地震による地盤沈下と液状化をリアルタイム予測—芝浦工大研究チーム

芝浦工業大学工学部の稲積真哉教授らの研究チームは、土地の地盤強度を予測し、地震による地盤沈下と液状化をリアルタイムに予測するシステムを開発した。これにより、構造物の建設に適した地盤を持つエリアの特定が可能となり、地震発生時の構造物倒壊のリスク抑制に繋がる。

地震によって地盤変動が生じると、土地の地盤は沈下や液状化によって弱体化していく。その結果、地盤が構造物の重量を支えきれなくなり、倒壊を引き起こすリスクが発生する。これまで、こうした地震の影響を受けやすい土地の調査については、特定地域の限定的なサンプリングにとどまり、広範囲で土壌の状態を評価することは困難とされてきた。

同研究チームは、東京都世田谷区内433地点の地盤データを収集し、緯経度や標高などの地理的データと統合することで、広範囲における支持層の分布を示す3次元マップの作成に成功。これにより、リアルタイムで複数地点の土地の状態を予測できるようになる。潜在的な危険を、いち早く特定する警報システムとしての機能も期待される。

支持層の深度分布を示す3次元マップの作成例

研究の手法としては、標準貫入試験とミニラムサウンディング試験という、土の密度と基礎の必要条件を評価する2つの方法を用いて、同区内の地盤データを収集。これらのデータにクリギング法と呼ばれる統計手法を適用し、緯経度などの地理的座標に基づいて支持層の厚さと深度を予測した。さらに、予測精度を向上させるためバギング法を採用し、地盤データに加えて標高などの地理的データを含めた。

このシステムは、都市計画における災害リスクの軽減を促進。国や自治体が新たな都市計画を考える際や、建設業者が事前のリスク評価を行う際に役立てられ、将来的には、個人が携帯電話等を使ってリアルタイムに地理データや警報を確認できるシステムへの活用としても期待されているという。