地盤が柔らかい方が震度が大きい理由

地盤が柔らかい方が震度が大きいのってなんででしょうか？
むしろ、
柔らかい方がぐにゃぐにゃ曲がって位置が大きく動く地中に比べて、上はその場に止まろうとして揺れが軽減され、

硬い方が地中の揺れをそのまま持ってくるので大きく揺れると思うのですが・・・

No.10 回答者： himagene 回答日時： 2024/02/24 20:08

地震波の伝わる速度は硬い岩盤では速く，軟らかい地層では遅くなります。

地震波の主力であるS波の速度は，岩盤・地層の硬さ（剛性率）の平方根に比例します。波が遅くなると振幅は大きくなります。海の波が海岸近くでは大きくなるのと同じことです。地中構造によっては凸レンズ効果で地震波が集まる傾向があります。
また、地震波が媒質境界（地表面）に達すると、地面を抑える物がなくなる自由端なので表面近くでは振幅がそれまでの倍になります。地盤の硬さ（柔らかさ）は地震波の振動の大きさ（振幅）と関係しています。

No.9 回答者： yos1912 回答日時： 2024/02/23 21:33

しくみをしっかり理解なさっているようなので書く必要もないかと思いますが補足を書いておきます。

　５年ほど前に居住地の近くで大きな地震がありました。近辺では低地といわれるところよりも丘陵地の方が被害が大きかったように見受けられます。言い換えれば震度が大きかったということになります。コンクリート建ての建物もたくさん被災していて、理由として挙げられたのが地震の揺れに振動数の大きな成分がたくさん含まれていたということです。丘陵地での被害は高周波成分が丘陵地の固有振動数と一致することで共振を起こし揺れが大きくなったと考えられます。

　地震の揺れには、いろいろな周波数成分の波が含まれています。一般的に波が遠くまで伝わるときには、高周波成分は減衰しやすく遠くまで伝わらないことが知られています。遠くの雷と音が近くで聞くよりも低く聞こえるのはこのためです。大きな地震が起こったときに、遠くまで伝わっていく過程で高周波成分がなくなってしまい、低周波の揺れだけが伝わってくるようになります。いわゆる長周期振動です。この振動と共振するのは強固な地盤よりも、軟弱な地盤でおこります。地盤の方も固有振動数が少ないほど伝播する低周波と同じでなかなか収まらないようです。

　実際に揺れの大きさを決めるのはこれだけではないので注意が必要です。阪神大震災でいわれたのは、震災の帯という現象です。六甲山麓と平行に少し離れたところで震度７に達したところが帯状に延びているのがわかりました。六甲の岩盤の中を迂回してきた地震波と扇状地堆積物の中を通過した地震波その他諸々の地震波が重なることで揺れが大きくなったと考えられます。どこで震度が大きくなるのかというのは単純ではないようです。

No.8 回答者： yhr2 回答日時： 2024/02/23 16:10

No.7 です。

もう一言。
「震度」は「加速度の大きさ」で決まります。
「免震」では、「ゆっくり大きく揺らす」ことで、加速度を小さく、その代わり「振幅」を大きくするものです。
いわば「加速度」のエネルギーを「ゆっくり揺らすことで、揺れ幅（振幅）に変換する」というようなイメージ。

「柔らかい地盤」では、地震の振動数と固有振動数が近いので、むしろ「共振」によって加速度が増大するのです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
回答時刻が能登半島地震の前震、本震の発生とぴったり同じなのが気になってしまいましたが、

理解できました。
ありがとうございます。

お礼日時：2024/02/23 20:48

No.7 回答者： yhr2 回答日時： 2024/02/23 16:06

凍った氷にさした箸と、コンニャクや豆腐の上にさした箸では、どちらが揺れやすいとお考えですか？

一般の地震動の振動数と地盤の固有振動数だったら、柔らかい方が大きく揺れます。

＞柔らかい方がぐにゃぐにゃ曲がって位置が大きく動く地中に比べて、上はその場に止まろうとして揺れが軽減され、

「極めて柔らかい」状態にして地震の振動数から意図的に大きくずらした「免震」ではそうなりますが、それは「大きく、ゆっくり揺らす」ということであって「揺れ幅」は相当に大きくなります。
東日本大震災ときに、東京の高層ビルはそのように揺れて、高層階は目で見えるほどに揺れて、なかなか揺れが収まりませんでした。

No.6 回答者： ミミの父 回答日時： 2024/02/23 12:42

柔らかい＝水に例えることもできる。

水に伝わった力は、大きく波長を増幅し、揺れを強くする。

岩盤は、外に波長を伝える力が弱い。

そんなところですかね。

No.5 回答者： trajaa 回答日時： 2024/02/23 12:16

免震装置のゴムのように変形しても元に戻るならお考えのようになる可能性もあるかも

でも重い建物を支えている軟弱地盤だと揺れと重さで変形しますから
ゴムの上にではなく豆腐の上に有ると思えば良いかもね

No.4 回答者： gisahan 回答日時： 2024/02/23 12:04

逆に概ね、地盤の柔らかい所の方が、地震の被害が大きく現れます。

それは揺れ方にも影響し、ほか断層などの因子もありましょう。

参考WEｂ：　https://www.data.jma.go.jp/fukushima/jishin/jish …

震度は社会生活上からの被害の状況から想起されているので、必ずしも確実決定的なものではないのです。

No.3 回答者： ogi_3 回答日時： 2024/02/23 11:56

地震の揺れは、硬い岩盤からやわらかい岩盤の中を伝わるときに大きくなるので、地盤がやわらかい場所に建てられた家は、かたい場所に比べると地震による揺れ（震度）が大きくなるのです。

土地を選ぶときは、地盤がやわらかい場所よりもかたい場所がいいという事になります。

No.2 回答者： 瑠璃唐草 回答日時： 2024/02/23 11:55

極端に言うと、柔らかいプリンの上に棒を指して揺らすと簡単に倒れますが、硬いバウムクーヘンに棒を指して揺らしても倒れにくいですよね？

それと同じです(⁠^⁠^⁠)

No.1 回答者： goorev 回答日時： 2024/02/23 11:49

単純に弱いから

少しの刺激で崩れるのでしょ

堅牢な地盤だと
多少の振動で崩れることは無い