コラム
液状化現象の原因とその対策について
液状化現象が起こる要素は、
- ゆるい砂地盤
- 地下水位
- 振動(地震)
以上の３つです。この３要素が重なった時に液状化現象が発生します。
地下にゆるい砂地盤があり、その砂地盤が地震などで振動した際に、砂地盤自体の体積が振動により収縮します。その振動で砂地盤自身が揺られて収縮する際に、砂地盤に満たされていた水が圧縮されて逃げ場を失い、地上に溢れてきます。
その圧縮され、水分があふれた際に、砂地盤自体の強度が下がり、砂地盤が液体のように動いてしまうことが液状化現象と言われています。
液状化現象による建物の被害としては、
- 基礎の支持力の低下による建物の沈下・傾斜
- 地盤の永久変形による杭基礎の被害、
があります。
1.密度増大工法（サンドコンパクションパイル工法）
鋼鉄の管の先端を閉めて地中に貫入させる。所定の深さに達したところで、管の中に砂や砕石を入れ、その砂や砕石を地盤に圧入させながら管を引き抜き、密に固められた砂の杭を作る。このとき周辺地盤を側方に圧縮するとともに、振動締め固めを行う。
2.団結工法（深層混合処理工法）
砂地盤に固化材を投入し、原地盤と固化材を攪拌混合し、地盤を固化する。
3.置き換え工法（浅い場合に有効）
液状化する砂層を良質な材料に置き換える。
4.水位低下工法 （ディープウェル工法）
地盤の周辺を止水壁で囲い、その内部を、ディープウェル工法などにより地下水を汲み上げ地下水位を低下させる。
以上が具体的な工法ですが、地盤の深さや構造物の種類によって、より経済的で効果的な方法を比較選択することになります。