工学院大学建築系学科卒業論文梗概集 久田嘉章研究室 2011 年度 活断層の直上にある建物の被害調査と地震防災対策に関する研究 D1-08218 松澤 1．はじめに 佳 4．調査概要 日本には多くの活断層が存在する。その中の一つであ 調査日時は、2011 年 5 月 29,30 日の 2 日間である。 る六甲断層帯が動いたとされる 1995 年兵庫県南部地震 断層崖周辺建物の被害調査は、断層崖が顕著に現れた を契機に、全国の主要な活断層調査が行われ、過去の地 以下の２つ地域を主として、井戸沢断層北部、湯ノ岳断 震の位置や規模、活動度などを調べ、将来の地震の発生 層北西部に位置する建物も数棟調査した。 確率が評価されている。 ・井戸沢断層西側セグメント…いわき市田人町黒田（田 人中学校周辺） 2．研究の目的 2011 年 4 月 11 日に福島県浜通りにおいて活断層によ ・湯ノ岳断層東端部…いわき市常磐藤原町 る地震が発生した。この地震は、2011 年 3 月 11 日の東 北地方太平洋沖地震によって誘発されたものと考えられ、 500m以上 2% 400～500m 7% 300～400m 10% 表1 直上 5% 断層からの距離 直上 100ｍ以内 100～200m 200～300m 300～400m 400～500m 500m以上 井戸沢断層と湯ノ岳・藤原断層の地表断層が出現し、そ れによる建物への被害が報告された。これらの建物被害 調査を実施することによって、今後の活断層による地震 防災対策に役立てることを目的とする。 100～200m 29% 3．2011 年 4 月 11 日福島県浜通りの地震概要 日 本 地 図 上盤 福島県いわき市 下盤 100ｍ以内 34% 200～300m 13% （Google） 図2 断層と調査建物の位置 棟数 10 67 56 26 19 13 4 断層と調査建物の位置 調査した建物は全部で 194 棟である。また、調査した 建物の殆どが、今回の調査で確認できた地表地震断層か 湯ノ岳・藤原断層 ● 下盤 上盤 調査の方法は、日本建築学会災害委員会作成の調査シ 震央 Mj 7.0 最大震度 6 弱 井戸沢断層帯 ★ 図1 ら 500m 以内に位置していることを図 2,表 1 に示す。 福島県いわき市・調査断層位置 ートを参考とし、建築年、現状、建物用途、建物階数、 構造種別、基礎形式、基礎被害、地盤変状、屋根形式、 屋根被害、破壊パターン、断層による被害について悉皆 2011 年 4 月 11 日 17 時 16 分に福島県浜通りの深さ 調査を行った。破壊パターンについては、岡田・高井に 6km で Mj7.0 の地震が発生し、死者 3 人、負傷者 10 人 よる被害チャート図（図 3）3）によって、D0（無被害）,D1 などの人的被害を生じた。3 人の犠牲者が出てしまった （軽微被害）,D2（一部損壊）,D3（半壊）,D4（全壊）,D5 原因は、田人町石住において崖崩れに伴う家屋倒壊によ （一部崩壊）,D6（完全崩壊）の 7 パターンに判別した 。 るも の であ っ た。 1) こ の地 震 の発 震 機構 は 東北 東 －西 南 Damage Damage Grade index 無 被 害 D0 無被害 西方向に張力軸を持つ正断層型で、地殻内で発生した地 震である。東北地方に分布する活断層は、そのほとんど D1 0.1 壁面の亀裂及び外装材の若干の剥落 。 方で 見 いだ さ れた のは 今 回が 初 めて で ある 。 2) こ の地 震 Md1 一 部 損 壊 発生するなど、多数の余震が発生した。また、2011 年 3 Md1 0.2 屋根瓦・壁面のモルタル等の大幅な剥落 。 屋根瓦・壁面のモルタル等の大幅な剥落 Md2 D2 0.4 D3 0.5 ２階破壊型 1 階破壊型 ２階の柱・梁・壁の一 部が構造的に破壊され ているが、内部空間を 欠損するような被害は 生じていない 。 全体破壊型 Gd3 ２階の柱・梁の破壊 による、内部空間が 欠損する 。 D4 1 階の柱・梁 の破壊による 、 内部空間が欠 損する 。 0.7 0.8 Ud4 Gd4 ２階の破壊される 、 もしくは２階が崩落 する 。 D5 1 階の屋根もしくは軒に 相当する部分が接地して いる、もしくは接地しそ うである 。 屋根破壊型 屋根瓦が大部分 崩落する（特に 内部に ）。 Ed3 Rd3 1・ 2 階の柱・梁の破 壊による、内部空間 が欠損する 。 Ed4 屋根瓦が大部分 崩落する（特に 内部に ）。 Rd3 柱・梁・壁の一部が構造的 に破壊されているが、内部 空間を欠損するような被害 は生じていない 。 Sd3 柱・梁の破壊による 、 内部空間が欠損する 。 Sd4 2 階部分の破壊がか なり及んでいる 。 構造被害：居住空間が著しく 損なわれる。状態は１階の屋 根が接地している、もしくは しそうである 。 Sd5 0.9 Ud5- Ud5+ Gd5- Gd5+ Cd6- 多く報告された。 屋根破壊型 １・２階の柱・梁・壁 の一部が構造的に破壊 されているが、内部空間 を欠損するような被害は 生じていない。 0.6 月 11 日東北地方太平洋沖地震に誘発されたと考えられ、 井戸沢断層の西側セグメント、湯ノ岳断層東部に被害が 。 Md2 1 階の柱・梁・壁の一 部が構造的に破壊され ているが、内部空間を 欠損するような被害は 生じていない 。 Ud3 の震源付近では同日 17 時 17 分に M6.0 の地震（最大震 度 5 弱）、17 時 26 分に M5.6 の地震（最大震度 5 弱）が Nd0 壁面の亀裂及び外装材の若干の剥落 。 0.3 が逆断層であり、正断層型の大規模な地震断層が東北地 無被害 Nd0 0.0 Cd6+ D6 2 階の屋根が接地しているか接 地しそうである 。 1.0 木造２階建て建物の破壊パターン 図3 完全に瓦礫化している ・ 木造２階建て建物の破壊パターン 木造1 階建て建物の破壊パターン 岡田・高井による被害チャート図 5．調査結果 7．建物被害率 調査した建物は、木造が 89%（174 棟）と多くを占め 建物被害率は、村尾・山崎（2002）6） の被害関 数 を 使 たため、今回は木造建物に限定して調査結果を報告する。 用した。図 4 は築 30 年以上の木造建物の、一部損壊以 木造建物における破壊パターンの分布は、無被害が 51% 上の被害が発生する確率を示したものである。これに該 と約半数を占め、軽微被害が 36%、一部損壊が 4%、半 当する建物は調査建物全 194 棟中 79 棟で、そのうち被 壊が 2%、全壊が 6%、一部崩壊が 1%であった。 害率による一部損壊以上の確率は直上を除くと、最大で 調査した木造建物の位置は、上盤側が 27%、下盤側が も 4.8%であった。しかし、実際には約半数の建物が一部 63%、直上が 5%、不明が 5%である。ここでいう直上と 損壊以上の被害を受けたため、相関性は確認できなかっ は、地表断層が明瞭に現れた地点のことを指す。 た。 地表断層直上の木造建物では全 9 棟中、一部崩壊が 1 90 の建物（写真 1）は住家ではなく、いわき市建徳寺の山 ている様子がわかる。建徳寺山門の北西側に位置する建 徳寺本堂（写真 2）の直下にも地表断層が現れ、南西側 80 70 被害率(％) 門であり、写真からも建物直下に地表断層が顕著に現れ 一部損壊以上（木造） 100 棟、全壊が 6 棟に及んだ。この 1 棟だけあった一部崩壊 に大きく 傾斜 してい るため D4（全壊）と 判別 された 。 60 50 40 30 木造-築30年以上 20 調査建物 上盤側と下盤側は、殆どが一部損壊か軽微被害であった 10 が、なかには全壊が上盤側は 1 棟、下盤側は 2 棟あった 。 0 0 20 40 この 3 棟のうち、2 棟は住家ではなく、寺社の一部であ 60 80 100 PGV(cm/s) った。 図4 築 30 年以上・木造の建物被害関数 8．まとめ ・距離減衰式では、単純に地盤条件と距離から最大速度 下盤 下盤 は確認できなかった。 上盤 上盤 と算出するため、今回の地震による建物被害との相関性 ・活断層の地震被害は、地震動そのものによるものは少 写真 1 建徳寺・山門 D5 写真 2 建徳寺本堂・D4 なく、地表断層が出現したためによるものが多いことが 確認できた。 6．最大速度 地表最大速度は、基盤最大速度を司・翠川（1999） 4 ） の距離減衰式を使用し、それに翠川・松岡（1995）5 ） の 地盤増幅度を掛け合わせて算出した。その結果と、 参考文献 1) 消防庁災害対策本部：福島県浜通りを震源とする地震 （第 11 報）、H23.4.13 k-net・kik-net の観測点 18 地点においての最大速度を 2) 東京大学地震研究所：2011 年 4 月 11 日の福島県浜通 比較した。18 地点全体で比較すると 1.01 と概ね一致す りの地震に伴う地表地震断層について第 1 報、4 月 13 るが、場所によっては 0.3 倍、2.4 倍の誤差が生じてい 日 た。次に調査した建物においての地表最大速度を算出し た。その結果、地表最大速度が大きくても破壊パターン が D0 の地点があり、表 2 のように反対に地表最大速度 が小さくても破壊パターンが D4 の地点があったことか ら、算出結果と実際の建物被害の相関性が確認できなか 表2 建物番号 H-1 H-3 H-2 M-2 M-1 H-8 H-4 H-6 H-5 M-4 No.524、pp.【65】-【72】 4) 司宏 俊、 翠川 三郎 （ 1999）：断 層タ イプ 及 び地 盤条 件 を考慮した最大加速度・最大速度の距離減衰式 5) 翠川三郎、松岡昌志：国土数値情報を利用した地震ハ ザードの総合的評価、物理探査、Vol.48、No.6、1995、 った。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3) 岡田・高井（1999） ：日本建築学会構造系論文集論文、 AVS 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 775.5 pp.519-529 地表最大速度昇順 10 地点 ARV 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 0.569 断層最短距離(km) 8.80 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 8.64 地表最大速度(cm/s) 13.81 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 被害パターン D0 D0 D0 D0 D0 D2 D2 D3 D3 D4 6) 村尾 修、 山崎 文雄 （ 2002）：震 災復 興都 市 づく り特 別 委員会調査 データ に構造 ・建築年 を付加 し た兵 庫県南 部地震の建物被害関数 7) 藤本 一雄 、翠 川三 郎 （2003）： 日本 全国 を 対象 とし た 国土数値情報に基づく地盤の平均Ｓ波速度分布の推定
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