[S-SS25] 強震動・地震災害

[SSS25-13] 波相論と液状化

*西澤 勝¹ (1.なし)

1．まえがき
図-1に従って液状化した場合の波形について、詳しく述べる。日本では昨年地震学会が、新潟地震50年ということで行われた。
2．要旨
NZ地震で倒壊したCTVビルに近い、クライスチャーチにおける地震波相（Wave Features Theory）を図-1に示してある。右側に主として、CTVビルにとって大切なことを、二つ示した。つまり、地盤が液状化すると、(1)地震波の位相がずれるため、建物に回転力というか、ねじれが生ずる。そのねじれは、東西南北はむろん、上下方向にも生じて建物に影響を与える。(2)これはCTVビルだけでなく、クライスチャーチの平野(?)一帯が液状化（日本の浦安と同様）しているため、ここ全体の液状化対策が必要となる。以下図-1に従って説明する。
図-1の東西、南北の水平波相（Wave features）が軟弱地盤（Soft Ground）の波形。振動数も主要動以後のそれも異なっている。一番下の鉛直方向の波相が実際の地震波（Seismic Wave）に最も近い。このことから、この軟弱地盤は、そんなに厚くないことが判る。主要動（7～8秒）以後の波相（Wave features）も波打っていることから、他の地震計（この地区だけで10個程の地震計が設置されている）これら一帯が全体として波打っている。つまり、東京浦安も同様であるが、これら一帯が広く液状化し、波打ったと考えられる。全体を波動理論（Wave theory）の考えで扱う必要がある。一番下の鉛直方向の波相（Wave features）の中心線の上下で、下の揺れの振幅が上側の振幅より、振幅が小さいのが目立つ。他の地震計でもかなり認められる。これは軟弱地盤の下によりかたい地層があるためと考えられる。
つまり、軟弱な地層の下に硬い地層があるため、波が反射を受け、中央線上部より下部の振幅が小さくなる。これは、地震波だけでなく、日常の生活でもよく見られる現象である。トランポリンのようなものも一種のこの考えで良いと考える。
この、クライスチャーチの波形は日本では、1964年の新潟地震の川岸町県営アパート3号棟の地下室の強震計で見事にとらえれている。図-2にそれを示した。図-3は30秒間のランニング・スペクトルで、最初と最後では、ずいぶん異なっていることが判る。
なお、新潟地震の波形というランニング・スペクトルの図は参考文献にも示したが、大崎順彦先生の著書「新・地震動のスペクトル解析入門」より転用させていただいた。新潟平野は大きな地震が来ると、NZや浦安のように広域な液状化をおこし易いと考える。

参考文献
(1)大崎順彦　著：新・地震動のスペクトル解析入門
(2)MASARU NISHIZAWA：The Great Kanto Earthquake (of 1923) and TOKOHAMA(1). Japan Geoscience Union Meeting 2014