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液状化

液状化

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

液状化
地震の強い揺れによって、水分を含んだ砂地の地盤が一時的に液体のようになる現象

解説

液状化は、地下水位が高く、粒径のそろった緩い砂地盤で発生しやすい現象です。通常、砂の粒子は互いに接触してかみ合い、その摩擦力によって地盤を支えています。しかし、大きな地震動が加わると、砂の粒子間の隙間にある水の圧力(間隙水圧)が急激に上昇します。

この圧力が砂の重みを上回ると、粒子同士の結合が外れて水の中に浮いた状態になり、地盤全体が液体のようになります。その結果、地中のマンホールやタンクが浮上したり、地表の建物が沈下・傾斜したりする甚大な被害をもたらします。

状態 通常時 液状化発生時
砂粒子の状態 粒子同士が接触し、支え合っている 粒子が水に浮き、バラバラになる
地盤の性質 固体(建物を支える力がある) 液体(建物を支える力を失う)
主な被害 特になし 建物の沈下・傾斜、マンホールの浮上
コラム

1964年の新潟地震や2011年の東日本大震災でも多くの被害が確認されました。特に埋め立て地干拓地などで発生リスクが高くなります。また、地震の揺れを伝えるP波初期微動)とS波主要動)のうち、液状化は主に大きな揺れを引き起こすS波によって生じます。震源からの距離が120kmの地点での初期微動継続時間をグラフや比例関係から導き出すといった、地震波の到達時間に関する計算も、防災上の重要な知識となります。

小学生のみなさんへ

地震が起きたときに、地面がドロドロの水のようになってしまうことを「液状化えきじょうか」といいます。ふだん、地面の下にあるすなのつぶは、お互いにくっつき合って建物を支えています。

ところが、大きな地震で地面がはげしくゆれると、すなのつぶの間にあった水が、すなを押し広げてしまいます。すると、すなのつぶが水の中に浮いた状態じょうたいになり、地面がまるで水のような「液体えきたい」に変わってしまうのです。

液状化が起きると、重い建物が地面にしずんだり、ななめにかたむいたりします。反対に、地面の下にうめてあった軽いマンホールなどが、地面の上に飛び出してくることもあります。

ルラスタコラム

液状化は、昔、海や川だった場所をうめ立てた土地で起きやすいことがわかっています。自分の住んでいる場所が昔どんな場所だったか、ハザードマップなどで調べてみると、地震へのそなえに役立ちますよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 地震の揺れによって、水分を多く含んだ砂地の地盤が液体のようになる現象を何というか。
液状化(液状化現象)
【応用】 液状化が発生しやすい土地の条件を2つ答えなさい。
地下水位が高いこと、および粒径のそろった緩い砂地盤であること。
【実践】 液状化が発生した際、地中のマンホールが地上に浮き上がってくる理由を「密度」という言葉を用いて説明しなさい。
地盤が液体状になることで、マンホール全体の密度が、周囲の液体状になった地盤の密度よりも小さくなり、大きな浮力が生じるため。

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