R4-009
大規模地震が表層崩壊の発生や崩壊規模に及ぼす影響
信州大学大学院(現国土防災技術株式会社)〇桑澤昭雄

信州大学学術研究院農学系

平松晋也

1．はじめに近年，我が国では平成 23 年東北地方太平洋沖地震や平成 28 年熊本地震，さらに平成 30 年北海道胆振東部地震などに代表される大規模地震が頻発するようになった。
しかし，大規模地震発生後の土質強度や斜面安定性の変

濁川流域化を議論した研究事例は少ない。大規模地震発生後の斜調査地点

面安定性の変化は，『地震時に斜面に作用した加速度による土質強度の変化』と『地震により発生した開口亀裂などの斜面変状』に起因して生じることが知られている。本研

山王谷川流域

究は，平成 28 年熊本地震時に崩壊が多発した阿蘇地域を阿蘇山対象として，大規模地震により形成された開口亀裂の概

南阿蘇村

0

要を把握するとともに，これらの開口亀裂が斜面の安定0

図-1性や崩壊規模に及ぼす影響を定量的に把握することを目

1km

3km

研究対象地的として実施したものである。

2．研究対象地の概要
熊本地震により崩壊が多発した濁川流域内に研究対象地を設定した(図-1)。同流域に位置する崩壊地周表層土辺で，斜面調査用簡易貫入試験と同地点より採取し黒ボクた不撹乱供試体を用いた土壌物理試験を実施した。
Nc 値と飽和透水係数の深度分布と同地点の土層区分を図-2 に示す。現地での崩壊地周辺の土層断面調査

褐色ローム1の結果と図-2 に示す Nc 値と飽和透水係数の深度分
布より，崩壊時のすべり面は軽石混じりの褐色ロー1

軽石混じりの褐色ローム

ム層と粘土層との境界である 150cm～160cm 深度付

灰色(緻密)

粘土近に位置しているものと推察される。
図-2Ks：飽和透水係数(cm/sec)

Nc値

調査地点A
土層区分
01.0E-05 1.0E-04 1.0E-03 1.0E-020202040406060808010010005101512012014020

すべり面

140160160180180

土層構造と土壌物理定数の深度分布

3．崩壊地周辺に形成された開口亀裂の実態把握
図-3 に示す崩壊地周辺 50m の範囲に位置する亀裂の分布状況を把握した。亀裂は崩壊地源頭部に集中してみられ，崩壊地周辺の限られた範囲であるにもかかわらず，61 箇所にも及ぶ亀裂の存在が確認された。本調査で確認された 最大規 模の 亀裂

120は，幅 60cm，深さ 102cm
調査範囲

10050m

亀裂深さ（cm）であった。亀裂深さと亀裂幅との関係を示す図-4より，亀裂幅の増加とともに亀 裂深さ も増 加する傾向 がみら れる もの

50m50mの，亀裂幅が 30cm 以上

8060402000になると亀裂深さは 60～100cm の範囲内で一定値を示すようになる。

図-3 崩壊地周辺の亀裂の分布状況- 203 -

図-4204060
亀裂幅（cm）

亀裂深さと亀裂幅の関係

804．開口亀裂の存在が斜面の安定性に及ぼす影響
932

大規模地震により発生した亀裂が周辺斜面の水移動や斜930

面の安定性に及ぼす影響を定量的に把握するため，地震発生た。解析対象範囲は，図-5 に示す高さ 16.5m，水平距離 22.0m

103cm 150cm

2018

黒ボク

1917

標高(m)

を入力条件として，二次元飽和・不飽和浸透流解析を実施し

亀裂

表層土

928

後に観測された降雨イベント(気象庁阿蘇山観測所：2016 年
6 月 19 日 16 時 00 分～21 日 16 時 00 分，累加雨量 377.5mm)

60cm

926

褐色ローム層924

軽石混じりの褐色ローム層

亀裂
15

すべり面

922

11918

崩壊前後の標高データを用いて作成した。解析ケースは，①916

亀裂がないケース，②図-5 中の No17 に亀裂を設けたケース，

12 13

1416.5m10920

区間であり，図-3 中の崩壊地中央に点線で示した縦断側線の16153 4276989140③図-5 中の No12 に亀裂を設けたケースの計 3 ケースであ246810121416182022

水平距離(m)る。亀裂の規模としては，現地で確認された亀裂の最大規模

図-5 解析対象断面

いて算出した。ケース①(亀裂なし)とケース③(No12 に亀裂を設定)の亀裂部周辺ブロックの安全率と地下水深の経時変化を示す図-6 より，亀裂の存在によりその下流部では地下水深と安全率が大きく変化し，亀裂下流 1m 地点(No11)の最大地下水深は 0.78m から 1.50m へと 92%も増加し，地下水深の変化に対応して最小安全率は 24%程度も低下するとい雨量が大きく減少する事実が明らかになった。亀裂部周辺ブロックの崩壊発生限界雨量とその引き下げ率の場所的変化を示す図-7 より，亀裂が崩壊発生限界雨量に与える影響は，地下水深(m)るため，最小安全率出現時の累加雨量すなわち崩壊発生限界

016:002016/6/21
22:00 4:00

10:00

510
1520

16:00
050
100
150
200
250
300
350
400

2.5

った注目すべき事実が明らかになった。また，亀裂の下流 1～2m の範囲では最小安全率の出現時刻が 1 時間以上早くな

10:00

1.4
1.2
2.0
1.0
1.5 No10(亀裂下流部2m地点)
0.8
0.6
1.0
亀裂なし
0.4
亀裂あり
0.5
0.2
0.0
0.0
2.516:00 22:00 4:00 10:00 16:00 22:00 4:00 10:00 16:001.0
0.8
2.0
0.6
1.5 No11(亀裂下流部1m地点)
0.4
0.2
1.0
亀裂なし
0.0
0.5
亀裂あり
-0.2
0.0
-0.4

安全率

割し，分割した単位ブロックごとに修正フェレニウス法を用

2016/6/19 2016/6/20
16:00 22:00 4:00

16:00 22:00 4:00 10:00 16:00 22:00 4:00 10:00 16:00

No12 に亀裂を設けたケース③では亀裂の下流 1m 地点

図-6 地下水深と安全率の経時変化(ケース①とケース③との比較)(No11)で崩壊発生限界雨量が 366mm から 307mm へと 16%とで亀裂の下流 1～2m の範囲では通常時の 2 割程度少ないが明らかになった。

5．おわりに
本研究により，火山地域において大規模地震により発生した開口亀裂の存在が斜面安定性に及ぼす影響が明らかになった。しかし，本研究では，地震時に斜面に作用した加速度と土質強度との関係を考慮していないため，今後は，地震の規模に応じた地震発生後の警戒避難基準雨量の設定に資することを目的として，本研究の成果と加速度に対応した土質強度との変化とを併せた総合的評価を実施していく予定である。

- 204 -390

最小安全率出現時の連続雨量(mm)(崩壊発生限界雨量)

雨量で斜面崩壊の危険性が高まるといった注目すべき事実

0

亀裂

380-2-4370-6360-8350-10340

亀裂なし-12330

亀裂あり

320

引き下げ率

-14-16310-18300-20678910111213

ブロックNo図-7 崩壊発生限界雨量の低下率(ケース①とケース③との比較)

崩壊発生限界雨量の引き下げ率(%)

程度低下する結果となった。このように，亀裂が存在するこ

安全率

断面を水平距離 1m の間隔で図-5 に示す単位ブロックに分地下水深(m)状態を用いて斜面安定解析を実施した。安全率は，解析対象

降雨強度(mm/10min)

さらに，浸透流解析によって得られた地下水深や土壌水分累加雨量(mm)を考慮して，幅 60cm，深さ 103cm と設定した。