日本地球惑星科学連合2021年大会

講演情報

[J] 口頭発表

セッション記号 H (地球人間圏科学) » H-GM 地形学

[H-GM03] 地形

2021年6月4日(金) 10:45 〜 12:15 Ch.14 (Zoom会場14)

コンビーナ:八反地 剛(筑波大学生命環境系)、瀬戸 真之(福島大学うつくしま福島未来支援センター)、座長:瀬戸 真之(福島大学うつくしま福島未来支援センター)

11:00 〜 11:15

[HGM03-08] 豪雨に伴う表層崩壊発生機構の地質規制
―阿武隈山地北部の花崗岩および花崗閃緑岩を基盤とする斜面での比較研究―

*近藤 有史1、松四 雄騎2、大月 義徳1 (1.東北大学大学院理学研究科地学専攻環境地理学講座、2.京都大学防災研究所 地盤災害研究部門 山地災害環境分野)

キーワード:表層崩壊、斜面の浅層構造、花崗岩類、阿武隈山地

基盤岩の岩相は特有の物性やレゴリスの生成速度を持ち,斜面上には基盤岩の岩相に依存したレゴリスが発達する。レゴリスの性状の違いは雨水の浸透に伴う水文地形学的プロセスの違いを生み出すため,降雨を誘因とした表層崩壊の発生メカニズムは基盤岩の岩相によって異なると考えられる。2019年の台風19号に伴う豪雨により,宮城県南部に位置する阿武隈山地北部では,花崗岩類を基盤とする斜面地域にて表層崩壊が多発した。従来,花崗岩に比べて花崗閃緑岩地域では表層崩壊が発生しにくいことが指摘されていたが,北上帯の花崗閃緑岩を基盤とする斜面地域に表層崩壊が集中して発生した。本発表では,花崗岩と花崗閃緑岩を基盤とする斜面地域を対象として,斜面の浅層構造の力学的・水理学的な性質の違いが表層崩壊の発生メカニズムに違いを生み出し,異なる崩壊発生傾向につながったのかを検討する。

斜面の浅層構造の性質は,現地での観察や簡易貫入試験,実験室での土質試験などによって明らかにした。また,雨水の浸透に伴う間隙水圧の変化はテンシオメーターを用いた水文観測によって明らかにした。
花崗岩斜面上の土層は軟質であり(Nc < 5),また,透水性がよく,保水性が低いために排水能力が高いという性質を持つ。その直下の風化基盤岩はやや硬質であり(Nc > 10),レゴリス中には土層と風化基盤岩の境界に力学的・水理学的に不連続な物性境界が存在する。水文観測の結果によれば,浸透した雨水は風化基盤岩直上を透過して排水されやすい可能性があることが示された。すなわち,すべり面が形成される場合,土層と風化基盤岩の境界付近に形成されることが多いと考えられるが,土層の排水能力が高く,すべり面の形成に至らない場合も多いと考えられる。
他方,花崗閃緑岩斜面の土層中には明瞭な力学的・水理学的な性質の違いが存在していないものの,わずかな性質の違いが見いだされた。水文観測の結果,その境界付近では雨水の浸透とともに間隙水圧の上昇をもたらす側方浸透流が発生することが明らかとなった。間隙水圧の上昇は,粘着力の低下につながり,すべり面の形成につながったと考えられる。さらには,小さい内部摩擦角を持つ層準が存在していたことで,緩斜面域における表層崩壊の発生が助長された可能性がある。

こうしたことから,基盤岩の岩相に依存して斜面の浅層構造が異なる可能性があることが示唆される。また,斜面の浅層構造の違いが降雨を誘因とした表層崩壊の発生メカニズムや発生場を規定している可能性がある。