各構造物の詳細点検結果 (揺れ・液状化)

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。
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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 )
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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 )
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