サイト 4 における液状化地盤の応答挙動 ( 三角州 )

4.2.1.1地下水位をG.L-1.8mと設定したケースの液状化地盤の応答挙動

本節では，想定单海地震波（50332475NS）に対して液状化する危険性が高いサイト4 において，地下水位をG.L-1.8mと仮定したケースの等価有効応力解析結果を示す．また，

過剰間隙水圧の影響を考慮しない，すなわち全応力の時刻歴非線形解析，等価線形解析 (SHAKE）による解析結果についても参考までに示し，液状化が地盤の地震応答挙動にど のような影響をもたらすかについて，設計・安全の観点から検討を行う．

図4-2に，地盤応答の深さ方向分布図を示す．図4-2(a)(b)(c)から地表面の最大加速度は，

各解析手法ともに大した差異は生じておらず，また，最大せん断ひずみについて液状化対 象層で各全応力解析結果よりもやや大きな値となっているが，最大相対変位について水圧 上昇による大きな影響は見られない．このように，水圧上昇(剛性低下)による影響は等価有 効応力解析結果にあまり表れていないが，これは，図4-2(d)に示してあるように，液状化対 象層の水圧上昇は約0.7で液状化に至っておらず，また，水圧を考慮する対象層の層厚が薄 いためと考えられる．

図4-2 最大応答の深さ方向分布

次に，図4-3の加速度応答スペクト(減衰定数5%）からは，周期0.5~2s間で全応力等価 線形解析，等価有効応力解析結果は，全応力の時刻歴非線形解析結果を概ね包絡している．

なお，工学的基盤における加速度応答スペクトル(2E)と比較して，各解析手法ともに周期 0.6sまでの短周期側で加速度成分が減尐しており，長周期側で増幅していることが確認で きる．また，当然ながら，図4-4の速度応答スペクト(減衰定数5%）についてもこの傾向が 見られる．このように，サイト4では，加速度・速度ともに長周期側で増幅することが分 かるが，これは，サイト3ほどではないものの工学的基盤までの深度が深いこと，及び軟 弱層である沖積層がG.L-22mと厚く堆積していることに起因すると考えられる．

24

図4-3 加速度応答スペクトル(減衰定数5%)

図4-4 速度応答スペクトル(減衰定数5%)

4.2.1.2地下水位をG.L0mと設定したケースの液状化地盤の応答挙動

弾性波速度(疎密波)Vpは，間隙比や水の弾性波速度と関係しており，この値は地下水位 の有無により大きく左右される．表4-2から，G.L-5.6m以浅の各層において，P波速度は

約1500m/sと大きな値であり，地表面まで飽和土層が堆積している可能性が高いと考えら

れる．したがって，設計・安全の観点から危険側を考慮し，地下水位をG.L0mと仮定した 場合の検討を行う．なお，地下水位以外の解析条件について4.2.1.1と同条件とし，過剰間 隙水圧の影響を考慮しない，すなわち全応力の時刻歴非線形解析，等価線形解析(SHAKE) による解析の結果についても参考までに示す．

図4-5に地盤応答の深さ方向分布図を示す．等価有効応力解析(1層目液状化あり)による 結果は，図4-5(b)(d)からG.L.0~3，-15.5~16.1mで過剰間隙比が1に達し，液状化に至り，

25

最大せん断ひずみが，4%程度となっている層が見られ，図4-5(c)から，大きな地表変位が 生じたことが確認できる．また，図4-5(a)から，地表面からG.L-3mまでの液状化層で加速 度が大きく増幅している．これは，地表面でせん断波速度が全反射していることに起因し たと考えられ，さらに，図(b)(c)の最大せん断ひずみ，最大相対変位から確認できるように，

液状化層に地震エネルギーが集中していることを確認できる．つまり，液状化層の剛性は 低く，その下層との波動インピーダンスのコントラストが大きくなったことで，加速度振 幅が大きくなったと考えられる．

図4-5 最大応答の深さ方向分布

次に，図4-6の加速度応答スペクト(減衰定数5%）から，等価有効応力解析(1層目液状 化あり)による結果は，周期0.7sより長周期側で加速度を大きく増幅しており，各解析結果 を包絡している．また，図の速度応答スペクト(減衰定数5%）からも同じことが確認でき，

等価有効応力解析結果は周期0.7sより長周期側で速度を大きく増幅している．これらのこ とから，液状化層の非線形化(剛性低下)に伴い地盤の固有周期が長周期化すると，加速度，

速度ともに長周期側で大きく増幅することが分かる．

図4-6 加速度応答スペクトル(減衰定数5%)

26

図4-7 速度応答スペクトル(減衰定数5%)