液状化対策も耐震対策の一つです

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東日本大震災の際、震源地から遠く離れた東京湾周辺のエリアまで地盤の「液状化現象」による被害が発生しました。

この「液状化現象」とは、固い地盤が地震の影響で、液体状になることです。地盤が液体状になってしまうのですから、本来、建物を支えているはずの地盤がその役割を果たさなくなり、結果として建物に沈下・傾き・倒壊といった被害を与えます。また、その影響は建物だけに留まらず、水道管やガス管など、道路に埋設されているライフラインにも甚大な被害をもたらします。

耐震対策の一つには、液状化対策もその一つと位置付けることができます。

液状化の原因

 液状化現象が起こる原因は、地下にゆるい砂地盤があり、その砂地盤が地震などで振動することによって、砂地盤の体積が収縮します。この砂地盤は通常、砂の粒と粒の隙間を水で満たされた状態では保たれていますが、振動による体積の収縮によって、水が圧縮されて逃げ場を失い、地上に溢れてきます。これが液状化現象の起こる簡単なメカニズムですが、このメカニズムに従い、液状化が起こりやすい要素も研究の結果でわかっています。

大きく分けて3つの要素があります。
一つ目はゆるい砂地盤。二つ目は地下水位。そして三つ目が地震です。
この3要素が揃ったときに高い割合で液状化現象が発生するのです。

液状化の対策

 液状化現象への対策は、まず、建物を建築する場所に液状化するおそれのある砂地盤があるのかどうかを判定することから始まります。その具体的な対策には、特に軟弱な砂地盤を改良したり、水を排除したりするものです。

そうしたいくつかの施工方法を簡単に以下に記載してみます。

(1) 直接基礎(べた基礎)
べた基礎は、建物の荷重を底板全体で受け止め、分散して地盤などに伝えることができ、不同沈下や耐震性を増すことが可能になります。基礎底面以下に液状化の発生の可能性のある地層がある場合は、その層を掘削し、砕石などの材料で置き換えを行うことで、液状化による建物の被害を防ぐことができます。
(2)小口径杭工法
建物荷重を支える力を基礎の底面で確保した上で、沈下量を低減することを目的として、鋼管などの杭を回転貫入又は圧入によって設置する工法です。
(3) 深層混合処理工法
土と固化材を混ぜた円柱状断面の改良体を、基礎スラブ(地中のはり)又は基礎フーチング(逆T型をした基礎底面の部材)直下に杭のような形で配置して地盤を改良する工法です。
(4)浅層混合処理工法
建物の周囲を含め、基礎スラブ又は基礎フーチングの直下を全面的にセメント系固化材と原状の土をかくはん混合して薄い層状・板状に改良する工法です。
(5) 注入工法
セメントスラリー(水とセメントの混合液)や薬液(水ガラス系など)を地盤に注入する工法です。

(各種工法の出典:東京都都市整備局「液状化による建物被害に備えるための手引」)

専門家のアドバイスに基づいた対策を

 上の段落では、液状化の対応策として数種の工法に基づいた具体的な施工があることを指摘しました。しかし、それぞれの工法は掛かる費用や、工期もそれぞれ異なりますし、対象地に適するものも異なります。

よって、大切なことは専門家の調査に基づいた施工提案の説明をよく聞き、その効果などをよく見極めた上で判断していくことなのです。