資料-3 平成25年9月25日(水)10:00~ 第4回南海トラフ巨大地震土木構造物耐震対策検討部会 防潮堤の液状化影響に対する 詳細検証 平成25年9月25日 施設点検目次 3-1 河川構造物の詳細検証 3-2 海岸保全施設の詳細検証 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■西大阪地区 M8・M9比較箇所 ①水門が無く、旧基準耐震の神崎川 ②水門より上流で防潮堤が耐震未実施の尻無川 ③水門より下流で耐震対策実施中の木津川 :水門 1 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ 動的解析結果 河川名 (断面番号) 静的解析結果 PSI値 解析手法 ① ALID 神崎川 (No.680) ② FLIP ① ALID 尻無川 (No.531) ② FLIP ① ALID 木津川 (No.395) ② FLIP M8クラス M9クラス H19東南海南海 エリア地震動 H24内閣府 南海トラフ地震 - - 水平変位: 0.21m 鉛直変位:-0.10m 鋼管杭発生応力>許容応力 - 水平変位: 0.02m 鉛直変位:-0.06m RC杭発生応力<許容応力 - 水平変位: 1.96m 鉛直変位:-0.76m 鋼矢板発生応力>許容応力 水平変位: 1.35m 鉛直変位:-0.44m 鋼管杭発生応力>許容応力 - 水平変位: 0.64m 鉛直変位:-0.35m RC杭発生応力>許容応力 - 水平変位: 5.81m 鉛直変位:-3.98m 鋼矢板発生応力>許容応力 設計水平震度 0.40 M8 M9 69.72 117.04 70.23 107.48 65.31 107.48 - - 水平変位: 0.93m 鉛直変位:-0.60m RC杭発生応力>許容応力 - 水平変位: 1.30m 鉛直変位:-0.01m 鋼矢板発生応力>許容応力 - H19東南海南海エリア地震動:今回のM8見直し検討に用いた三次メッシュにエリア分けされた地震動 2 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■神崎川(NO.680)の詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 ○位置図 ○現地状況 堤外側 堤内側 3 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■神崎川(NO.680)詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 加速度 (gal) ➢入力地震動波形 ・最大加速度 176gal(合成成分) ■照査断面 タイロッド φ42 護岸法線直角方向に成分合成 400 300 200 100 地下水位:RWL OP+1.60 0 -100 -200 -300 -400 B As Ac Dc1 Dg Max -176gal 0 50 100 150 200 時間 (s) 250 300 6.6 外水位:OP+1.90 地下水位:RWL OP+1.60 0.0 鋼管杭 (φ457.2) L=15.0m 鋼矢板ⅣA L=18.0m 鋼管杭(φ900) L=17.5m 350 Dc2 -39.8 -117.7 ➢加速度応答スペクトル 加速度応答スペクトル (gal) 10000 0.0 0.0 109.0 ■検討モデル コンクリート 加速度応答スペクトル 液 状 化 層 1000 B-U層 タイロッド B層 As層 鋼管杭φ457.2 Ac層 鋼管杭φ900 鋼矢板Ⅳ A Dc1層 Dg層 100 Dc2層 (減衰定数h=0.05) 10 0.1 1 周期 (秒) 10 4 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ + ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 M9地震動(内閣府H24) 【変形図】 水平+1.35m 鉛直-0.44m 鋼管杭 OUT + M8地震動(大阪府H19) 水平+0.21m 鉛直-0.10m 鋼管杭 OUT 【過剰間隙水圧比】 5 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 【加速度応答スペクトルの重ね合わせ図】 加速度応答スペクトル (gal) 10000 1000 M8地震動(大阪府H19) M9地震動(内閣府H24) 100 10 0.1 1.0 10.0 周期 (秒) 減衰定数 h=0.05 6 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■尻無川(NO.531)の詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 ○位置図 ○現地状況 堤外側 正連寺川水門 六軒家川水門 安治川水門 堤内側 尻無川水門 三軒家水門 木津川水門 7 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■尻無川(NO.531)詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 ➢入力地震動波形 ・最大加速度 174Gal(合成成分) ■照査断面 ①B(水上) ②B(水中) ③Bc 護岸法線直角方向に成分合成 ④As ⑤Ac1 RC杭 (φ300) L=8.0m MAX 174 Gal ⑥Ac2 ⑦Ac3 ⑧Ds1 ⑨Dc1 ⑩Dg1 鋼管矢板 (φ1200) L=22.0m ⑪Dc2 ➢加速度応答スペクトル 液 状 化 層 加速度応答スペクトル 10000 加速度応答スペクトル(Gal) ■検討モデル H19東南海南海エリア地震動 ①B(水上) ②B(水中) ③Bc ④As ⑤Ac1 1000 ⑥Ac2 ⑦Ac3 100 ⑧Ds1 ⑨Dc1 (減衰定数h=0.05) ⑩Dg1 10 0.01 0.1 1 周期(秒) 10 ⑪Dc2 8 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 M9地震動(内閣府H24) M8地震動(大阪府H19) 【変形図】 【過剰間隙水圧比】 9 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 【加速度応答スペクトルの重ね合わせ図】 減衰定数 h=0.05 10 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■木津川(NO.395)の詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 ○位置図 ○現地状況 堤外側 正連寺川水門 六軒家川水門 安治川水門 堤内側 尻無川水門 三軒家水門 木津川水門 11 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■木津川(NO.395)詳細検討(FLIPによる耐震診断)結果 ➢入力地震動波形 ・最大加速度 124gal(合成成分) ■照査断面 タイロッド φ42 護岸法線直角方向に成分合成 鋼矢板FSP-Ⅲ L=25.5m 加速度(gal) 300 200 100 0 -100 -200 -300 0 50 100 150 200 250 300 350 時間(sec) 鋼管杭(φ914) 上杭L=11m、下杭L=7m ➢加速度応答スペクトル ■検討モデル 加速度応答スペクトル(gal) 10000 液 状 化 層 1000 100 10 0.1 1.0 10.0 周期(秒) 減衰定数 h=0.05 12 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ + ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 + M9地震動(内閣府H24) 【変形図】 鋼管杭 OUT M8地震動(大阪府H19) 水平+5.811m 鉛直-3.981m 鋼管杭 OK 鋼矢板 OUT 水平+1.957m 鉛直-0.757m 鋼矢板 OUT 【過剰間隙水圧比】 13 3-1 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(河川) ≪H19海溝型地震動(東南海・南海地震動)による影響≫ ■ M9地震動とM8地震動との動的解析結果比較 【入力波の加速度応答スペクトルの重ね合わせ図】 加速度応答スペクトル(gal) 10000 1000 M8地震動(大阪府H19) M9地震動(内閣府H24) 100 10 0.1 1.0 10.0 周期(秒) 14 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) 第3回部会において、軟弱地盤を抱える沿岸部を中心に長時間地震動による液状化の可能性が新 たな知見として指摘され、「府域のM8対策についても万全を期すことから、M8クラスの地震 (H19地震動)による防潮堤の液状化等の変位についての再検証」指示。 ■М8クラス地震動の再検証フロー ①大阪府港湾局では、H17~18年度に当時の東南海・南海地震動(国土交通省等 作成)による点検を実施し対策を実施。(H17地震動) ②H19年度に「大阪府・大阪市構造物耐震検討会」(H20.3)において、新たに東南海・ 南海地震の想定標準地震動を設定。(H19地震動) 今回の再検証については、 step1) ①地震動と②地震動のPSI値を算出し比較 step2) ②地震動PSI値が①地震動PSI値が大きい箇所について動的解析を実施 step3) 動的解析結果、背後地状況(地盤高・堤体幅等)により要対策検討区 間(案)を設定 15 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) step1) H 1 7 地震動と H 1 9 地震動と のPS I値比較 H17地震動 PSI値 H19地震動 PSI値 (参考)H24地震動 PSI値 130.00 H 1 9 地震動PS I値が H 1 7 地震動PS I値を 上回る ↓↓↓↓ 更な る 検証の実施 120.00 110.00 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 松 屋 三 宝 松 屋 三 宝 新 港 新 港 旧 港 旧 港 大 浜 大 浜 出 島 出 島 石 津 堺市 出 島 石 津 出 島 石 津 出 島 石 津 出 島 石 津 出 島 石 津 出 島 石 津 石 津 浜 寺 浜 寺 高 石 南 高 石 南 高 石 南 高石市 高 石 南 助 松 助 松 大 津 北 大 津 北 大 津 南 泉大津市 大 津 南 大 津 南 忠 岡 忠 岡 町 忠 岡 岸 和 田 忠 岡 岸 和 田 忠 岡 岸 和 田 忠 岡 岸 和 田 忠 岡 岸 和 田 岸 和 田 岸 和 田 岸和田市 岸 和 田 南 町 貝 塚 貝 塚 貝 塚 貝 塚 脇 の 浜 貝塚市 脇 の 浜 貝 塚 下 瓦 屋 下 瓦 屋 下 瓦 屋 泉 佐 野 泉 佐 野 泉佐野市 泉 佐 野 羽 倉 崎 吉 見 田 尻 町 樫 井 岡 田 樽 井 泉南市 福 島 福 島 尾 崎 尾 崎 阪南市 貝 掛 箱 作 淡 輪 長 松 深 日 名 浦 谷 川 東 岬町 加 曽 渡 小 島 東 小 島 南 16 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) step2) 統一 番号 201 (参考) 303 (参考) 403 (参考) 712 (参考) 902 (参考) 1001 (参考) 1101 (参考) 1401 (参考) 1503 (参考) 2001 (参考) 2402 (参考) 3702 (参考) FLIP解析結果 入力地震動 PSI値 検討箇所 松屋三宝 M8 上段:H19 下段:H17 74.9 水平変位 M8(H19) 変位量 (m) 1.12 許容値 (堤防幅) (m) 0.3 M9 ①沈下 (m) 0.31 H17チャート式診断: 傾斜型(堤防タイプ) 61.1 --- --- 0.90 堺新港 55.6 -0.75 0.5 0.63 チャート式診断: 傾斜型(護岸タイプ) 堺旧港 チャート式診断: 傾斜型(護岸タイプ) 出島石津 チャート式診断: 傾斜型(堤防タイプ) 浜寺 チャート式診断: 傾斜型(護岸タイプ) 高石 チャート式診断: 傾斜型(堤防タイプ) 高石南 チャート式診断: 傾斜型(堤防タイプ) 泉大津 チャート式診断: 傾斜型(護岸タイプ) 大津南 チャート式診断: 61.1 --- --- 1.00 53.1 0.10 0.5 0.64 61.1 --- --- 1.20 80.8 -0.93 0.2 0.94 61.1 --- --- 0.70 68.3 -0.58 0.5 0.28 61.1 --- --- 0.70 69.1 -0.54 0.5 0.33 61.1 --- --- 0.70 76.7 -0.92 0.5 0.53 61.1 --- --- 0.20 68.4 -0.90 0.3 0.84 61.1 --- --- 1.20 50.9 0.05 0.5 0.30 61.1 --- --- 0.50 岸和田 66.5 -0.07 0.5 0.05 チャート式診断: 61.6 --- --- 0.70 脇の浜 69.2 -0.57 0.9 0.14 チャート式診断: 61.6 --- --- 0.90 77.0 -0.53 0.7 0.26 傾斜型(堤防タイプ) 傾斜型(護岸タイプ) 傾斜型(護岸タイプ) 尾崎 チャート式診断: 傾斜型(護岸タイプ) 63.6 --- --- 沈下量結果 鉛直変位 0.40 M8(H19) ①沈下 (m) 0.23 M8(H19) ②排水沈下 (m) M8(H19) 残留+排水 (m) 0.30 0.53 0.70 0.41 0.18 0.59 0.51 0.10 0.10 0.21 0.50 0.25 0.09 0.34 0.74 0.09 0.11 0.21 0.60 0.15 0.10 0.26 0.16 0.42 0.21 0.63 0.10 0.04 0.13 0.16 0.72 0.09 0.07 0.16 0.40 0.04 0.34 0.38 0.75 0.06 0.00 0.06 0.73 0.29 0.10 0.38 0.20 M8(H17) ③地盤沈降 (m) 0.13 0.13 0.13 0.14 0.15 0.15 0.15 0.16 0.16 0.18 0.19 0.25 M8 沈下量合計 ①+②+③ (m) 0.66 0.83 0.72 0.64 0.34 0.63 0.48 0.88 0.36 0.75 0.41 0.31 0.78 0.25 0.32 0.88 0.32 0.56 0.56 0.93 0.25 0.92 0.63 0.45 M8 M8-FLIP 判 定 備 考 / 考 察 L1津波 沈下後 (OP.m) 堤防高 4.80 4.84 × ・水平変位>堤防幅⇒NG ・L1<沈下後堤防高⇒OK ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 4.70 5.28 × ・水平変位>堤防幅⇒NG ・L1<沈下後堤防高⇒OK ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 4.71 5.66 ○ 4.69 4.59 ○ ・水平変位>堤体幅⇒NG ・L1>沈下後堤防高⇒NG ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒OK 5.44 5.14 × ・水平変位>堤体幅⇒NG ・L1>沈下後堤防高⇒NG ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 5.40 5.33 × ・水平変位>堤体幅⇒NG ・L1>沈下後堤防高⇒NG ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 5.31 4.56 × ・水平変位>堤体幅⇒NG ・L1>沈下後堤防高⇒NG ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 4.91 5.28 × ・水平変位>堤防幅⇒NG ・L1<沈下後堤防高⇒OK ・堤体高・堤体盛土幅を考慮⇒NG 4.55 4.64 ○ 4.66 5.31 3.87 5.27 ○ 3.72 5.37 ○ 17 ○ ・水平変位⇒OK ・L1<沈下後堤防高⇒OK ・チャート式診断結果の補正(×1.0) ※但し、この断面区間のみ ・チャート式診断結果の補正(×0.1) ※但し、この断面区間のみ ・水平変位⇒OK ・L1<沈下後堤防高⇒OK ・水平変位⇒OK ・L1<沈下後堤防高⇒OK 注)変位の符号:鉛直変位は下向きが正、水平変位は陸側が正 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) step2) ■動的解析(FLIP)による水平変位とPSI値との関係 速度のPSI値 【護岸タイプ】 M8(H19) 相関係数 0.24296 残留水平変位(m) 【堤防タイプ】 M8(H19) 3 海岸地区名 速度のPSI値 (cm/s(1/2)) 松屋三宝地区 出島石津 高石漁港 高石南 大津南 谷川東 62.97 67.91 72.68 72.68 51.58 38.57 FLIP解析による 水平変位量 (m) 1.12 0.93 0.54 0.92 0.05 0.83 速度のPSI値 海岸地区名 (cm/s(1/2)) 2.5 2 1.5 1 y = 0.0069x + 0.311 0.5 0 0.00 相関係数 0.54966 20.00 40.00 60.00 速度のPSI値 80.00 100.00 堺新港 堺旧港 浜寺 泉大津 岸和田 脇の浜 尾崎 西鳥取 73.15 53.99 70.68 64.48 72.52 78.82 63.94 35.94 FLIP解析による 水平変位量 (m) 0.75 0.10 0.58 0.90 0.07 0.57 0.53 0.04 残留水平変位(m) 3 2.5 2 1.5 1 y = 0.0133x - 0.4106 0.5 0 0.00 50.00 100.00 速度のPSI値 ○動的解析結果による水平変位とPSI値の相関は、【堤防タイプ・護岸タイプ】とも に上表のとおり。 ○結果による相関が低いため、М8クラスの地震動による水平変位については、箇 所別に背後地の状況を精査する。(STEP 3) 18 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) Step3) ①背後地の地盤高 堤内地盤高(地殻沈降考慮)がL1津波より低い箇所を選定 M8地震後 タイプA タイプB L1津波 L1津波 堤内 地盤 朔満 朔満 タイプC 堤内 地盤 堤内 地盤 L1津波 タイプC:対策不要 朔満 ②背後地の堤体幅員の狭い箇所(5m未満)を選定 要対策検討 対策不要 5 m 以上 5 m 以下 L 1 津波 L1 津波 防 潮 堤 堤体( 盛土等) 背後地 液状化に伴う 水平変位によ り 、 防潮 堤と 堤体の一部に大き な変状をき た すと 、 背後地が浸水する。 L 1 津波 L1 津波 防 潮 堤 堤体( 盛土等) 背後地 液状化に伴う 水平変位によ り 、 防潮堤 と 堤体の一部に大き な変状を きたし て も 、 残っ た堤体で津波高さ を 確保。 19 M8再検証について 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) ―― 府 管 理 港 湾 凡 例 ―― 【M8再検証】(背後地盤高がL 1 津波高より低い箇所と高潮対策未整備区間のみ着色) :背後地盤高がL 1 津波高より低く、沈下後防潮堤高がL 1 津波高より低い(7 .5 km ) :背後地盤高がL 1 津波高より低く、沈下後堤防高がL 1 津波より高いが、堤体幅が5 m以下(1 5 .5 km ) :背後地盤高がL 1 津波より低いが、堤体高さがL 1 津波高より高く、且つ堤体幅が5 m以上(2 .0 km ) 20 M8再検証について 3-2 防潮堤の液状化影響に対する詳細検証(海岸保全施設) ―― 府 管 理 港 湾 凡 例 ―― 【M8再検証】(背後地盤高がL 1 津波高より低い箇所と高潮対策未整備区間のみ着色) :背後地盤高がL 1 津波高より低く、沈下後防潮堤高がL 1 津波高より低い(7 .5 k m ) :背後地盤高がL 1 津波高より低く、沈下後堤防高がL 1 津波より高いが、堤体幅が5 m以下(1 5 .5 k m ) :背後地盤高がL 1 津波より低いが、堤体高さがL 1 津波高より高く、且つ堤体幅が5 m以上(2 .0 k m ) 21
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