不同沈下って何？　何が原因？液状化って何？　岩瀬隆広建築設計のブログ

不同沈下って何？　何が原因？液状化って何？　

2016年3月3日

ある方から

「軟弱地盤で家が傾くってよくいわれるけど、本当に？

地盤が軟らかいのだから、

家が傾くじゃなく家全体が

均等に沈むんじゃないの？」

問われたことがありました。

確かに、

家の重さがどの部分も均等な重さで、

その家の重さを支える地盤の力がどこも等しいならば

全体が均等に沈むでしょう。

その場合、建物は大きな被害を受けません。

ただ、このことは稀！

ここで、「不同沈下」という言葉を

よく耳にすることがあるかと思います。

不同沈下とは

建物に対してどこか一辺だけが沈むなど沈下が水平でない場合、

歪みや傾斜している状態のことです。

要するに

基礎と地盤の接する面で

建物の重量により押し下げようとする下向きの力と

それを押し上げようとする地盤の上向きの力との

力比べなのです。

その力比べで

建物の加える下の力に対して

地盤の押し上げ力が小さいと

沈下することとなるのです。

さらに接する面すべて部分で

その力比べの差が同じであれば

均一に下がるのですが

異なればその差が大きいほど

傾いて沈下する

不同沈下を起こすことになるのです。

地盤沈下で特に問題になるのが

この不同沈下であり、

こちらのほうが非常に多いのです。

◇◆◇不同沈下の要因◇◆◇

＜建物自体の荷重が偏っている＞

軟弱地盤の上に荷重が偏っているような

建物を建てた場合、

不同沈下を起こす原因となります。

建物の一部だけが２階建てであったり、

大量の本を置いた部屋があるなど、

荷重にムラがある場合など・・・。

＜近隣の荷重のムラ＞

隣にビルなどが建つ可能性のある

商業地域などで、

地盤に伝わる荷重バランスにムラがあるため、

重いほうへ傾いてしまうこともあります。

隣接してビルなどが建つときは注意する必要があります。

＜切り土・盛土＞

山や丘を造成する場合、

山側部分を切り崩し、

その土砂を谷側へ盛土して造成します。

表面上は同じ地盤に見えても、

土の中では切土地盤と盛土地盤に

分かれていることになります。

切土と盛土にまたがって建てられた建物は、

不同沈下を起こしやすくなります。

盛土に粘土分が多く含まれた土を使用したり、

ガラなどがまじって埋められた場合、

十分に締固めできないため、

雨水などが流れ込んで

隙間ができてしまうのです。

切土のほうはもともとの

地盤を切っただけですので、

硬く締まっているのですが、

盛土の部分だけが沈下してしまいます。

＜地層の傾斜・軟弱層の厚さ＞

地形が変化に富み、

地層が傾斜していたり、

軟弱地盤の間に硬質地盤があるような場合、

建物の下の軟弱層の厚さが一様でないことがあります。

軟弱層の厚い部分ほど沈下量が大きくなるので、

不同沈下が起きやすくなります。

＜埋設物＞

瓦礫による盛土を行っているような場合、

雨水の浸透により

瓦礫の隙間に土砂が流れ込んでしまい

沈下が発生します。

また、締固めが不十分だと、

瓦礫が動いてしまい沈下することもあります。

＜埋め戻しが不十分＞

樹木の抜根跡・防空壕跡・ゴミ捨て場跡・池や吸込跡などを埋土したり、

地下室・車庫・擁壁などを造った後に余掘を埋戻す場合、

締固めが不十分だと土地が沈下することがあります。

＜雨水や地下水が土を動かす＞

雨水や地下水は土の中へ浸透し、

流れやすい方向へ土を動かそうとします。

表土も地下に向かって流れていきます。

ここで　不同沈下の中で深刻な液状化ついておはなしします。

◇◆◇液状化って何？◇◆◇

液状化とは、

地震によって地盤が一時的に

液体のようになってしまう現象です。

通常、地盤は土や砂・水・空気などが

均等に混ざって構成されています。

しかし、地震等の大きな揺れによって、

これら安定していた土・砂・水が分離され、

地盤が水に浮いたような状態になってしまうのです。

そうして水が噴き出したり上部の建物などが沈み込んだり、

揚圧力を受けて破壊されたりします。

液状化現象が起こりやすい地盤は、

海岸や川の近く、

埋立地などの比較的地盤がゆるく、

地下水位が高く、

砂質土がゆるいところになります。

液状化を完全に防ぐことは難しいですが、

地盤改良の種類によっては、

対策を打つことが可能です。

◇◆◇液状化のメカニズム◇◆◇

①「砂粒子のすき間に水（間隙水）を含みながらも

砂粒子同士が接触し合ってるため摩擦力が生じ、

上部の建物を支えることができます。」

②「地震によって、接触し合っていた

砂粒子の接点の摩擦力が失われます。

砂粒子は圧縮しようとするため

間隙水に圧力がかかり液状化します。」

③「間隙水の圧力が高まり

その力を開放するため地中でなく

１気圧しかない大気中へ向かい放出します。

その現象が噴砂です。

噴砂によって地盤の体積が収縮し

地中の残った砂粒子も水圧が

消散することで沈下します。

この時上部の建物も沈下します。」

＜ポイント＞

土質が砂を多く含むような土地で

液状化が起きやすい理由として、

砂は粒子が大きく粘り気がないことがあげられます。

粘土のように粒子が細かく（隙間ができない）粘り気があれば、

粒子同士が吸着し合う力も強くなります。

地形が傾斜したような場所で液状化が起きると、

泥水化した地盤は水平方向に動きます（側方流動）。

軟弱地盤対策として打たれた基礎を支える杭が

折れてしまうこともあり、とても危険です。

東日本大震災以後、

国も宅地液状化対策の取り組みをスタートさせました。

住宅性能表示に液状化対応の有無が加わる方針が発表されるなど、

家を建てるにあたって無視することの出来ない問題となっています。

現在土地をお持ち方や、

これから土地を探される方など、

液状化になりそうな地域なのか

事前に把握するため、ハザードマップを参考にすることは重要です。

熊本市ハザードマップ（洪水・高潮・地震・津波・液状化）
http://www.city.kumamoto.jp/hpkiji/pub/detail.aspx?c_id=5&id=2121

◇◆◇不同沈下の段階別障害について◇◆◇

傾き度合いの目安についての表です。

参考にどうぞ。

修復工事の目安

不同沈下量から修復工事の必要性を判断することができ、

液状化による不同沈下量の大きさが5cm程度を越えている場合は、

修復する必要があると判断されます。

傾斜角で表現すると6～8/1000になります。

次回は、地盤調査の流れにつておはなしします。

以上、不同沈下、液状化現象についてのおはなしでした。