理工学部

都市環境学科

地震時の斜面安定は，静的震度を考慮した滑り面法や，加速度時刻歴を用いたNewmark法により評価されてきたが，これらの方法は破壊の開始条件を正しく表わしておらず，また破壊後の大きな流動量や斜面下方への影響範囲の評価には無力である。それに代わり，本法では，崩壊の有無ばかりでなく，崩壊した場合の，下流への土砂の到達距離の評価を行い，市町村レベルでの地震時斜面崩壊ハザードマップの信頼性を格段に上げることができる。その特長は以下のとおりである。
従来，斜面の崩壊開始条件は地震加速度で評価していたが，これは実現象とは異なっており，実際は地震動が異なれば破壊が始まる加速度も違ってしまう。一方，斜面の模型実験の結果から，地震波動エネルギーを用いることにより波形の違いや震動の継続時間などによらず破壊開始条件が一意的に定義できる可能性が示されている。
本方法では地震動エネルギーを用いて破壊開始を評価する。すなわち，斜面の変形に使われる地震動エネルギーとともに位置エネルギーをエネルギー収支に取り入れることにより，斜面崩壊に関わるエネルギー収支を考えると，従来は評価できなかった斜面崩壊土の下流への影響距離を理論的に計算できる評価式が得られる。このエネルギー評価法は，自然・人工斜面の地震時の被害評価に適用できる。すなわち，斜面が多く存在する中山間地や宅地造成地の地域全体の被害評価を従来のような単なる崩壊が起きる可能性のみではなく，崩壊後の斜面下方への影響範囲まで含め，ハザードマップ作成に反映できる。また，フィルダム，高速鉄道・道路の周辺斜面，原子力施設周辺斜面，河川堤防など重要な斜面構造物の個別の地震被害想定にも適用できる。
具体的評価法の流れとしては，図示のように，地震のマグニチュード・震源距離などから，評価地域の基盤での地震動の入射エネルギーEIPを算定し，以下のフローにしたがって評価する。また，この評価法にも見られるように，今後，地震波動エネルギー測定のニーズが高まると考えられるため，地震波動エネルギー測定器の開発も重要である。この測定器では，通常のサーボタイプ地震計に計算回路を組み込み，速度記録からエネルギーフラックスとエネルギー累積値の測定値を得ることができる。また，現在の震度計に上記の機能を付加して，震度・エネルギー計として用いることもできる。加速度を重視した従来の震度に比べ，エネルギーは地震被害に直結しているため，エネルギー測定器の測定値に基づき，地震直後に信頼性の高い被害評価が可能となる。ちなみに，エネルギーフラックスはきわめて脆性破壊をし易い構造物の被害に直結し，エネルギー累積値は粘りがあり一度の大きな揺れだけでなく揺れの繰り返しが効く前述の斜面や土構造物などの被害評価に適している。