなくて，市内のり，これに対して昔からの砂丘地帯ではほとんど被害が低地域だけにあり，さらに大被害のものは，同じ低地域なく，その差が顕著に認められた．

でもきわめて局部的に限られた範囲内に集中している．

2）市内の約340棟の鉄筋コソクリート造建物が被害

このように被害分布の面からみて，被害の大小を分けをうけたが，その実態は全部が傾斜，沈下またはその組るキーライソが市内の各所にある．したがって，図5は建築物以外あ被害も参照しながら，新潟市内を一合せという変動をうけており，それらの約2／3は上部構造になんらの被害がなかった．

6

炊弱地盤における建築物に関する調査研究一大崎

j

縦害

撞物例

主要因1瀞式1推定作用1パ㈱宣被細特ゼー一一一一r一一一一一i雄一一一一↓一一一一一一・一十一一一…
一一一一「a杓1せん断側物

汽一

主な被害状態

一一一十一一一一一一一一一一
一11−8 帝石ビ1レ；耐力蚊（せん断亀裂〕

於一榊一…長；：1：ll㌫l11撚：舳」

l＿＿＿1b水平材破断

1

舳

＿＿牛

＿

1■100i1層部分r

l

＿＿＿＿一

1床スラブ梁竪（引張リ亀裂〕■。一。丸肥運輸榊1梁糀（り張1亀裂〕

ξヨ、．、、豊榊ザ鮒㍑孟り亀例，

→＿＿

体育館r

（同．J二）＿＿＿＿一一一一＾一一一一一一一。阯りり中舳1壁旦伽岳ゴ榊，愉およ榊
不同沈ド箏

力糊お、志打川1り減少｝三j4−70大洋瓢支、t、地帆ザ舳〒）■。枠せん舳

1一。。漏ヰ1孤、い；ん断荻■1・舳；支異ンペ1：二11神奏1111燃㍗
一2−45
一並■二二．上」、」．．」．．、
b「3−25閉沽乳茱

附土、．＿．．

「木．：，スラブr破断

榊・場1

川11w1似川1111り1−4い：1浦榊C棟1桂（せん断亀裂11川壮∴言且；l1撚11㌶鴛1で伽

口i＝、1

川1，梁1せん断亀裂1

図一6構造被害型式
Typesofstructuraldamage．

以上に記したように，今回の建物の被害形態はきわめ

また上部構造に被害をうけた建物は，その原因が局部的な地表変動（地面の割れ，陥没，水平ずれ）やクイ支て特殊なものであり，わが国および世界の震災史上注目持力の低下にあるため，それぞれこれに応じた損傷状況すべきものといえよう．

を示している．なお，締まった砂層まで深くクイ打ちし

3．地盤の特性と被審た基礎をもっ建物は，ほぽ無被害であり，また地ド牢をこのように，今呵の新潟地震では軽い木造建物の被害が少なくて，重い鉄筋コソクリート造がむしろ大被害をもっ建物の被害は一般に少なかった．

受け，しかもその被害が建物全体の沈下・傾斜あるいはこれらの点が従来の震害で多くみられた構造物の振動はなはだしい場合には転倒という形をとっていて，上部的被害の様相と異なっている．

構造の構造的被害はまったくないか，あるいは二次的な

3）鉄筋コソクリート造以外の木造，鉄骨造などの建物も地表変動によって被害をうけたが，屋帳瓦の落下はものにほぽ限られているという，従来の震害の経験ではほとんどみられなかった．

あまり例をみない特徴を示している、大規模な構造物が転倒した例は，いままでにもある

4）砂丘傾斜地に造成した宅地の軟弱た盛砂のため，が，いずかの場合も，粘土質地盤がスベリを示L，傾斜その上の木造建物が被害をうげた．と反対方向の地面が盛｛）上る形の破壌機構を示してい

5）石油工場から火災が発生し，このため工場ならびに周辺の相当多数の建物が被災した．

る，7

漸潟地震防災総合研究報告（1その21）防災科学技術総合研究報告鵠12号1966

砂粒の粒子の大きさ

これに対して新潟の場合は，建物下部の地盤にスベリ

問ゲキ水圧
間ゲキ水中におげる水溶性物質の溶解度を生じた形跡は，まったく見あたらず，単に建物の片側が砂中へ沈没した形となっている．

地震学的事項
地震動の加速度・振幅とその継続時問

また逆に，地中に埋設した軽い構造物が，浮かび上った現象は，市中のいたるところに見受けられた・

地震波の砂層中におげる伝播速度以上のことから，今回の新潟地震では，地表面からあ地盤の卓越周期る程度の深さまでの砂層が，地震動によってまったく液構造学的事．項体のような性状を呈する，いわゆる液化現象を起こした建築物の形状・剛性・固有周期ものと考えることができる．

基礎スラプの種類

液化現象（Liquefaction）は，土質力学理論では次の地業の種．類ように説明されている．すなわち，いま粒子問の間ゲキ水が水で飽和されている砂層を考え，この砂層中におけこれらの諸事項のうち，砂層の滞積年代としては約る全応力をσ，有効応力をδ，過剰問ゲキ水圧を〃で300年より新らしく，地表面からの深さに応ずるある限界値よりゆるい間ゲキを有していて，水で飽和してお表わすと，り，また粒子の大きさもある範囲内にそろっているもの

σ＝σ十〃が，地震動によってその体積を収縮し，その過程においが成り立っ．て，問ゲキ水圧を異常に高めたことが液化の原因となっ

また砂のセソ断強さは，有効応力によって支配され，セソ断強さをs，砂の内部摩擦角をφとすれぼ，たものと考えられる．またこのような液化を起こした地

S＝σtan盤の性状と，常時微動の頻度曲線の型の間には密接な関d係があり，さらに構造的にみれぱ，基礎スラブがベタ基あるいは礎で，とくに地下室のあるものおよび地業としてクイをS＝（σ一〃）tanφ有するものが，被害の程度が他に比べて軽い．

で表わされる．

4．問題点と今後の霞題

そこでいま砂中の問ゲキ水圧〃が，なんらかの原因に

1）今回の建物被害の原因となった砂層地盤におけるよって増大L，地表変動（地割れ，陥没，水平ずれ等）と液化現象（こ〃÷σ程度にまで高まったとすれぼ，上式よりれに伴う噴砂，噴水）は関東，福井，東南海，南海道等の過去の大地震においても局部的にみられており，とく万＝σ一〃＝Oに東南海地震における名古屋市南部地区の被害はこれにとなり，したがって関連するものと考えられる．

S＝O

また砂層の液化現象については，これに関する実験もすなわち砂はまったくセソ断低抗を失なって，液体のよあり，また理論的にも考えられてきたことであるが，今うな性質となる。

すなわち，砂が液化現象を起こす原因は過剰地下水圧

回の新潟市における場合のように広い地域にわたってこ〃の発生にある．専実，今回の地震でも噴砂，あるいはの種の異常現象が生じるとは，従来の経験からみて予期砂火山といわれる地下水が砂とともに地表に吹き出したしていなかったところである．これは現行の地震に一対す跡が，いたるところにみられ，地下水圧が上昇したことる基礎構造設計法が不十分であることを示すものであり，今後の調査，研究によって整備されなけれぱならなの動かせぬ証拠となっている．

このような鉄筋コソクリート造に対する被害の主原因

し・．となった液化現象にっいては，各種の観点から，その生

2）起の要因あるいはそれに影響を与えたものと思われる諾

こった異常な現象の原因を十分究明して，その生起条件

この際まず行なうべきことは，砂層地盤に今回起を明らかにすることである．このために・は大規模の実験事項を列挙すれぱ，次のとおりである．

的研究と理論解析のほかに，過去の地震時における同種地質学的事項の箏例についても十分しらべる必要がある・

砂層の滞積年代・滞積地形

3）

土質工学的事項

次に，全国主要郁市とくにその臨海，臨川，低地域部の地盤状況を調査し，前記の生起条件と同一である砂層の問ゲキ比・飽和度・地表面からの深さ

8一1欧弱地盤における建築物に関する調査研究一人崎
場合は，地域指定を行なってこの地域内の基礎設計に特別の注意を払うことが必要である．

4）一方，上記のような特殊な地域における各種の構造物に対して，いかなる基礎構造を用いれぱよいかという問題を，今回の被害結果を基にし十分研究検討して解決しておくことが必要である．