土地改良施設に含まれる施設構造物は多種にわたり 構造特性も様々である 地震時の挙動特性 ( 剛性 固有周期など ) の異なる施設に対しては 表 ~6を参考にして 施設の構造特性に適した設計を行わなければならない さらに 埋設管路など地盤変形の影響を受ける施設は 地盤特性を適切に設定する

2-1

改定案 現行（手引き）

第２章 基本方針

2.1 設計一般

土地改良施設の耐震設計は、施設の重要度に応じて、２段階の地震動レベル（レベル１地震動、 レベル２地震動）を考慮して、地震時にそれぞれの施設が保持すべき耐震性能を確保できるよう に設計する。 また、事業の進捗段階に応じて、適切な調査を実施し、その成果に基づいた耐震設計を行うこ とが大切である。 耐震設計に当たっては、施設の構造特性、周辺の地盤特性等を考慮し、それらに適合した耐震 設計法を用いるものとする。 [解 説] (1) 基本的な考え方 施設が地震時に保持すべき耐震性能は、耐震設計で考える地震動レベルとそれぞれの施設の重要 度の組合わせにより、決定されるべきものである。 土地改良施設の耐震設計の方針としては、「手引き」の考え方を踏襲し、以下の２点を基本とし た。 a. 土地改良施設の耐震性能は、レベル１地震動、レベル２地震動の２つの異なった大きさの設計 地震動に対して照査する。レベル１地震動は構造物の供用期間内に１～２度発生する確率を有す る地震動であり、レベル２地震動は発生の確率は極めて低いが大きな地震動強度を持ち、一度発 生すれば大災害になり得る地震動である。マグニチュード７クラスの断層近傍域の内陸直下型地 震による地震動（内陸地殻内地震：以下、内陸直下型地震と称す）や、マグニチュード８クラス のプレート境界型地震による地震動が、このレベル２地震動に相当する。 b. 土地改良施設の耐震性能は、構造物の重要度及び損傷を受けた場合の危険度などにより、目標 とする耐震性能を設定する。そして、構造物全体系の耐震性能を保有するような基礎を含めた構 造各部位の損傷度合を許容の範囲に収めなければならない。 ただし、地震動の想定範囲を広くすることにより、いたずらに耐震性能を上げて費用の増大を招 かないように各施設構造物を評価し、施設が保持すべき耐震性能を判定区分して、耐震設計を行う ものとする。 a．、b．を考慮する耐震設計の考え方は、1977年に建設省の総合技術開発プロジェクト「新耐震 設計法の開発」研究報告書で提案された「新耐震設計法（案）」の考え方を踏襲するものであり、 いわゆる性能設計1)_{を意識したものであり、国際規格に基づいた ISO 3010 にも対応できるものであ} る。 地震動の大きさ、タイプ、重要度及び保持すべき性能の詳細については、「2.2 耐震設計に用い る地震動」､「2.3 施設の重要度区分」及び「2.4 保持すべき耐震性能」で説明する。 １）性能設計とは、与えられた外的条件（荷重）に対して、設定された目標性能（耐震性能）を満足するように行われる設計 と位置づけられる。

第２章 基本方針

2.1 設計一般

耐震設計に当たっては、施設の構造特性、周辺の地盤特性等を考慮し、それらに適合した耐震 設計法を用いるものとする。 土地改良施設の耐震設計は、重要度に応じた２段階の地震動レベル（レベル１地震動、レベル ２地震動）に対して、地震時にそれぞれの施設が保持すべき耐震性能（「健全性を損なわない」、 「致命的な損害を防止する」及び「限定された損傷にとどめる」のいずれか）を確保できるように 設計しなければならない。 また、事業の進捗段階に応じて、適切な調査を実施し、その成果に基づいた耐震設計を行うこ とが大切である。 [解 説] (1) 基本的な考え方 施設が地震時に保持すべき耐震性能は、耐震設計で考える地震動レベルとそれぞれの施設の重要度 の組合わせにより、決定されるべきものである。 内陸直下型地震動の場合には、地震動が飛躍的に大きくなること、さらにその地震の再現期間が数 百年以上の長期にわたることを考慮すると、構造物の設計においては部材及び基礎の持つ変形性能（耐 震性能）を評価し、損傷は許容するが崩壊しないことを基本とする。 土地改良施設構造物の耐震設計の方針としては、「平成７年兵庫県南部地震農地・農業用施設に 係る技術検討報告書」（1996年1月）の提言を踏まえて、以下の２点を基本とした。 a. 土地改良施設構造物の耐震性能は、レベル１地震動、レベル２地震動の２つの異なった大きさ の設計地震動に対して照査する。レベル１地震動は構造物の供用期間内に１～２度発生する確率 を有する地震動であり、レベル２地震動は発生の確率は極めて低いが大きな地震動強度を持ち、 一度発生すれば大災害になり得る地震動である。マグニチュード７クラスの断層近傍域の内陸直 下型地震による地震動や、マグニチュード８クラスのプレート境界型地震による地震動が、この レベル２地震動に相当する。 b. 土地改良施設構造物の耐震性能は、構造物の重要度及び損傷を受けた場合の危険度などにより、 目標とする耐震性能を設定する。そして、構造物全体系の耐震性能を保有するような基礎を含め た構造各部位の損傷度合を許容の範囲に収めなければならない。 ただし、地震動の想定範囲を広くすることにより、いたずらに耐震性能を上げて費用の増大を 招かないように各施設構造物を評価し、施設が保持すべき耐震性能を判定区分して、耐震設計を 行うものとする。 a．、b．を考慮する耐震設計の考え方は、1977年に建設省の総合技術開発プロジェクト「新耐震設 計法の開発」研究報告書で提案された「新耐震設計法（案）」の考え方を踏襲するものであり、いわ ゆる性能設計1)_{を意識したものであり、国際規格に基づいた ISO 3010 にも対応できるものである。} 地震動の大きさ、タイプ、重要度及び保持すべき性能の詳細については、「2.3 耐震設計に用いる 地震動」､「2.4 施設の重要度区分」及び「2.5 保持すべき耐震性能」で説明する。 １）性能設計とは、与えられた外的条件（荷重）に対して、規定された目標性能（耐震性能）を満足するように行われる設計 と位置づけられる。（詳細は、「5.1耐震設計の基本」参照）

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改定案 現行（手引き） (2) 対象構造物と関連する基準 土地改良施設は多種にわたり、構造特性も様々である。構造物の種類、挙動特性（剛性、固有周 期、埋設条件など）に応じて、各設計基準等に基づき適切な耐震設計法を用いる。 各構造物(11工種)において用いる設計基準、指針類及び関連する他分野の基準類を表-2.1.1に示 す。 (3) 各事業段階における耐震設計 調査は、大枠から順次細部に進めるのが一般的であるが、段階により調査事項、範囲、方針、内 容、精度等が異なるものである。したがって、対象となる土地改良施設に必要な調査となるように、 事前に十分な調査計画を樹立して実施する。 調査の段階区分は、事業実施の手順と同様に、事業の全体的な構想と概略設計を行う計画段階の ①計画調査、計画と事業費を固める設計段階の②全体設計調査、事業着手後の工事実施段階の③工 事実施調査に区分される。 また、全体実施設計書、工事実施設計書の作成段階において耐震性能を決定する。調査並びに全 土地改良施設に含まれる施設構造物は多種にわたり、構造特性も様々である。地震時の挙動特性（剛 性、固有周期など）の異なる施設に対しては、表-2.6.1①～⑥を参考にして、施設の構造特性に適し た設計を行わなければならない。 さらに、埋設管路など地盤変形の影響を受ける施設は、地盤特性を適切に設定する必要がある。 また、レベル２地震動における鉄筋コンクリート構造物の耐震設計には、弾性域のみならず、部材 の降伏後の塑性域を考慮して設計する必要がある。これは、従来の地震動の数倍の加速度応答スペク トルで表される大規模地震動に対して、弾性域の範囲で地震に抵抗する場合は部材の厚さや配筋量が 増大し、不合理な設計となる可能性が高いからである。 (2) 対象構造物と関連する基準 土地改良施設には、地上に設置されるもの、地中に設置されるもの、固有周期等種々の特性を有す るものなど、様々な構造物が様々な地盤に設置されるため、構造物の種類ごとに一概に耐震設計法を 決めることはできないが、一般的に用いられる耐震計算法と本手引きが参考とした関連基準等を表 -2.1.1に示す。 さらに、第6章には、施設ごとの設計手順が記述してある。 (3) 「道路橋示方書」と「水道施設耐震工法指針」 ａ．橋梁（農道橋、水路橋、水管橋）及び頭首工など道路橋と類似した構造物並びに杭基礎の耐震 設計は、「道路橋示方書 Ｖ耐震設計編及びⅣ下部構造編」に準拠する。 ｂ．暗渠、管水路などの線状地下構造物は、基本的に水道施設と共通する特性を有しているため、その 耐震設計は「水道施設耐震工法指針」に準拠するものとする。 ｃ．「水道施設耐震工法指針」では、「道路橋示方書V耐震設計編」に示された内陸直下型地震動（タ イプⅡ）に対する最大震度は、「限定された観測点における地震動記録の加速度応答スペクトル のほぼ上限値を採用したもので、兵庫県南部地震で水道施設が受けた地震動の全体像を十分に反 映したものとは言い難い」とし、兵庫県南部地震で観測された、総計約150地点のボーリング資料 をもとに独自の基準水平震度を定めている。その値は、道路橋示方書で定めたレベル２地震動に 対する設計水平震度の標準値にほぼ相当している。 また、上限値と下限値は非超過確率90％、70％に対応したもので、重要度に応じた値を設定す ることとしている。しかし、本手引きでは、極めて重要度の高い施設であるＡ種を対象としてい るため上限値を採用するものとする。 (4) 各事業段階における耐震設計 調査は、大枠から順次細部に進めるのが一般的であるが、段階により調査事項、範囲、方針、内 容、精度等が異なるものである。したがって、対象となる土地改良施設に必要な調査となるように、 事前に十分な調査計画を樹立して実施する。 調査の段階区分は、事業実施の手順と同様に、事業の全体的な構想と概略設計を行う計画段階の ①計画調査、計画と事業費を固める設計段階の②全体設計調査、事業着手後の工事実施段階の③工 事実施調査に区分される。 また、全体実施設計書、工事実施設計書の作成段階において耐震性能を決定する。調査並びに全

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改定案 現行（手引き） 体実施設計書及び工事実施設計書作成の手順は、図-2.1.1に示すとおりである。 (4) 事業実施における耐震設計 各土地改良施設は、調査の成果に基づき施設を計画・設計し、重要度に応じて耐震設計を行う。 耐震設計の一般的な流れを図-2.1.2に示す。また、施設の設計におけるどの段階で耐震設計を行う のか、図-2.1.3に示す。 体実施設計書及び工事実施設計書作成の手順は、図-2.1.1に示すとおりである。 (5) 事業実施における耐震設計 各土地改良施設は、調査の成果に基づき施設を計画・設計し、重要度に応じて耐震設計を行う。 水路工を例にして、設計のどの段階で耐震設計を行うのか、図-2.1.2に示す。

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改定案 現行（手引き） 表-2.1.1 本指針で対象とする構造物(11工種)別の参照する設計基準、指針類と関連基準 構造物名 参照する 設計基準、指針類 関連基準等 備 考 ①農道橋 ・土地改良事業計画設計基準設 計「農道」2005年 ・道路橋示方書 Ⅳ下部構造編 （日本道路協会）2012年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2012年 小規模農道橋はこれによ らない。 ②水路橋・水管橋 ③頭首工 ・土地改良事業計画設計基準設 計「頭首工」2008年 ・土地改良事業計画設計基準設 計「水路工」2013年 ・道路橋示方書 Ⅳ下部構造編 （日本道路協会）2002年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 ・水道施設耐震工法指針（日本 水道協会）2009年 道路橋示方書の2012年 の改訂については、本指 針では反映しない。 ④擁 壁 ・土地改良事業計画設計基準 設計「農道」2005年 ・道路土工擁壁工指針（日本道 路協会）2012年 コンクリート擁壁を対 象とする。 ⑤開 水 路 ・土地改良事業計画設計基準 設計「水路工」2013年 ・道路土工擁壁工指針（日本道 路協会）2012年 フルームを対象 ⑥ファームポンド ＲＣ 構造 ・土地改良事業設計指針「ファ ームポンド」1999年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 ＰＣ 構造 ・土地改良事業設計指針「ファ ームポンド」1999年 ⑦ため池 ・土地改良事業設計指針「た め池整備」2015年 ⑧パイプライン ・土地改良事業計画設計基準設 計「パイプライン」2009年 ・水道施設耐震工法指針（日本 水道協会）2009年 ⑨暗 渠 （ボックスカルバート） ・土地改良事業計画設計基準設 計「水路工」2013年 ・水道施設耐震工法指針（日本 水道協会）2009年 ⑩杭 基 礎 ・土地改良事業計画設計基準 設計「頭首工」2008年 ・土地改良事業計画設計基準 設計「ポンプ場」2006年 ・道路橋示方書 Ⅳ下部構造編 （日本道路協会）2002年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 ⑪ポンプ場 （吸込、吐出し水槽） ・土地改良事業計画設計基準 設計「ポンプ場」2006年 ・水道施設耐震工法指針（日本 道路協会）2009年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 表-2.1.1 構造物別耐震計算法と関連基準 構造物名 耐震計算法 (重要度Ａ種) 耐震計算法 (重要度Ｂ種) 関連基準等 備 考 レベル1 レベル2 レベル1 橋梁・頭首工 震度法 地震時保有 水平耐力法 震度法 ・道路橋示方書 Ⅳ下部構造編 （日本道路協会）2002年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 ・土地改良事業計画設計基準設 計「頭首工」1995年 ・土地改良事業計画設計基準設 計「農道」1998年 ・土地改良事業標準設計図面集 「橋梁下部工(橋台)」利用の 手引き 1999年 重要度ＡＡ種も重要度 Ａ種と同じ設計法を用 いる。 擁 壁 － 震度法 震度法 ・道路土工擁壁工指針（日本道 路協会）1999年 ・土地改良事業計画設計基準 設計「農道」1998年 ・土地改良事業標準設計図面集 「擁壁工」利用の手引き1999 年 開 水 路 － 震度法 震度法 ・道路土工擁壁工指針（日本道 路協会）1999年 ・土地改良事業計画設計基準 設計「水路工」2001年 ファームポン ド ＲＣ 構造 震度法 震度法 ＊ _震度法 ・土地改良事業設計指針「ファ ームポンド」1999年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 震度法＊_{は構造物特性} 係数と固有周期を考慮 した設計水平震度を用 いる。PCにおいては重要 度Ｂ種も重要度Ａ種と 同じ設計を行う。 ＰＣ 構造 震度法 震度法 ＊ レベル1 レベル2 震度法 震度法＊ ため池・調整池 震度法 － 震度法 ・土地改良事業設計指針「ため 池整備」2000年 重要度Ｃ種も重要度Ａ 種、Ｂ種と同様に震度法 によるレベル１での設 計を行う。 パイプライン 横断 方向 － － － ・水道施設耐震工法指針（日本 _{水道協会）1997年} ・土地改良事業計画設計基準設 計「パイプライン」1998年 縦断 方向 応答変位法 応答変位法 応答変位法 暗 渠 （ボックスカ ルバート） 横断 方向 応答変位法 及び震度法 応答変位法 及び震度法 応答変位法 及び震度法 ・水道施設耐震工法指針（日本 水道協会）1997年 ・土地改良事業計画設計基準設 計「水路工」2001年 ・土地改良事業標準設計図面集 「ボックスカルバート工」利 用の手引き 1999年 縦断 方向 応答変位法 及び震度法 応答変位法 及び震度法 応答変位法 及び震度法 杭 基 礎 震度法 地震時保 有水平耐 力法 震度法 ・道路橋示方書 Ⅳ下部構造編 （日本道路協会）2002年 ・道路橋示方書 Ｖ耐震設計編 （日本道路協会）2002年 ・土地改良事業計画設計基準 設計「ポンプ場」1997年 ポンプ場 （吸水槽） 震度法 震度法＊ 又は応答 変位法 震度法 ・水道施設耐震工法指針（日本 道路協会）1997年 ・土地改良事業計画設計基準 設計「ポンプ場」1997年 ・土地改良事業設計指針「ファ ームポンド」1999年 震度法＊_{は構造物特性} 係数と固有周期を考慮 した設計水平震度を用 いる。

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改定案 現行（手引き） 事業着手 調査地区の採択 ① 工事実施調査 ① 計画調 査 資料調査 施工条件、第四紀断層＊１_{、補償物件等} 既存資料調査 現地調査(室内試験を含む) 気象・水文、地形・地形図、土質・地盤＊１_{、 構造物地形測量、用地測量、地質・土質試験等} 空中写真測量、地域開発計画等 現地調査 地表・地質踏査、用排水系統等調査 工事実施設計書の作成 最終路線の確定 計画書(案)の作成 詳細な耐震性能の決定 詳細な設計・施工計画、管理計画の決定 基本事項の決定 工事費の算定等 通水量、必要水位水路系全体の基本構成、路線 工事着手 ②全体設調査 資料調査 気象・水文、立地条件等 工事完了 現地調査(室内試験を含む) 地形・路線測量(中心線)、地質・土質試験＊2_等 ＊1 「3.1調査項目」の(1)既存資料による調査を参照する。 ＊2 同項の、(2)一般的な土地調査、(3)土の動的動性の調査、 (4)地盤の動力学的性質の調査、を参照する。 ＊3 水利事業を基準とした流れであり、水路、通水量、 必要水位及び路線は事業に合わせ読み替える。 全体実施設計書 基本的な設計・施工方法の検討 水路、各施設の位置、構造 路線及び耐震性能の決定 概算工事費の算定 図-2.1.1 水利事業を例とする計画、調査、設計、工事の手順(耐震設計を考慮) 事業着手 調査地区の採択 ③工事実施調査 ② 計画調 査 資料調査 施工条件、第四紀断層＊１_{、補償物件等} 既存資料調査 現地調査(室内試験を含む) 気象・水文、地形・地形図、土質・地盤＊１_{、 構造物地形測量、用地測量、地質・土質試験等} 空中写真測量、地域開発計画等 現地調査 地表・地質踏査、用排水系統等調査 工事実施設計書の作成 最終路線の確定 計画書(案)の作成 詳細な耐震性能の決定 詳細な設計・施工計画、管理計画の決定 基本事項の決定 工事費の算定等 通水量、必要水位水路系全体の基本構成、路線 工事着手 ③ 全体設調査 資料調査 気象・水文、立地条件等 工事完了 現地調査(室内試験を含む) 地形・路線測量(中心線)、地質・土質試験＊2_等 ＊1 「3.1調査項目」の(1)既存資料による調査を参照する。 ＊2 同項の、(2)一般的な土地調査、(3)土の動的動性の調査、 (4)地盤の動力学的性質の調査、を参照する。 ＊3 水利事業を基準とした流れであり、水路、通水量、 必要水位及び路線は事業に合わせ読み替える。 全体実施設計書 基本的な設計・施工方法の検討 水路、各施設の位置、構造 路線及び耐震性能の決定 概算工事費の算定 図-2.1.1 水利事業を例とする手順(耐震設計を考慮)

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改定案 現行（手引き） 図－2.1.2 一般的な耐震設計の流れ*1 *1 本フローは、耐震設計の流れを分かりやすく説明するために、耐震設計の基本要素を抽出して示したものである。実際 の耐震設計においては、新設水路構造物の場合を例にとると、図-2.1.3に示すような流れとなる。また、既設構造物の場 合は、「第7章 耐震診断」の図-7.2.1のような流れとなる。 *2 土地改良施設の耐震設計では、静的解析を基本としていることから、代表的な5種類の静的解析法を示した。なお、本フ ローでは、静的解析のあと、必要に応じて動的解析を行う流れとしているが、動的解析のみにより、所要の耐震性能が適 切に照査出来る場合は、それをさまたげるものではない。 *3 液状化判定の結果、液状化の可能性がある場合は、別途、地盤の液状化対策を検討する必要がある。（第6章参照） *4 補強対策においては、「第7章 耐震診断」の表-7.5.1に示す工法等による対応を検討する。 START 耐震設計対象構造物 重要度区分の決定 耐震性能の設定 耐震設計における設計条件の設定 震度法 （固有周期を 考慮しない） 震度法 （固有周期を 考慮する） 震度法 （固有周期と 構造物特性 係数を考慮 する。） 地震時 保有水平 耐力法 応答 変位法 動的解析 END ・一般条件（構造形式、水位など） ・土質材料（土質区分、重量、せん断強度） ・使用材料（コンクリート、鉄筋等） ・地震時荷重 ・その他荷重 ※液状化ありの場合、土質定数の低減や流動力を考慮 耐震計算法 *2 設計地震動の設定 NO YES 動的解析の 必要性があるか？ 耐震性能の照査 OK NG 液状化の検討*3 ・新設構造物の場合：主に構造諸元の 見直し ・既設構造物の場合：主に補強等の対策 の検討

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改定案 現行（手引き） 図－2.1.3 土地改良施設設計のフローチャート例（耐震設計を考慮） 図－2.1.2 水路工設計のフローチャート例（耐震設計を考慮） （水理設計） （構造計算） NO YES Ａ種 Ｂ種 工事実施調査 資料検査 現地調査 水路の利水条件 路線の立地条件 水理・構造上の設計条件 施工条件等 常時構造計算 構造諸元の仮定（断面・形状等） 耐震設計の必要性の検討 レベル１地震動に対する 耐震設計（弾性域） レベル２地震動に対する 耐震設計（弾性域） 設計水平震度の算定 断面力の算定 安全性の照査 安全性の照査（許容応力度法) 設計は適切か 施工図面の作成・数量計算 ＥＮＤ NO YES NO YES 詳細な耐震性能に基づく耐震設計 耐震設計は 行わない Ａ種、Ｂ種 NO YES Ｃ種 NO YES 耐震性能の決定（重要度の決定） 施 工 性 経 済 性 操 作 性 許容流速、所要水位 水路諸元の概定 粗度係数・水路底勾配の選定 水路断面の設定 （構造設計） NO YES Ａ種 Ｂ種 工事実施調査 資料検査 現地調査 施設の利水条件 施設の立地条件 水理・構造上の設計条件 施工条件等 常時構造計算 構造諸元の仮定（断面・形状等） レベル１地震動に対する 耐震計算 レベル１地震動及び レベル２地震動に対する 耐震計算 各種性能の照査 耐震性能の照査 設計は適切か 施工図面の作成・数量計算 ＥＮＤ NO 耐震設計は 行わない Ａ種、Ｂ種 Ｃ種 NG OK 重要度区分の決定 耐震性能の設定 設計地震動の設定 設計条件の設定 液状化の 検討 対策の 検討 NG OK [各種条件の設定] (基本断面の設計) 水理設計等による基本断面の設計 施 工 性 経 済 性 操 作 性 各 種 性 能

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改定案 現行（手引き）

2.2 耐震設計法の種類(概説)

耐震設計の解析法（応答値の算定）は、静的解析法と動的解析法の２つに大別される。土地改 良施設では静的解析法による耐震計算を基本とする。ただし、振動特性が複雑な構造物は動的解 析法も考慮するものとする。 静的解析法を用いる地震作用の評価手法として、震度法（固有周期を考慮しない）、震度法（固 有周期を考慮する)、震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する）、地震時保有水平耐力法、 応答変位法がある。 断面の照査方法には、許容応力度法、地震時保有水平耐力法、限界状態設計法がある。 [解 説] (1) 地震力は、構造物の特性、特に剛性と減衰によって支配されることが明確なので、その特性を組 み込んだ形にしたものが、固有周期を考慮した設計水平震度を用いる震度法である。固有周期を考 慮しない設計水平震度を用いる震度法は、剛性が高く固有周期の短い構造物の耐震計算に適用され ている。 上記の震度法（固有周期を考慮しない、固有周期を考慮する）が許容応力度法により弾性範囲内 の設計を行うのに対して、平成７年の兵庫県南部地震を契機に検討の必要性が重視されるようにな った規模の大きな地震動（レベル２地震動）を考える場合は、部材のひび割れの発生・進行及び破 壊直前の終局限界状態等塑性範囲まで考慮した設計水平震度を用いる地震時保有水平耐力法及び限 界状態設計法が適用される。 ａ．耐震設計の解析法（地震力の算定）は、静的解析法と動的解析法の２つに大別され、静的解析 法の主な手法として、震度法（固有周期を考慮しない)、震度法（固有周期を考慮する)、震度法 （固有周期と構造物特性係数を考慮する）の３つのタイプの震度法と、地震時保有水平耐力法、 応答変位法がある。 (a) 震度法（固有周期を考慮しない）は、構造物の固有周期を考慮しない設計水平震度を用い、 擁壁、開水路、ポンプ場（吸水槽、レベル１地震動）､ファームポンド（RC、レベル１地震動） など、土圧により地震時の振動変位が拘束される構造物や比較的剛性の高い構造物に適用する。 (b) 震度法（固有周期を考慮する）は、固有周期が長めの構造物は地震時の応答を補正する必要 があるため、構造物の固有周期（振動特性）を考慮した設計水平震度を用いる。レベル１地震 動の場合の橋梁（農道橋、水路橋、水管橋)、頭首工、ファームポンド（PC）及び杭基礎（杭 仕様の決定）に適用する。 (c) 震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する）は、固有周期と構造物特性係数を考慮して 設計水平震度を求めるが、震度法（固有周期を考慮しない）と震度法（固有周期を考慮する） と同様に重要な解析法である。レベル２地震動におけるファームポンド（PC、RC）、ポンプ場 （吸水槽）に適用する。 固有周期と構造物特性係数を考慮するとは、震度法（固有周期を考慮する）が弾性域におい て固有周期を考慮して、震度法（固有周期を考慮しない）で求める設計水平震度を補正するの に対し、さらに塑性域における構造物の塑性変形能力を加味して設計水平震度を補正するもの である。 (d) 地震時保有水平耐力法は、規模の大きい地震が生じた場合、構造部材の強度を向上させるだ けでは、地震に抵抗するには限界があるため、構造部材に適切な耐力（構造物が破壊に至るま

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改定案 現行（手引き） で耐えうるエネルギ吸収能力）を考慮し、補正した設計水平震度を用いた設計法である。レベ ル２地震動の橋梁（農道橋、水路橋、水管橋）、頭首工及び杭基礎に適用する。 (e) 応答変位法は、地中構造物などのように地盤各部の相対変位に応じて構造物に応力が生じる 場合に、周辺地盤と構造物との相対変位を地盤のばね（地盤ばね定数）を介して構造物に静的 に作用させて、構造物の応力を求める方法である。パイプライン、暗渠（ボックスカルバート） 及びポンプ場（吸水槽）に適用する。 (2) 耐震設計の手順 本手引きで用いる一般的な耐震設計のフローを、図-2.2.1に示す。その手順は、以下のとおりであ る。 a.設計条件 b.静的解析法による耐震設計 c.動的解析法による耐震設計 図-2.2.1 耐震設計のフロー ・震度法 (固有周期を考慮しない） ・震度法 (固有周期を考慮する） ・震度法 (固有周期と構造物特性係 数を考慮する） ・地震時保有 水平耐力法 ・応答変位法 START 地震条件 対象構造物の重要度 地盤条件 耐震計算法の選定・耐震計算 動的解析の 必要性があるか？ END ・動的解析 安全性照査、断面照査 ｄ． ＹＥＳ ＮＯ ＊地震力の算定にはエネルギー定則によ り、塑性変形のエネルギ吸収を考えて、 設計水平震度を低減させる。 これは、c.及びd.ともに考慮されるが 低減方法が異なる。 ＊ ＊

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改定案 現行（手引き） ａ．設計条件 対象とする構造物の重要度と設計地点の地盤条件及び設計地震力の大きさを決める。 ｂ．静的解析法による耐震設計 ａ．の条件を考慮して、通常は以下の静的耐震計算法により、地震時の計算をする。 ・震度法（固有周期を考慮しない） ・震度法（固有周期を考慮する） ・震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する） ・地震時保有水平耐力法 ・応答変位法 ｃ．動的解析法による耐震設計 さらに、以下の場合には、詳細な動的解析を行うことを検討する。特に動的解析は大地震（レ ベル２地震動）における挙動の複雑な構造物の安全性を確保するために有効な方法である。 ・重要度が高く複雑な構造物の場合 ・地盤条件が特殊な場合 ｄ．安全性照査、断面照査 これらの地震時応力と他の荷重での応力を組合わせて安全性照査、断面照査及び細部設計を行 う。 本章では、耐震設計で使われる耐震計算法の概要及び基本事項を示し、第３章で、耐震設計のため の調査を、第４章、第５章で、設計実務において必要となる設計条件や耐震設計法を示す。また、第 ６章及び資料編：耐震設計例では施設ごとの設計を示す。 (3) 耐震設計法の種類 表-2.2.1に、以下の５つの静的解析法による耐震設計法の比較を示す。 ・震度法（固有周期を考慮しない） ・震度法（固有周期を考慮する） ・震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する） ・地震時保有水平耐力法 ・応答変位法

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改定案 現行（手引き） 表-2.2.1① 耐震設計法の比較 耐震設計法 震度法 （固有周期を考慮しない) 震度法 （固有周期を考慮する) 震度法 （固有周期と構造物特性係 数を考慮する) 基本 的な考え 方 ・地震力を静的な力（慣性力） に置き換え、それを構造物に 作用させて計算する方法。 （慣性力）=（震度）×（重量） ・固有周期の比較的短い剛な地 上構造物に使用。 ・部材の照査は許容応力度法に より行う。 ・構造物の固有周期を考慮した 震度を考えて計算する方法。 ・設計震度の設定以外の計算過 程は震度法と同じ。 ・固有周期の比較的長い柔な地 上構造物に使用。 ・部材の照査は許容応力度法に より行う。 ・構造物の非線形域の特性を考 慮した固有周期により震度を 考えて計算する方法。 ・部材の照査は限界状態設計法 による。 ・レベル２地震動に用いられ、 レベル１地震動には用いられ ない。 耐震設計に用いる 設 計 水 平 震 度 の 算 定 式 ・ 0 hg z hg C K K  ・ ここに、 hg K ：設計水平震度 z C ：地域別補正係数 0 hg K ：設計水平震度の標準値 0 hg K は地盤種別がⅠ、Ⅱ、Ⅲ種に 対し、それぞれ0.16、0.2、0.24 を標準とする。 ・ 10 1 z h h C K K  ・ ・ 10 1 z h h C K K  ・  ・ 20 2 z h h C K K  ・ ・ 20 2 z h h C K K  ・  ・ 0 h z h C K K  ・ ここに、 h K ：設計水平震度 z C ：地域別補正係数 0 h K ：設計水平震度の標準値 0 hg K は地盤種別と固有周期によ り求める。 ・ 20 2 z s2 hc hc C C K K  ・ ・ ここに、 2 hc K ：設計水平震度 z C ：地域別補正係数 2 s C ：構造物特性係数で0.45 を標準とする。 20 c h K ：設計水平震度の標準値 設計指針「ファームポンド」で はη(累積塑性変形倍率)=1.0と し、 045 4 1 1 2 . Cs     とし ている｡＊ 備 考 ・_Khgは、レベル１、レベル2の擁 壁、開水路、レベル１のファー ムポンド(RC)、ポンプ場（吸水 槽）に適用する。 ・ 1 h K 、K_h₁、K_h2、K_h₂ は、暗渠 (ボックスカルバート)の躯体 等の慣性力に適用する。 ・レベル１地震動の橋梁(農道 橋、水路橋、水管橋)、頭首工 及びファームポンド(PC)に適 用する。 ・耐力算定で、横拘束筋は考慮 せず、終局耐力＝最大耐荷力 とする。 ・レベル２地震動のファームポ ンド(PC・RC)及びポンプ場 （吸水槽）に適用する。 ＊ 地震時保有水平耐力法では を用い、 の場合 となる。この場合 を構造物特性補正係数と いう。 0 3. a  Cs0.45 Cs 1 2 1   a s C 

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改定案 現行（手引き） 表-2.2.1② 耐震設計法の比較 耐震設計法 地震時保有水平耐力法 応答変位法 基本的な考え方 ・基本的な考え方は震度法（固有周期と構造物特 性係数を考慮する)と同様で、構造物の非線形域 の特性を考慮した固有周期により震度を考えて 計算する方法。 ・部材の照査は限界状態設計法と基本的な考え方 が同様である地震時保有水平耐力法による。 ・レベル2地震動に用いられ、レベル１地震動には 用いられない。 ・地盤の変形を地盤ばねを介して構造物に静的に 作用させ、応力等を求める方法。 ・地表面付近の比較的軟弱な地盤内に設置される 地中構造物に使用。 耐震設計に用いる 設計水平震度及び 水平変位幅の算定式 ・ 0 hc s z hc C C K K  ・ ・ ここに、Khc ：設計水平震度 Cz ：地域別補正係数 Cs ：構造物特性補正係数 Khc0 ：設計水平震度の標準値 μ_a ：許容塑性率 ・Kh g＝Cz・Kh g 0 レベル２地震動の杭基礎の安定性の判定でフ ーチングに作用させる場合に用いる。なお、 レベル１地震動は震度法(固有周期を考慮し ない)による。 ( ) 　（レベル１） 2 π ・ ・ ・ ・ π 2 2 _H z ' K T S z Uh = V G h1 cos ( ) 　（レベル ） 2 π ・ ・ ・ π 2 2 cos 2 = H z T ' S z Uh V G ここにUh(z) ：地表から深さz（ｍ）の位置の 水平変位振幅（ｍ） SV、S'V ：速度応答スペクトル（ｍ/s） TG ：表層地盤の特性値（s） K’h1 ：レベル１地震動の基盤面にお ける設計水平震度 H ：表層地盤の厚さ（ｍ） (レベル１地震動において、固有周期を考慮しない 設計水平震度を、K’h1=Cz・K’hc10 により算出 し、上式により水平変位振幅Uh(z)を求める。) 備 考 ・耐力算定で横拘束筋を考慮し、終局耐力は最大 耐荷力より小さい値とする。 ・レベル２地震動の橋梁（農道橋、水路橋、水管 橋)・頭首工、杭基礎に適用する。 ・パイプライン、暗渠(ボックスカルバート)、 ポンプ場（吸水槽）に適用する。 1 2 1   a s C 

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改定案 現行（手引き） 各方法の特徴は、以下のとおりである。 ａ．震度法(固有周期を考慮しない) 地震力を静的な力(慣性力)に置き換え、それを構造物に作用させて地震力を計算する方法で、固 有周期の比較的短い剛な地上構造物等に用いられる。 ｂ．震度法(固有周期を考慮する) 構造物の振動特性である固有周期を考慮し地震力を計算する方法で、固有周期の比較的長い柔な 地上構造物等に適用する。 図-2.2.2に、震度法（固有周期を考慮しない）及び震度法（固有周期を考慮する）による設計フ ローを示す。 図-2.2.2 震度法(固有周期を考慮しない)及び震度法(固有周期を考慮する) による設計フロー START 震度法(固有周期を考慮しない) 設計水平震度の標準値の設定 設計水平震度の設定 (地域別補正係数)×(設計水平震度の標準値) 断面仮定 慣性力の算定 (設計水平震度)×(重量) 構造計算 断面変更 安定計算 断面照査 (許容応力度法) END NO ＹＥＳ START 震度法(固有周期を考慮する) 断面仮定 固有周期の算定 設計水平震度の標準値の設定 設計水平震度の設定 (地域別補正係数)×(設計水平震度の標準値） 断面変更 慣性力の算定 (設計水平震度)×(重量) NO 構造計算 ＹＥＳ END 安定計算 断面照査 (許容応力度法)

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改定案 現行（手引き） ｃ．震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する） 地震時保有水平耐力法と同様に構造物の非線形域の変形性能や動的耐力を考慮して、地震による 荷重を静的に作用させ地震力を算定する方法である。部材の照査は限界状態設計法により行う。 図-2.2.3に、設計フローを示す。 図-2.2.3 震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する）による設計フロー 断面の設定 降伏剛性を用いた固有周期の算定 構造諸元の変更 NO ＹＥＳ END 断面耐力の照査 ・破壊モードに対する検討 ・曲げ破壊先行の判定 START レベル２地震動の設計水平震度Khc2の算定 Khc2＝Cz・Cs2・Khc20 ここに、Cz ：地域別補正係数 Cs2 ：構造物特性係数 Khc20 ：レベル２地震動の設計水平震度の標準値 断面の設計曲げモーメントMd、設計せん断力Vd、変形性能 断面力、剛性残存率、 応答変位の算定

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改定案 現行（手引き） ｄ．地震時保有水平耐力法 震度法（固有周期を考慮しない）や震度法（固有周期を考慮する）は、構造物の弾性域の振動特 性を用いて、地震荷重を静的に作用させて設計する耐震設計法である。これに対して、地震時保有 水平耐力法は、構造物の非線形域の変形性能や動的耐力を考慮して、地震による荷重を静的に作用 させて設計する耐震設計法といえる。また、震度法や応答変位法は地震力算定の方法であるのに対 し、地震時保有水平耐力法は地震力算定から照査までを含めた方法である。 図-2.2.4に、地震時保有水平耐力法による橋脚の設計フローを示す。 図-2.2.4 橋脚の地震時保有水平耐力法による設計フロー 橋脚断面の設定 降伏剛性を用いた固有周期の算定 構造諸元の変更 NO YES END 地震時保有水平耐力の照査 Pa≧Khc・W ここに、W：橋脚の重量 START レベル２地震動の設計水平震度Kh2の算定 Khc＝Cz・Cs・Khc0 ここに、Cs ：構造物特性係数 μ_a ：許容塑性率 Khc0 ：レベル２地震動の設計水平震度の標準値 地震時保有水平耐力Paの算出 残留変位δ_Rの算定 残留変位の照査 δRa≧δR ここに、δRa：許容残留変位 NO YES 1 2 1   a s C 

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改定案 現行（手引き） 地震時保有水平耐力法の特徴及び基本は、以下のとおりである。 発生頻度が低く、大きな振幅が長時間繰返して作用するプレート境界型の巨大地震及び発生頻度が 極めて低い内陸直下型地震に対し、構造物が変形して元に戻らない状態（降伏）から破壊（終局） に至るまでの間どのくらい耐えられるかというねばり強さ、すなわち断面が持つ保有水平耐力及び塑 性率を照査する設計法である。地震時保有水平耐力法による場合、基礎構造物は地盤面あるいは水面 より下に構築されるため、地震により被害を受けた場合、上部構造物に比較して損傷の発見が困難で あることや、その補修が大規模になり復旧に著しく時間と費用がかかることから、基礎構造物は上部 構造物以上の強度を有するように設計することが基本となる。 なお、震度法（固有周期を考慮する）だけでなく地震時保有水平耐力法で照査する理由は、以下 のとおりである。 震度法（固有周期を考慮する）による設計では、安全率と変形量の関係が明確でない。現在建 設されている基礎構造物はほとんど震度法（固有周期を考慮する）によって設計されているため、 設計が地震時保有水平耐力法に移行しても、従来の構造物との大きな差異が生じないように、構造 規模などは震度法で定め、地震時保有水平耐力法で照査することになる。

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改定案 現行（手引き） ｅ．応答変位法 地中構造物のように地盤の動きに構造物の動きが依存する場合は、地盤各部の相対変位に応じて構 造物に応力が生じる。周辺地盤と構造物との相対変位を地盤ばねを介して構造物に静的に作用させて、 構造物の応力を求める方法が応答変位法である。 図-2.2.5に、応答変位法の設計フローを示す。 図-2.2.5 応答変位法の設計フロー 応答変位法が明文化され、実際の設計によく使われるようになったのは、「新耐震設計法(案)」以 来であり、沈埋トンネル、シールドトンネル、暗渠、埋設管路などの耐震設計でよく使用される。 START 許容値の判定 水平変位振幅に用いる諸元 ・(レベル1)設計水平震度と速度応答スペクトル ・(レベル2)速度応答スペクトル 表層地盤の固有周期 波長 管軸上の水平変位振幅 検討対象管路の諸元 地盤ひずみ ①管体応力・ひずみ(一体及び継手構造管路) ②継手伸縮量(継手構造管路) ③継手屈曲角度( 〃 ) ＥＮＤ NO YES

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改定案 現行（手引き） ｆ．動的解析法 構造物の形状が単純で、その一次振動モードが卓越し、また、主たる塑性ヒンジが生じる箇所が はっきりしていてエネルギー定則が適用できる場合には、震度法（固有周期と構造物特性係数を考 慮する）や地震時保有水平耐力法によっても構造物の実際の地震時応答を精度よく近似することが できる。しかし、吊橋のような複雑な構造物では、地震動の卓越周期より長い固有周期の振動モー ドが多数存在し複雑な振動性状を示す。このような場合には動的解析が必要となる。 また、原子力施設のような極めて重要度の高い構造物に対しては、詳細な耐震検討が要求される ため、動的解析が用いられる場合が多い。 動的解析法は、対象とする構造物あるいは構造物と地盤を振動モデルにモデル化し、地震入力と して地震動波形あるいは応答スペクトルを入力して解析する方法である。この方法は、前述した３ タイプの震度法、地震時保有水平耐力法及び応答変位法に比べ、より実現象に近い挙動を再現する ことができ、原理的にはどのような構造物にも適用できる方法である。 動的解析法の全体フローと考慮すべき項目を示すと、図-2.2.6のとおりとなる。 図-2.2.6 動的解析法の全体フロー 引用・参考文献 ⅰ）日本道路協会：道路橋示方書・同解説 ⅴ．耐震設計編（2002） ⅱ）日本水道協会：水道施設耐震工法指針・解説（1997年版）（1997） ⅲ）土木学会：2002年制定 コンクリート標準示方書（構造性能照査編）（2002） ⅳ）鹿島建設土木設計本部：(土木設計の要点)耐震設計法/限界状態設計法、鹿島出版会（1998） 安全性の評価 [対象構造物、対象領域] ・線形、非線形 ・一次元～三次元 [入力地震動の設定] ・入力基盤 ・入力波形 ・最大振幅 ・周波数特性 [構造物あるいは地盤のモデル化] ・構造物のモデル化 ・地盤のモデル化 ・構造物－地盤の相互作用のモデル 構造物各部の応答値 [動的解析法] (1)応答スペクトル法 スペクトルモーダル解析法 (2)時刻歴応答解析法 時刻歴モーダル解析法 直接積分法 (3)周波数応答解析法

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改定案 現行（手引き）

2.2 耐震設計に用いる地震動

(1) 一般 耐震設計では、施設の供用期間内に１～２度発生する確率を有するレベル１地震動と、発生 する確率は低いが大規模なレベル２地震動を考慮する。 耐震設計に用いる入力地震動は、構造物の種別、耐震性能、地域特性、振動特性、地盤特性 等を考慮し、適切に設定しなければならない。 (2) レベル1地震動 レベル1地震動は、対象工種に応じて、関連する基準書等をもとに、設計水平震度または速 度応答スペクトルを適切に設定する。 (3) レベル2地震動 レベル２地震動では、陸地近傍に発生する大規模なプレート境界型地震（タイプⅠ）や、平 成７年の兵庫県南部地震のような内陸直下型地震による断層近傍域の地震動（タイプⅡ）を考 慮し、対象工種に応じて、関連する基準書等をもとに、設計水平震度または速度応答スペクト ル等を適切に定める。 [解 説] (1) 基本的考え方 耐震設計に用いる地震動は、構造物の種別、地域特性、構造物の固有周期、地盤特性等を考慮 し、適切に設定する必要がある。 土地改良施設は、地上に設置される施設、地中に設置される施設、固有周期等の特性を考慮す べき施設など、さまざまな構造物がある。 近年では強震動予測手法の発展により、対象地点における地震動特性（震源特性、伝播経路特 性、対象地点の地盤特性）の調査結果をもとに、対象地点に固有の性質を反映した地震動を設定 する方法もあるが、対象施設に固有の地震動を設定する上では多大な調査・計算が必要となり、 簡便さが失われることとなる。 このため、対象施設の特性に応じて、（表-2.1.1）に示す標準的な設計水平震度または速度応 答スペクトルを用いることを基本とする。 なお、検討する地域が地震防災対策強化地域等に指定されている場合、検討する地域の防災計 画との整合を図る必要性がある場合、他の構造物群との整合を図る必要性がある場合等にあって は、対象地点に固有の性質を反映した地震動の適用を検討するものとする。

2.3 耐震設計に用いる地震動

(1) 地震動のレベル 耐震設計では、施設の供用期間内に１～２度発生する確率を有するレベル１地震動と、発生す る確率は低いが大規模なレベル２地震動を考慮する。なお、重要度ＡＡ種又はＡ種の施設におい てレベル２地震動を考慮する場合は、必ずレベル１地震動、レベル２地震動の２段階について検 討を行う。（擁壁、開水路を除く） (2) 地震動のタイプ レベル２地震動では、原則としてタイプ1（プレート境界型）を考慮するが、橋梁系について はタイプＩ及びタイプⅡ（内陸直下型）の両方を検討する。 ただし、応答変位法に用いる速度応答スペクトルはタイプⅡ（内陸直下型）のみを検討する。 (3) 入力地震動 耐震設計に用いる入力地震動は、構造物の種別、耐震性能、地域特性、振動特性、地盤特性等 を考慮し、適切に設定しなければならない。 [解 説] 重要度ＡＡ種又はＡ種の施設においてレベル２地震動を考慮する場合、レベル１地震動、レベ ル２地震動の２段階について検討する理由は、目標とする耐震性能が異なるため、レベル１地震 動で損傷を認めないこと、つまり「健全性を損なわない」を確認し、その上でレベル２地震動に おいては、入力地震動は大きいものの塑性変形を認め多少のひび割れを認めること、つまり「致 命的な損傷を防止する」ことから、必ずしもレベル２地震動が構造上大きくなるとは限らないか らである。 なお、擁壁、開水路については、｢道路土工擁壁工指針｣における中規模をレベル１地震動、大 規模をレベル２地震動と読み換える。レベル２地震動を考慮する場合、耐震性能として｢健全性を 損なわない｣こととしているため、擁壁、開水路はレベル２地震動のみの検討を行うものとする。 ファームポンドについては、土地改良事業設計指針「ファームポンド」において、PC構造の場 合は重要度がＢ種であっても、レベル１地震動では「健全性を損なわない」、レベル２地震動では 「致命的な損傷を防止する」の２段階で検討することとしているため、２段階の耐震設計を行う ものとする。 本手引きでは、震度法及びエネルギー一定則を用いた地震時保有水平耐力法の設計水平震度の 決定や、応答変位法の速度応答スペクトルの決定に用いる地震動レベル及びタイプを、以下のと おりとする。

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改定案 現行（手引き） (2) 地震動のレベル 土地改良施設の耐震設計においては、施設の重要度に応じ、以下の２段階の地震動レベルを考慮 する。 ａ．レベル１地震動 レベル１地震動は、多くの土木構造物に対して従来から設定されていた地震動に相当し、対象 となる構造物の供用期間内に１～２度発生する確率を有する地震動である。 ｂ．レベル２地震動 レベル２地震動は、陸地近傍に発生する大規模なプレート境界型地震や、平成７年の兵庫県南 部地震のような内陸直下型地震による断層近傍域の地震動であり、一般に土地改良施設がそのよ うな地震動に遭遇する確率は低いが、一度被害を受けると、その影響は極めて大きいと考えられ る。 なお、レベル２地震動まで考慮するかどうかは、施設の重要度（「2.3 施設の重要度区分」）に よって判断するものであり、その内容は、「2.4 保持すべき耐震性能」で述べる。 (2) 地震動のレベル ａ．レベル１地震動 レベル１地震動は、多くの土木構造物に対して従来から設定されていた地震動に相当し、対象 となる構造物の供用期間内に１～２度発生する確率を有する地震動である。 設計地震動は、以下のとおりとする。 (a) 震 度 法：従来の設計水平震度を採用 (b) 応答変位法：「水道施設耐震工法指針」の速度応答スペクトルと設計水平震度に準拠 ｂ．レベル２地震動 レベル２地震動は、陸地近傍に発生する大規模なプレート境界型地震や、平成７年の兵庫県南 部地震のような内陸直下型地震による断層近傍域の地震動であり、一般に土地改良施設がそのよ うな地震動に遭遇する確率は低いが、土地改良施設に与える影響は極めて大きいと考えられる。 (a) 橋梁（農道橋、水路橋、水管橋）及び頭首工 「道路橋示方書」に準じて、プレート境界型（タイプⅠ）及び内陸直下型(タイプⅡ)の２種類 の地震動を考慮する。 (b) ファームポンド（_PC、RC） 重要度Ａ種、Ｂ種のPC構造、重要度Ａ種のRC構造は部材の塑性域を考慮し、レベル２地震動を 検討するものとする。この場合、採用するレベル２地震動は「道路橋示方書」のプレート境界型 （タイプＩ）とする。 (c) 擁壁、開水路 「道路土工擁壁工指針」における大規模地震動を、レベル２地震動として耐震設計を行う。

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改定案 現行（手引き） (d) パイプライン、暗渠（ボックスカルバート）及びポンプ場（吸水槽）(応答変位法を用いて耐 震設計する) レベル２地震動は、「水道施設耐震工法指針」の「1.3 耐震設計で考慮する入力地震動」に準拠 して、内陸直下型（タイプⅡ）の速度応答スペクトル（レベル１、レベル２地震動）を採用する。 暗渠（ボックスカルバート）については、震度法（固有周期を考慮しない、躯体の慣性力等）と 応答変位法（地盤変位）を併用して計算する。 また、ポンプ場（吸水槽）は、地盤の根入れにより震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮 する）のみで行えるか否かの検討が必要である。 (2) 一般的な地震動の設定方法 一般的に以下の方法がある。 ａ．既往最大による方法 ｂ．断層により直接的に地震動を算定する方法 ｃ．観測された地震動及び解析による地震動を統計的に処理し、一定の非超過確率を設定して地震 動を決定する方法 a.の既往最大による方法とは、今までに観測された地震動の最大値あるいはそれを包含する地震 動をもって、今後の耐震設計用の入力地震動にするという考えである。 問題は、それまでの観測波を上回るような地震動が新たに観測されるたびに設計用地震動を改定 せざるを得ないことである。 b.は、断層より直接数値解析により地震動を求める方法である。しかし、実施設計に用いるため には、断層の正確な位置や三次元的広がりの特定、断層の破壊過程に関するパラメーターの設定に ついて、いまだ解決すべき課題が残されている。 c.は、観測波及び解析波の統計的処理 を行い、これに一定の非超過確率を設定 して設計用の地震動を決定する方法であ る。非超過確率90％で設計用の地震動を 決定したということは、10％の確率で設 計地震動を超えることもあり得るという ことを示している。 具体的な設定方法については、道路橋 示方書は「5.4 地震時保有水平耐力法」の「5.4.1 一般事項」を、水道施設耐震工法指針は「5.6.2 応答変位法における設計地震動（速度応答スペクトル、設計水平震度）」を参照する。 (3) 地震動のタイプ 地震は大きく分けて、太平洋で起こるプレート境界型地震と、内陸の深さ数十_{kmのところで起こる} 内陸直下型地震の２種類がある。 地震動は基本的に、図-2.3.1に示すように、初期微動と主要動とで構成される。 図-2.3.1 地震動の模式図 ａ．プレート境界型地震 プレート境界型の場合は主要動の後続の波動もかなり大きなエネルギを持っているため、揺れの

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改定案 現行（手引き） 継続時間が長い。図-2.3.2(a)に示すプレート境界型の速度応答スペクトルの山は長周期側にあり、ゆ さゆさと揺れる地震動であることがわかる。 ｂ．内陸直下型地震 内陸直下型地震動の場合、エネルギの大部分が主要動に集中するため、衝撃的で継続時間が短い。 図-2.3.2(b)に示す内陸直下型地震動の速度応答スペクトルを見ると、応答レベルの高い部分は概ね周 期の短い部分にあり、このタイプの地震動が強い短周期成分を含んでいて、衝撃的であることを裏 付けている。 図-2.3.2 速度応答スペクトルの比較 (4) 設計水平震度の標準値及び速度応答スペクトルの適用と耐震設計法 a. 各種の構造物に対し、地震動のレベル別(レベル１、レベル２)、タイプ別（プレート境界型； タイプＩ、内陸直下型；タイプⅡ）及び耐震設計法別に、過去の地震測定記録からパターン化さ れた３種類の設計水平震度の標準値と２種類の速度応答スペクトルのグラフを、表-2.3.1に示す。 なお、表中にあるそれぞれの図については、縮小されていない図番号とその図の基礎となる数 値を示す表番号を( )内に示しているので、参照する。

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改定案 現行（手引き） 表-2.3.1 設計水平震度及び水平変位振幅の算定に適用する設計水平震度の標準値及び速度応答スペクトル 標準値及び速度応答 スペクトル 地震動レベル 及びタイプ 設計水平震度の算定に適用する 設計水平震度の標準値 水平変位振幅の算定に用いる 速度応答スペクトル 地上構造物 （震度法(固有周期を考慮する、固有周期と 構造物特性係数を考慮する)、地震時保有水 平耐力法) 地中構造物 （応答変位法） レベル１地震動 ① ・震度法 （固有周期を考慮する設計水平震度を用い る） ④ ・応答変位法 レベル２ 地震動 タイプⅠ (プレート境界型) ② ・地震時保有水平耐力法 ・震度法 (固有周期と構造物特性係数を考慮する 設計水平震度を用いる) タイプⅡ (内陸直下型) ③ ・地震時保有水平耐力法 ⑤ ・応答変位法 表層地盤の特性値TG(s) 表層地盤の特性値TG(s)

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改定案 現行（手引き） ｂ．表-2.3.1は、設計水平震度の算定に適用する設計水平震度の標準値及び水平変位振幅の算定に 用いる速度応答スペクトルに区分される。 ｃ．震度法（固有周期を考慮しない）では、あらかじめ構造物の区分、地盤種別、地震動レベルに より設計水平震度が定められ、固有周期を用いないため、表-2.3.1に示さない。 ｄ．①、②及び③のグラフは、「道路橋示方書」に準拠し、また④及び⑤のグラフについては、「水 道施設耐震工法指針」に準拠する。 ｅ．①のグラフは、レベル１地震動の橋梁、頭首工、ファームポンド（_{PC）、杭基礎（杭仕様の決定）} に適用する。 ②及び③のグラフは、レベル２地震動（タイプＩ、タイプⅡ）の橋梁・頭首工、杭基礎に適用 し、地震時保有水平耐力法において用いられる。 また、ファームポンド（_{PC、ＲC）、ポンプ場（吸水槽）は、レベル２地震動（タイプⅠ）} の震度法（固有周期と構造物特性係数を考慮する）として、②のグラフを適用し、（タイプⅡ） の③のグラフを適用しない。 ｆ．④及び⑤のグラフは、パイプライン、暗渠（ボックスカルバート）に適用するもので、応答変 位法の水平変位振幅の算定に用いる。また、⑤のグラフはポンプ場（吸水槽）にも適用するもの で、応答変位法の水平変位振幅の算定に用いる。 なお、応答変位法のレベル２地震動は、タイプⅡである内陸直下型のみを用いるため、タイプ Ⅰは表-2.3.1に該当しない。 表-2.3.2に、上記c.～f.について整理して示す。 表-2.3.2 準拠指針等及び構造物の適用 図番号 図の準拠指針等 適用構造物 耐震設計法 地震動レベル ① 道路橋示方書 橋梁、頭首工、ファームポンド (PC)、杭基礎(杭仕様の決定) 震度法 (固有周期を考慮する) レベル1 ② 道路橋示方書 橋梁、頭首工、杭基礎(照査) 地震時保有水平耐力法 レベル２ (タイプⅠ) ③ 道路橋示方書 ファームポンド（PC、RC）、ポ ンプ場（吸水槽）＊ 震度法 (固有周期と構造物特性係数 を考慮する) レベル２ (タイプⅠ) 橋梁、頭首工、杭基礎（照査) 地震時保有水平耐力法 レベル２ (タイプⅡ) ④ 水道施設耐震工法指針 パイプライン 暗渠（ボックスカルバート) 応答変位法 レベル１ ⑤ 水道施設耐震工法指針 パイプライン 暗渠（ボックスカルバート) ポンプ場（吸水槽)＊ 応答変位法 レベル２ (タイプⅡ) 表-2.3.1に示さない構造物（固 有周期又は水平変位振幅を用い ないため) 擁壁、開水路、ファームポンド（RC、レベル１)、ため池・調整池、ポンプ場 （吸水槽、レベル１） ＊ポンプ場（吸水槽）のレベル２地震動において、地盤の根入れが10ｍ以上の場合、応答変位法も考慮する。

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改定案 現行（手引き） 引用・参考文献 ⅰ）土質工学会：土質・基礎工学のための地震耐震入門 (1985年)(1985) ⅱ）日本道路協会：道路橋示方書・同解説 V．耐震設計編 (2002) ⅲ）日本水道協会：水道施設耐震工法指針・解説 （1997年版）（1997）

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改定案 現行（手引き） (3) 各施設に適用する設計地震動 「2.1 設計一般」で述べたように、土地改良施設に含まれる施設構造物は多種にわたり、構造特 性等も様々であることから、その特性に応じて適用する設計地震動を設定する必要が生じる。 耐震計算における地震荷重の作用は、地上構造物と地中構造物で異なる。地上構造物に対しては、 構造物に作用する慣性力を水平力として作用させる。設計水平震度の標準値に、地域特性や地盤特 性、構造物の非線形特性等を表す各種係数を乗じた値を構造物計算に用いる。一方、地中構造物は、 構造物自身の慣性力よりも地盤の挙動による影響が支配的となるため、構造物地点での地盤の変位 を求め、構造物に作用させる。 地盤変位は、地盤の特性値（固有周期）に応じた最大の速度（速度応答）を規定し、これを基に 算定する。 各構造物に適用する地震動設定の基本的考え方は以下のとおりである。 (a)農道橋、水路橋、水管橋及び頭首工 「道路橋示方書」に準じて、プレート境界型（タイプⅠ）及び内陸直下型(タイプⅡ)の２種類 の地震動を考慮する。ただし、小規模農道橋を除く。 (b) ファームポンド（PC、RC） 重要度Ａ種、Ｂ種の_{PC構造、重要度Ａ種のRC構造は部材の塑性域を考慮し、レベル２地震動} を検討するものとする。この場合、採用するレベル２地震動は「道路橋示方書」のプレート境 界型（タイプＩ）とする。 (c) 擁壁、開水路 「道路土工擁壁工指針」における大規模地震動を、レベル２地震動として耐震設計を行う。 (d) パイプライン、暗渠（ボックスカルバート）及びポンプ場（吸水槽） 地中構造物に適用するレベル２地震動は、「水道施設耐震工法指針」（1997）の「1.3 耐震設 計で考慮する入力地震動」に準拠して、内陸直下型（タイプⅡ）の速度応答スペクトルを採用す る。ここで、内陸直下型（タイプⅡ）のみを考慮する理由は以下のとおりである。 ・「水道施設耐震工法指針」（1997）では、マグニチュード８クラスのプレート境界型地 震による影響は、マグニチュード７クラスの内陸直下型地震に包含されているものとし て、レベル２地震動において兵庫県南部地震による速度応答スペクトルを用いているた め。 なお、同指針では、地震動上限値と下限値は非超過確率90％、70％に対応したもので、重要 度に応じた値を設定することとしていた。しかし、本指針では、極めて重要度の高い施設であ るＡ種を対象としているため上限値を採用するものとする。 また、同指針の2009年の改訂版では、施設地点で想定される地震動設定を基本とする考え方 に移行しているが、静的解析による耐震照査を行う場合には、上記の速度応答スペクトルの使 用を妨げないものとしている。 注）「道路示方書」の取り扱いについて 土地改良施設の橋梁、頭首工等が参考としている、「道路橋示方書・同解説」では、2012年 の改定において、レベル２地震動のタイプⅠ地震動が、大きく引き上げられているが、本指針 では、それを反映した地震動の変更（手引き時点から）は行わない。この理由は、東北地方太 平洋沖地震において、土地改良施設の構造物に地震動そのものによる目立った被害が少なかっ

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改定案 現行（手引き） たこと、河川構造物等の他分野の動向を踏まえ、従来の地震動で妥当と判断したためである。 ただし、小規模農道橋以外の農道橋に対しては、最新の道路橋示方書による。また、各種協 議の必要がある場合は、適切に対応する。 本項では、各設計基準、設計指針における設計水平震度または速度応答スペクトルの標準値等、 各施設に適用する標準的な地震動について、以下に記述する。 なお、地域特性、構造物の固有周期、各種地盤特性等の設定に関しては、「第4章 耐震設計にお ける設計条件」を参照されたい。また、これらの標準値を用いた具体的な耐震計算法については、 「第5章 耐震設計手法」を参照されたい。 1) ②農道橋(小規模農道橋以外) 「道路橋示方書に準拠する」（土地改良事業計画設計基準設計「農道」より）。 2) ②農道橋(小規模農道橋) 以下に定義する小規模農道橋については、下表の地震動を標準とする。 <小規模農道橋の定義> ①～③のすべてに該当する農道橋を、小規模農道橋とする。 ① 道路構造令に準拠しない“ほ場内農道”のうち、支線農道・耕作道においてほ場内の用排水 路等に架設する農道橋で、万一地震による被害を被ったとしても、地域全体に大きな影響を及 ぼすおそれのないもの。 ② 橋長50m以下(2径間)かつ単純支間長24m以下、かつ橋台高6m程度以下、かつ橋脚高10m以下の もの。 ③ 設計自動車荷重137kN以下、かつ1車線かつ車道幅員5.5m未満のもの。 （土地改良事業計画設計基準設計「農道」より） 表-2.2.1 ①農道橋(小規模農道橋)に適用する地震動（土地改良事業計画設計基準設計「農道」より） 地震動レベル 耐震設計に用いる設計水平震度の標準値 備考 レベル1 ・橋台 固有周期によらず、地盤種別がⅠ種、Ⅱ種、Ⅲ種に対してそれぞれ 0.12、0.15、0.18とする。 ・橋脚 「道路橋示方書・同解説Ⅴ耐震設計編」(平成2年2月)に準拠し、0.20 とする*_。 *橋脚の設計水平震度の算出は「道路橋示方書・同解説Ⅴ耐震設計 編」(平成2年2月)における震度法により行う。 0 h T I G z h C C C C k k  ・ ・ ・ ・ ここに、kh ：設計水平震度 (小数点2桁に丸める) Cz ：地域別補正係数 (A、B、C区分ごとに定める) CＧ ：地盤別補正係数 (Ⅰ種、Ⅱ種、Ⅲ種地盤ごとに定める) CI ：重要度別補正係数 (0.8とする) CT ：固有周期別補正係数 (1.25とする) kh0 ：基準設計水平震度 (0.2とする) 「農道」p.441より レベル2 対象外 「2.2 施設の重要度区分」、 「2.3 保持すべき耐震性 能」参照。