建築学(耐震設計・地盤・防災まちづくり)

1964 年 6 月 16 日の午後 1 時 1 分、新潟県下越沖を震源とするマグニチュード 7.5 の新潟地震が起きました。新潟市では、地面から砂を含んだ水が噴き出し、建物が沈んだり傾いたりする被害が相次ぎました。

信濃川沿いの川岸町では、4 階建ての鉄筋コンクリートのアパートが、ほぼ無傷のまま横倒しになりました。建物が弱かったのではなく、支えていた地面が液体のようになったのです。この姿をきっかけに、地震の被害と地盤の液状化の関係が注目され、液状化は防災の大きな課題として知られるようになりました。

液状化は、水を多く含んだゆるい砂の層で起こります。ふだんは、砂の粒どうしが支え合っています。強く揺すられると支え合いが崩れ、水と砂が一体になって液体のようになるのです。気象庁の資料によると、起こりやすいのは地表から深さ 15〜20 m までの砂の層です。粒の大きさが 1/8〜1/2 mm ほどで、そろっているほど起こりやすくなります。海岸の埋め立て地や昔の川の跡、砂丘のふもとなどが当てはまります。

地学基礎では、粒の大きさで礫・砂・泥を分け、地層のでき方を学びます。この見方は、大学の地盤工学でそのまま使います。対策の考え方は、液状化の条件を 1 つずつ取り除くことです。気象庁の資料は、防災科学技術研究所の整理として 5 つの方法を紹介しています。砂の層を入れ替える、地下水を抜く、砂を固める、砂や水の噴き出しを防ぐ、水を抜けやすくする、です。建物の基礎の設計と組み合わせて選びます。

地学では、断層がずれて地震が起きることを学びます。中でも、最近の地質時代に繰り返し動き、これからも動くと考えられる断層を活断層と呼びます。活断層は、繰り返しずれた跡が地形や地層に残っていることで見つかります。大きな地震では、地表までずれが現れることがあります。その真上に建物があると、揺れに強くつくっていても、地面のずれで大きな被害を受けてしまいます。

アメリカのカリフォルニア州では、1971 年にマグニチュード 6.6 のサンフェルナンド地震が起きました。地表に現れた断層のずれが、多くの建物を壊しました。州は翌 1972 年に法律をつくり、人が住んだり働いたりする建物を、活断層の線をまたいで建てることを禁じました。断層の線から約 15 m(50 フィート)以内には、原則として建てられません。

日本では徳島県が、震災に強い社会づくりのための条例で、同じ考え方を取り入れました。2013 年 8 月 30 日には、中央構造線断層帯(讃岐山脈南縁)に沿って「特定活断層調査区域」を指定しています。この区域で、学校や病院など多くの人が使う建物や、危険物をためる施設を建てるとします。そのときは事業者が活断層の位置を調べ、真上を避けて配置しなければなりません。

面白いのは、どれくらい最近動いた断層を「活断層」とするかが、場所によって違うことです。カリフォルニア州の法律は、およそ最近 1 万 1,000 年の間に動いた跡がある断層を対象にしています。日本の『新編日本の活断層』は、第四紀(約 200 万年前から今まで)に動いたとみなされる断層を活断層としています。さかのぼるのは数十万年前までとする研究者もいます。地学で学ぶ地質時代の物差しが、建物の決まりに関わっているのです。

1999 年 6 月 29 日、広島県で大雨による土砂災害が 325 件起き、24 人が亡くなりました。これをきっかけに、2000 年 5 月に土砂災害防止法がつくられ、2001 年 4 月から施行されました。危ない場所を地図に示して住む人に知らせ、危ない場所に新しい建物が増えないようにする法律です。

区域の決め方には、地学で学ぶ地形の見方が使われています。たとえば「急傾斜地の崩壊」は、傾きが 30 度以上の斜面が崩れる現象です。その土砂災害警戒区域は、斜面の上の端から 10 m、下の端からは斜面の高さの 2 倍(最大 50 m)までの範囲です。地すべりでは、すべる土地の長さの 2 倍(最大 250 m)まで、土石流では、土地の傾きが 2 度以上の範囲が目安になります。

都道府県は、地形や地質、土地の使われ方を調べる基礎調査を行います。地形図や航空写真で危ない場所を探し、現地で確かめてから区域を決めるのです。特に危険が大きい土砂災害特別警戒区域では、開発に許可が必要になり、建物の構造にも決まりがかかります。流れてくる土砂に耐えられるつくりにすることが求められるのです。

防災まちづくりでは、こうした区域の地図をもとに、避難の道や避難場所、建物の建て方を、地域の人と一緒に考えます。土砂を受け止める砂防えん堤などの工事とも組み合わせて、まち全体の安全を計画します。地形を読む力は、まちの未来の姿を描く力にもなります。