【研究領域課題番号】20K04680 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震 / 地盤工学 / 動力学 / 破壊力学 / 防災

【研究成果の概要】

平成３０（２０１８）年９月の北海道胆振東部地震においては、道内全域停電のほか、大規模な土砂崩れが多く発生し、地震の発生の複雑性と関連する破壊現象の多様性についてより深く力学的に考察すべきであることがあらためて認識された。これらの災害の多くは、断層面などの地質学的不連続面の運動により引き起こされると考えられているが、本研究課題では、これまでの研究代表者の研究内容をさらに深め、三次元不連続面の動力学の複雑性ならびに破壊の多様性に関わる諸現象を理論・数値解析、実験で再現するとともに、不連続面破壊に伴う近傍の構造物群の被災リスクを評価し、減災のための技術を提案することを目的としている。研究中間年度の令和３年度は、構築した数値解析システムと室内破壊実験装置を併用し、地盤類似材料である粒状体を用いた地震や斜面の突発的な動的大変形、崩壊に関する観察、そして脆性固体材料中にあらかじめ分布させた亀裂群の集団的振る舞いと個別の亀裂の力学的干渉の関係についての考察を進めた。縦ずれ断層破壊の動力学に関するものも含めた研究成果については、英文国際雑誌論文3編の他、新型コロナウイルス感染症の影響を受け、いずれもオンラインの形とはなったが、Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｊａｐａｎ　Ｆａｌｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ（日本地震学会秋季大会）ならびにＡＧＵ （Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｎｉｏｎ） Ｆａｌｌ Ｍｅｅｔｉｎｇにおいて逐次最新のものを発表している。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】科学教育

【研究領域課題番号】17K01045 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

災害 / コミュニケーション / 不確実性 / 地震災害 / ナラティヴ / ハザードマップ / 自分のこと化 / 主体性 / 地震防災 / 地震動予測地図 / 意思決定 / 避難行動 / 防災小説 / 南海トラフ巨大地震 / リスク・コミュニケーション / 地震 / 防災 / 科学と社会 / 防災教育

【研究成果の概要】

東日本大震災から1１年を迎える202１年度末に岩手県および宮城県沿岸部に赴いて，東日本大震災の被災地域にて成果を報告しようと思っていたが，新型コロナウイルスの感染拡大の影響を受けてキャンセルせざるを得ない状況であった．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】地盤工学

【研究領域課題番号】16K06487 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震 / 地盤工学 / 防災 / 破壊力学 / 動力学

【研究成果の概要】

未だ力学的不明点が多数存在する地震などの災害に関し、地質学的不連続面における破壊、なかんずく、三次元的に広がる不連続面の破壊の複雑性に関わる諸々の現象について動力学的手法を用いて実験や理論、数値解析を実施し、さらに、それらの考察に基づき、破壊の複雑性が周囲の環境、構造物群に与える影響を評価した。今まで認識されてこなかったが単純明快な三次元脆性固体破壊パターンや粒状体における二種の異なるエネルギー伝達機構などを明らかにした。

【研究の社会的意義】

史上初めて震度１以上の揺れを４７都道府県全てで観測した平成２７年５月の小笠原諸島西方沖深発地震、震度７の揺れが二度も続いて観測された平成２８年４月熊本地震、大規模な斜面崩壊や道内全域停電が発生した平成３０年９月北海道胆振東部地震など、まだ完全には理解されていない地震の発生機構、特に震源の物理を探ることは学術的に重要であるばかりではなく、防災、減災面上、社会的にも非常に大きなインパクトをもつものと思われる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】16K21434 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

津波 / 地震 / 避難 / 自然災害 / 減災 / 防災

【研究成果の概要】

本研究では、津波災害の際にそれぞれの地域が有する避難トリガー（避難行動を開始するきっかけとなる事象や情報）に着目し、それらが機能する条件について理解を深めることを目的として、近年の国内外のさまざまな地域における災害事例にもとづいた分析を行った。まずは避難トリガーの分類を行い、次にそれぞれの地域において機能した避難トリガーを定量的なデータから抽出した。その結果、地域によって機能した避難トリガーは異なっており、その背景には、主としてそれぞれの地域における津波災害に関する知識や意識の違いがあることがわかった。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)

【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】16K12847 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

天変地異 / 地震 / 火山噴火 / 風水害 / 自然災害 / 泥雨 / 明治時代 / 防災 / 火山 / 黄砂

【研究成果の概要】

明治初期（おおむね明治20年まで）に発生した地震・火山噴火・その他自然災害（天変地異）について，カタログを作成した．この時期は，国の機関などによる体系的な観測および情報集約がおこなわれておらず，未知の事件が学問的には記録されないままになっている可能性がある．抽出した情報をデータベース化し，時系列や地域による並べかえ，検索などが容易にできるように工夫した．このデータベースはWeb上で公開した．

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【配分額】1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)

【研究分野】教育工学

【研究領域課題番号】15H02933 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

野外 / 防災学習 / 避難訓練 / タブレット / 防災マップ / 防災 / モバイル・ラーニング / シナリオ学習 / システム開発 / タブレット端末 / 地震 / 津波 / 防災教育 / 教材開発 / 野外学習 / 授業実践

【研究成果の概要】

本研究では初めに，①生徒の野外防災学習時に収集した情報を，蓄積・マップ化するシステム（FaLAS）を開発する．次にその情報に基き，②災害を想定した避難訓練で学習者の行動を記録するシステム(ES3)を開発する．これらシステムを用いて，地域の防災知識の習得と主体的な避難行動訓練などから成る授業を実践し評価を行う．①FaLASの実践からは，野外での探索活動により，災害時の避難場所を確認しようとする意識の醸成と，危険な場所などの判断に自信のついたことが観察された．②ES3では，同じシナリオでも学習者ごとに行動が異なることと，アンケート結果から，自ら危険性を判断し安全を確保しようとする意識が認められた．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)

【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学

【研究領域課題番号】15H04032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ビッグデータ / 防災 / 減災 / 避難 / 地震 / 震災 / 構造工学・地震工学 / 自然災害

【研究成果の概要】

本研究では、震災時の人間行動とビッグデータとの関係を分析し、震災行動を量的・質的に解釈可能なビッグデータ解析技術を開発することを目的として、下記の３つについて検討した。第1に、2016年4月に発生した熊本地震を対象に、地震災害時における広域避難の実態を明らかにし、震災時の市町村を越える広域避難行動モデルを構築した。第2に、質的調査であるアンケートデータと量的調査であるビッグデータを構造化し、震災時における大都市避難シミュレーションによる検証を行った。第3に、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた。

【研究の社会的意義】

震災時の人間行動は極めて多様であり、これをリアルタイムで把握することができれば、きめ細かい被災者支援活動を戦略的に行う事が可能となる。また、将来発生する震災を想定し、事前にシミュレーションを行う事により、適切な事前計画の検討が可能となる。本研究では、こうした課題を解決するためにビッグデータに着目し、震災時の市町村界を超える広域避難行動の実態を明らかにするとともに、質的調査と量的調査を有機的に構造化する手法を構築し、その有効性を示した点に学術的、社会的意義がある。また、災害<Disaster>の描写の試みの困難さについて、社会現象の描写と心理現象の描写に絞って論じた学術的研究はほとんどない。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】自然災害科学・防災学

【研究領域課題番号】26282105 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震動 / 津波 / 南西諸島 / 強震動予測 / 地震防災 / 地震 / 自然災害 / 防災

【研究成果の概要】

現在立ち遅れている島の強震動と津波の予測の高精度化を図るため、南西諸島を例として以下の３つのテーマについて研究し、成果を得た。我々が先に構築した陸海地形及び地盤から沈み込む海洋スラブまでを含む南西諸島の地下構造モデル暫定版の改良を図った（サブテーマ１）。次に３次元地下構造モデルを用いて、地震動・地殻変動・津波を統合的にシミュレーションするシステム（サブテーマ２）を実現し、地震発生に伴う一連の現象について、シームレスに予測することが可能となった。さらに、遠地実体波記録を用いて南西諸島域で発生する中規模以上の地震の震源を高精度で決定するシステム（サブテーマ３）を実現し、その有効性を検証した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)

【研究分野】日本史

【研究領域課題番号】25370790 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

災害史 / 日本近代史 / 日本現代史 / 史料 / 地震 / 水害 / 防災 / 砂防 / 災害 / 日本 / 近代 / 現代 / 震災

【研究成果の概要】

本研究では、近現代日本で発生した災害を記録した史料を調査、収集、整理した。主な調査先は国立国会図書館憲政資料室、防衛省防衛研究所戦史研究センター、各地の文書館である。文書整理では、「三島家文書」（三島通庸や通陽に関わる文書）の整理・目録化を実施した。その結果、地震、風水害、冷害などに関わる史料、救済や復興、防災などに関わる史料が確認された。それらに基づいて学会発表、論文作成などをおこなった。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】都市計画・建築計画

【研究領域課題番号】24560765 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

東日本大震災 / 避難所 / 防犯 / プライバシー / 犯罪不安 / 防犯環境設計 / 地震 / 自然災害 / 防災 / 震災 / 仮設住宅 / まちづくり

【研究成果の概要】

自然災害時の避難に際し避難所で安心して過ごせることは重要である。特に犯罪からの安全確保策やプライバシー確保策など具体的な方策が望まれる。2011年に発生した東日本大震災で被害を受けた宮城県の警察本部への聞取り調査を行い、その内容を踏まえて震災時に避難所生活経験者300人に対し避難所生活での安全・安心やプライバシー確保についてのWebアンケート調査を実施した。要望の高い防犯対策は、暗がり対策が多く、次いで女性の着替え・授乳全般の配慮、衝立を立てるなどの世帯毎のプライバシー確保となる。何れの対策も要望に比べ実施率は低く、特に貴重品対策や世帯毎のプライバシー確保は要望に対し20％以下の実施率である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】23310122 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震動 / 南西諸島 / 強震動予測 / 地震防災 / 地下構造モデル / 地震 / 自然災害 / 防災

【研究成果の概要】

立ち遅れている島の地震動予測の高精度化を目指して、南西諸島の島々においてアレイ微動探査を実施し、観測地点直下の１次元深部地盤構造モデルの推定を行い、地盤構造の概要と震動特性を明らかにした。得られた深部地盤構造に加えて南西諸島周辺域のプレート形状や地殻構造に関する利用可能な情報を収集し、陸地形・海底地形と地盤から最上部マントルまでの島弧及びフィリピン海スラブを含む南西諸島全域にわたる強震動予測のための３次元地下構造数値モデルを構築した。さらに中規模地震に基づいた地震動シミュレーションを実施し、構築した陸海統合３次元地下構造数値モデルが同地域の強震動予測にとって有効であることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【配分額】14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】21710179 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

被害予想 / 分析 / 対策 / 震度 / 地震 / 被害予測 / 災害 / ウェブアンケート / 参加型プラットフォーム / 防災 / 防災リテラシー / 災害情報

【研究成果の概要】

昨今の震度6以上を記録する被害地震において、計測震度と被害実態とが合わないことが指摘されている(2008年岩手・宮城内陸地震,岩手県沿岸北部の地震など)。そこで報告者は、地震発生後に誰でも体感震度報告ができるようなウェブフォームを構築した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2009 - 2010

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

【研究分野】社会システム工学・安全システム

【研究領域課題番号】19310107 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

都市・社会防災 / 災害時の緊急対応 / 歴史的建造物保存 / 文化遺産保存 / 防災 / 減災対策 / 木造密集市街地 / 対応マニュアル / 地震 / 火災 / 補強構造 / 文化遺産 / 構造補強

【研究成果の概要】

阪神淡路大震災以降、歴史的建造物の防災についての関心が高まり、制度や保護のための体制が改善され、工学的・技術上においても大きく研究が進展した。しかし、歴史的建造物という様々な様態のある対象に対して、新たな体制や知見が十分に活かされておらず、また今後検討すべき課題も少なくない。本研究は、こうした状況をアンケートや視察を通じて適確に把握するとともに、そうした現況に即しながら、それぞれの研究分担者による構造、防火、制度、体制等にわたる研究成果をどのように実際の活動に取り込むことができるかを明らかにした。広く研究分担者以外にも参加を募り、学術的研究であると同時に、具体的な対策・制度(社会システム)として提言できる段階にまで還元するとともに、専門分野の活動を含めた報告書を作成した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)

【研究分野】地理学

【研究領域課題番号】18300314 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ハザードマップ / GIS / 地震 / 水害 / 防災

【研究成果の概要】

従来のハザードマップは, 均等メッシュ単位で計算された, 極めて数値解析的なものが多く, 土地条件等の詳細な空間地理情報が有効に利用されていない. また災害が起きる自然条件に関する背景や, 動的なイメージを表現していない. こうした問題を解決するため,(1) GISをベースとした詳細土地条件情報の土地脆弱性評価への活用法,(2) 動的な災害像のイメージトレーニングを支援するためのプロトタイプシステム,(3) 活断層を理解するための情報ステーションについて検討した. さらに,(4) 地域防災力向上の取り組み現場において現状のハザードマップの問題点と改善点を整理し,(5) 地形発達史を考慮したハザードマップ作成という新展開を試みた.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】18,070千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 2,670千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】18253003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地震 / 大深度 / 鉱山 / 微小破壊 / AE / アコースティック・エミッション / 岩石力学 / スケーリング / 防災 / 国際貢献 / 大深度地下 / 地殻・マントル物質 / 国際研究者交流 / 微少破壊 / 高周波 / 地霞

【研究成果の概要】

200kHz までをカバーする高感度振動センサによる微小破壊観測を, 世界で初めて大深度鉱山の硬岩中で展開し, 数百m の範囲にわたって, 微小破壊を観測することに成功した. 採掘やトンネル等でダメージを受けていない領域でも, 100kHz を超える地震波を放出するような, cm スケールの微小破壊が多数おこっていることを発見した. さらに, 数万個の微小破壊の分布は,周辺域の採掘による影響をうけて, 観測域の岩盤が100m 程度にわたってずれ変形をおこしたマグニチュード2 の地震の破壊面をくっきりと描きだした.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】18631006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

自然災害 / 地震 / 防災 / 地下構造

【研究成果の概要】

2003年十勝沖地震で注目を浴びた長周期地震動には,以下の理由に包括的かつ総合的な共同研究が必要である.(1)わが国では十勝沖地震以前の1964年新潟地震,1983年日本海中部地震などでも類似した現象と被害が確認され,ある程度の研究の蓄積があったが,それらが生かされなかった.(2)1995年兵庫県南部地震を経て強震観測網が大幅に強化され,そのデータ等に基づいて地震動の予測やシミュレーションの技術が急速に発展しているので,それらを踏まえて研究を再構築しなければならない.(3)近年,超高層ビルが大幅に増加したり,免震・制震構造物等がふえることにより長周期地震動に対する都市環境も大きく変化している.しかも,この共同研究は次の理由により国際共同研究でなければならない.(1)震源の地震動が長周期となりやすい巨大地震は環太平洋の様々な地域で起きており,それらの地域では常に長周期地震動の脅威にさらされている.(2)影響が長距離に及ぶ長周期地震動は本質的に国境を越えた事象である.本研究は,長周期地震動に関する,こうした多国間国際共同研究を立ち上げるための企画調査を行った.
(1)北米地域の長周期地震動研究の実情を調査するため,研究者を南カリフォルニア地震センター,カリフォルニア大学サンタバーバラ校などに派遣した.
(2)長周期地震動研究の各研究分野(震源モデル,地下構造モデル,シミュレーション,被害予測)について,文献調査等によりそれぞれの研究分野の現状を把握した.
(3)南カリフォルニア地震センターの研究者をわが国に招聘するとともに,国内の各研究分野の専門家も結集して国際ワークショップを2006年11月に開催した.
(4)(1)〜(3)の調査結果,討議結果をとりまとめ,環太平洋の長周期地震動とその都市災害軽減のための国際共同研究を企画立案し,科学研究費基盤研究(A)に応募した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006

【配分額】3,200千円 (直接経費: 3,200千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】17651097 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

減災 / 自然災害 / 防災 / 地震 / 洪水 / 活断層 / 防災計画 / 地域防災力 / 災害リスク / リスク分析 / マルチハザード

【研究成果の概要】

本研究では,各種の災害のリスクを統合化して「マルチハザードリスク」として捉え,これらのリスクに晒されている人口(リスク曝露人口)を定量化し相対比較することにより,地域の潜在的なマルチハザードリスクの特性を理解することを目的とする。都道府県ごとに様々なリスクに対する曝露人口を集計することにより,どの災害リスクが地域に大きな影響を及ぼしているかを把握することができる。昨年度の成果を以下に記す。
(1)マルチハザードリスクに対する曝露人口の評価
昨年度は風水害・土砂災害・雪氷害・海溝型地震について,リスクにさらされる曝露人口の評価を行った。地震には海溝型地震によるものと活断層によるものの2種類がある。昨年度はこのうち海溝型地震のみを対象としたため,平成18年度は活断層型地震のリスクにさらされる曝露人口の評価に力点を置いた。
まず,市販されている活断層詳細デジタルマップに活断層帯IDや断層種別インデックスを付加し,GISデータベースとして整理した後,活断層のタイプや活動度別の存在傾向を分析した.次に活断層近傍地域の人口・建物数を算出し,活断層タイプや都道府県による偏りを分析した.北海道・東北,中国,九州地方は,存在する断層長の割に活断層近傍に居住する人口があまり多くないが,近畿地方では多くの人々が活断層極近傍に居住していることが分かった。この結果を都道府県別に見ると,近畿地方の中でも,特に大阪府,兵庫県,京都府で活断層の近傍に人口が集中していた。これを各都道府県の総人口に対する人口の割合で見ると,大阪府よりも,京都府や長野県,兵庫県で活断層近傍に居住する人口の割合が大きくなった。
(2)マルチハザードリスクから見た地域特性の評価とこれらに適した防災体制の検討
平成17年度と平成18年度の分析結果を統合させることにより,マルチハザードリスクの地域傾向を評価することができた。類似したリスク傾向を有する地域や,同じ地域ブロック内であっても異なるリスク傾向を有する都道府県を抽出することができた。また,各々災害リスクに関して現状の防災体制を分析し,今後,地域に求められる防災計画の方向性を検討した。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2005 - 2006

【配分額】1,800千円 (直接経費: 1,800千円)

【研究分野】自然災害科学

【研究領域課題番号】17631007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

国際協力 / 地震 / 防災 / 地盤工学 / 耐震 / リモートセンシング

【研究成果の概要】

本企画調査では,昨年度まで5カ年に渡り(独)防災科学技術研究所が中心として行ってきた,科学技術振興調整費による国際共同研究(多国間型)の「アジア・太平洋地域に適した地震・津波災害軽減技術の開発とその体系化に関する研究」の成果を発展させて,地震防災分野における新たな国際研究プロジェクトの創出を模索するために,企画調査を立案し,実行した.
地震防災分野のなかでも,ペルーにとって重要度が高いと考えられる,(1)人的被害の軽減に貢献する「建物耐震性向上」,(2)地震被害を予測するための「リモートセンシングによる建物台帳の構築」,(3)地震動予測のための「地盤振動特性の評価」,(4)安全な地域社会のための「都市防災計画」の4項目に的を絞って,日本の研究者による研究チームを組織した.ペルー国立工科大学の研究者と連携し合同現地調査を実施するとともに,2005年8月10日にワークショップをペルー国立工科大学にて実施し,今後の国際共同研究へと発展させるための企画調査を推進した.
ワークショップでは,日本およびペルーの地震防災分野の研究者13名が研究発表を行い,活発な意見交換を行った.ワークショップは一般に公開し,リマ市などから多数の研究者,実務者が参加した.ワークショップの講演概要および発表資料はhttp://ares.tu.chiba-u.jp/workshop/Peru2005にて公開している.また,同様のCD-ROMを作成し,ペルーリマ市の関係各所に配布し,今後の国際研究プロジェクトへの足がかりを作った.その成果の一部として,千葉大学工学部はペルー国立工科大学と部局間交流協定を締結するに至った.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)

【研究分野】構造工学・地震工学

【研究領域課題番号】13555135 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

液状化 / 側方流動 / ライフライン / 地震 / 防災 / 地震災害 / 被害予測

【研究成果の概要】

液状化地盤の側方流動は,一般的に100m四方の広範囲の地域にわたって生ずることから,地盤・地形条件および護岸条件などの大量の情報を効率的かつ統一的に処理してデータベースを構築し,これをもとに広域に及ぶ地盤変位を精度よく推定することが必要である.
本研究では,1)既存の研究成果を発展させて地盤変位の予測手法と側方流動が構造物や埋設管路に与える影響の予測手法の確立を図るとともに,2)地盤変位の予測およびライフライン施設の予測に向けて広域に亘る地盤・地形情報,護岸構造に関する情報および構造物や埋設管路等の位置と種別に関する情報の統一的データベースの構築方法に関する研究を行った.さらに神奈川県防災局の協力を得て川島市の埋立人工島3島の地盤条件と護岸構造情報のデータベース化を行い,液状化と側方流動の予測を行った.
地盤変位の予測手法に関しては,傾斜地盤における流動および護岸移動に起因する流動の双方について側方流動発生のメカニズムを重力場および遠心載荷場における模型地盤の流動実験により明らかにした.既往地震における流動地震における流動事例に分析結果と実験結果を統合することにより,側方流動量の予測手法を開発した.
側方流動による地盤変位と地盤ひずみに対する埋設管路の被害予測システムを開発した.兵庫県南部地震等の既往地震において実測された地盤変位と分布および水道管路の被害状況と予測システムによる推定結果を比較することによりシステムの有効性を検証した.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2001 - 2003

【配分額】10,400千円 (直接経費: 10,400千円)

【研究分野】構造工学・地震工学

【研究領域課題番号】13305032 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地表地震断層 / ライフライン / 撓曲 / グラーベン / 耐震設計 / 数値解析 / ばね一梁モデル / 断層 / 社会基盤 / 防災 / 地震 / 地表・地震断層 / 地震防災

【研究成果の概要】

1999年に発生した台湾集々地震およびトルココジャエリ地震に見られたように,地下の断層破壊に伴う地表面の変状(地表地震断層)は社会基盤施設に大きな脅威を与えている.地表地震断層に対する社会基盤施設の耐震性向上を目的として,本研究では,1)地表地震断層の出現位置と変状量に対する活断層の破壊形態(逆断層と正断層および断層破壊角)の影響,および活断層より地表面に至る堆積構造(堆積層の厚さと硬軟)の影響を,既往地震における事例の分析,重力場と遠心載荷場における断層破壊の伝播に関する模型実験および有限要素法を用いた数値解析により明らかにし,さらに2)断層破壊による地盤の変状に対する地中ライフライン構造物の変形性状を実験的に解明するとともに耐震設計用数値解析モデルの開発,を行った.
この結果,堆積砂層中の断層破壊には地盤の拘束圧が極めて大きな影響を与えており,既往研究による拘束圧の小さい重力場での実験では不十分であり,拘束圧の大きい遠心載荷場の実験が不可欠であることを示した.遠心載荷場の実験および数値解析から断層変位が地表面に到達するための諸条件やその発生位置に関し多くの有用な知見の集積が行われた.これらの知見と情報は地震断層の出現位置や地震変状の大きさの予測に活用される.また地表地震断層による地盤の大変位に対する地中ライフライン特に埋設管路の変形特性と地盤との相互作用が解明され,これらの結果をもとにの耐震設計用数値解析手法が構築された.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2001 - 2004

【配分額】45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)