2022年06月27日( 月 )
by データ・マックス

都市は液状化にどう備えるべきか?(前)

福岡大学 工学部社会デザイン工学科 教授 村上 哲 氏

 液状化は、全国すべての都市が潜在的に抱えるリスクだ。2011年の東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)では、関東地方を中心に広範囲で液状化が発生。ライフライン寸断や住宅倒壊などの大規模な液状化被害をもたらした。16年の熊本地震でも、熊本平野を中心に熊本県内11市町村で多数の液状化が確認され、インフラや住宅などに深刻なダメージを残した。実際に被災した都市だけでなく、全国の安心・安全なまちづくりを進めていくうえで、液状化対策は避けて通れない課題になっている。なぜ液状化が起きるのか。液状化対策とはどのようなものか。対策を進めるうえでの課題は何か――などについて、液状化災害の専門家である福岡大学社会デザイン工学科教授・村上哲氏に話を聞いた。

東北、茨城、熊本の液状化被害を現地調査

 ――液状化をご専門にされているそうですが・・・。

村上 哲 氏
村上 哲 氏

 村上 私の専門は地盤工学で、地滑りや土砂災害、そして液状化などといった、土を対象にした学問です。盛土などに関する技術や、柔らかい地盤を固くする技術なども含まれますが、私の場合は、土に起因する災害にどう備えるか、というところを中心に研究しています。

 九州大学の大学院を出てから茨城大学で21年間勤務し、福岡大学に教授として来たのは、ちょうど熊本地震が発生した2016年4月です。福岡大学に来てからは、熊本地震や九州北部豪雨、令和2年7月豪雨などの災害調査などに携わってきました。熊本地震では、阿蘇の斜面崩壊をはじめ、さまざまな被害が発生しましたが、そのなかでも、熊本市内周辺の液状化、宅地擁壁の倒壊、阿蘇の陥没などの調査に関わってきました。

 とくに液状化については、茨城大学にいたころから災害調査を行っていました。東北地方太平洋沖地震では、茨城県内でも液状化の被害が観測されていたからです。鹿島市、神栖市、ひたちなか市、東海村といった地域に現地調査に入り、自治体の液状化対策にも関わったことがありました。その経験があったことから、熊本地震の際には主に液状化の調査を行いました。現在も、熊本市の液状化技術検討対策員会のメンバーとして関わっています。

「表層付近での液状化」をどう防ぐかがカギ

 ――液状化と聞くと、埋立地を連想します。

 村上 東北地方太平洋沖地震では、沿岸部の埋立地で液状化が多発しましたが、熊本地震は必ずしもそういうわけではありませんでした。埋立地が、液状化が起こりやすい地盤であることは間違いないのですが、埋立地だから必ず液状化するわけではありません。液状化する条件としては、液状化しやすい土がゆるく堆積していること、地下水位が高いことが挙げられます。埋立地ではない自然の地盤であっても、条件がそろうと液状化してしまいます。

 熊本市周辺は地下水が豊富で、浅井戸を掘って地下水を利用するには良い環境ですが、液状化しやすい条件の1つである「地下水位が高い場所」でもあります。熊本市周辺は昔からそういう特徴のある土地でしたが、地震によって、特定の場所で液状化が発生し、それが明らかになったというわけです。

 熊本地震発災後、我々は現地入りし、液状化の痕跡を求めて現地調査を行いました。国土地理院の航空写真を基に、液状化した箇所をプロットしました。この調査結果を見ると、広く面的に液状化が起こったというよりは、部分的、局所的に起こったといえます。昔は川が流れていたと思われるような箇所もあります。

 ――熊本市の液状化調査から得られた知見は、どのようなものでしょうか。

 村上 委員会でよく話が出るのは、「表層付近での液状化の危険性」というものがカギになるということです。熊本市の場合でも、地下水位を地下3m程度まで低下させれば、液状化の被害が小さくなるという調査結果が出ています。逆にいえば、熊本地震で多くの住宅被害が出た原因は、地下3mぐらいまでの液状化層によるものだったということがデータ的にも明らかになっています。大きな重い構造物と違って、比較的軽い宅地の場合は3~5mほどの表層の地盤を改良することで対策できる、というのが現在の知見です。

 そういう意味では、宅地液状化対策事業で実施されている地下水低下工法は、液状化しない地層を人工的につくる工法として、非常に効果があると思っています。ただし、場所によっては地下水を下げることができない場合もあります。

 私の研究室では、新たな工法として、産業副産物である高炉スラグ微粉末を表層の砂に混ぜて固めることで、液状化を防ぐ技術の研究を進めています。いくつか課題があるのですが、安く確実に液状化を防げる技術として、早く実用化したいと思っているところです。

 研究室ではほかに、高度なハザードマップの作成技術の開発も行っていますが、ハザードマップで危険な地域を示すだけでなく、液状化しないように必要な対策を考えることができることは、地盤工学の醍醐味だと考えています。

「平成28年熊本地震による熊本平野液状化マップ」(福岡大学工学部社会デザイン工学科・防災・環境地盤工学研究室資料)
「平成28年熊本地震による熊本平野液状化マップ」
(福岡大学工学部社会デザイン工学科・防災・環境地盤工学研究室資料)

(つづく)

【フリーランスライター・大石 恭正】

(中)

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