液状化
液状化は、地震のときに、水を多く含んだゆるい砂地盤がまるで液体のようになる現象です。砂の粒子どうしのかみ合わせが外れて地盤が支える力を失い、建物が傾いたり沈んだり、地中の構造物が浮き上がったりします。
セクション別の図解
ゆるい砂地盤を締め固めたり地下水位を下げたりして、液状化を起こしにくい地盤に改良する様子が示されています。
液状化を防ぐには、起こりやすい条件をなくす地盤改良を行います。代表的なのは、ゆるい砂地盤を締め固めて密にし、揺れても詰まりにくくする方法で、サンドコンパクションパイル工法などが使われます。また、地下水位を下げて間隙の水を減らす方法も有効です。これらの対策で、地震時に砂地盤が支える力を失わないようにします。
ゆるく地下水位の高い砂地盤と、締まった地盤や粘土地盤が並び、液状化の起こりやすさのちがいが対比されています。
液状化は、どの地盤でも起こるわけではありません。起こりやすいのは、粒のそろったゆるい砂が、地下水位の高い場所にある地盤です。埋立地や川沿いの砂地盤が代表例です。一方、よく締まった砂地盤や、粒子が結びついた粘土地盤では起こりにくくなります。地盤の締まり具合と地下水の状態が、起こりやすさを大きく左右します。
地震の揺れでゆるい砂の粒子が詰まろうとし、逃げ場のない間隙の水の圧力が上がって、砂粒子が水に浮いた状態になる様子が示されています。
液状化が起こるしくみは、間隙の水の圧力にあります。ゆるい砂地盤が地震で揺すられると、砂の粒子が詰まろうとしますが、すき間の水がすぐに抜けられないため、水の圧力が急に高まります。すると、砂の粒子どうしを押し付け合っていた力が水に肩代わりされ、粒子が水に浮いたような状態になります。こうして地盤は支える力を失い、液体のようにふるまいます。
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