地震後のマンホール付近の陥没と橋の段差

Question

茨城県の比較的海に近いエリアに住んでおります。今回の大地震後の道路を車で通りますと、各所でマンホール付近の陥没、あるいはマンホールの突出が見られます。また、橋と地上の道路の継ぎ目では段差が多く見られます。これはどのようなメカニズムで起こるものなのでしょうか？。液状化現象は良く耳にしますし、上記現象も液状化と関係しているものと何となく推測しています。素人のため、なぜマンホールや橋で起きるのかがわかりません。出来るだけ簡単にご説明いただけると助かります。

kv2007 · Accepted Answer

液状化現象は、ゆるく堆積している砂とその間を埋めている地下水が関係します。
地震動で揺さぶられると、ゆるく堆積している砂がいったんばらけてより密になろうとします。食塩を瓶につぎ足すときに、入れただけの状態から指でとんとんと叩くと少し体積が減りますよね。あれと同じです。砂の間にあった水は砂粒におされて移動を始めます。ばらけた砂と移動し始める水で堆積していた砂全体が流動化するのが液状化現象です。

液状になった砂は、物を支える力を失います。砂と水の混合物の密度より大きなものは沈み、密度が小さいものは浮き上がります。下水道管はかなりの程度空洞ですから、流動化した砂より密度が小さく浮き上がろうとします。マンホールは地下の下水道管とつながっていますから飛び出してくることがよく見られるわけです。また下水道管が地下で傾いたりすれば、部分的に沈下したように見えることもあります。逆に電信柱などは倒れたり沈んだりすることもよくあります。

また液状化した砂は、最終的により密に締まりますから、体積が小さくなります。つまり地盤沈下したように見えます。基礎がしっかりしている橋や建物は、液状化する地層よりも深いところまで基礎を打っていますから、ほとんど変化ありません。それで地盤沈下した分だけ浮き上がったようになり、段差ができるのです。川の近くでは液状化した砂が低い方向に移動する側方流動などで堤防が動いて低くなることもあり、橋などの場合には、それで段差が生じることもありますね。

fuken · Answer

まずはマンホール部分の隆起・陥没ですが。

下水道など配管を埋設する時に、埋め戻しには砂を使います。
埋め戻し時には”水締ジメ”という作業をして隙間が無いようにします。

砂を使うのは土圧の分散や石などで配管が傷つかないように配管回りを覆い保護のためです。
たしか・・・・配管の外径から３０ｃｍ～４０ｃｍくらいは砂です。

地震が起きると、液状化になり。　空間が有るモノは（配管など）　見かけの比重が軽くなるので浮いてきます。
つられて、マンホール部分も浮きます。

橋の段差や陥落は。　橋脚と桁の部分は重量のみでつながっているので、大きな揺れには耐えきれずズレます。
少々の振動（車が行きかう時の振動）にはズレないように凸凹を作り対処しています。
寒暖による伸び縮みに対処するため１０数ｍごとに繋がれていない所もあるのでなおさらです。

今度長めの橋を徒歩で歩く機会があれば、路面にジグザグの金属の継ぎ目が有るところを探してみてください。

ズレを心配してコンクリートで全てを一体成型すると、熱膨張に耐え切れず。　寿命の短い橋になるでしょう。

dontakos · Answer

どちらも地盤の没落や隆起で起きています。

単に地盤が押されて波打つと、波の高い場所と低い場所が出来ます。没落は並みの低い所でしょう。

液状化は土砂が揺れることで下に落ち、代わって水が押し出され（上げられ）て上部がドロドロになる現象です。必ずしも没落とはなりません。

プレート（地層）のかなり広い部分にストレス（圧力）がかかり、それによってプレートがねじれて歪んだのです。

一部は地面が波打つことでねじれのエネルギーが逃げていますが、まだ、ねじれたストレスがかかったままですので、１年以上かかって解放～ねじれが戻る＝余震～されるでしょうから、今後も起き得ることです。

問題は、目に見えないひび割れ地割れなどで、余震程度で家の崩壊や土砂崩れが幾らでも起きるでしょう。

橋の段差ですが、橋は単に足場が他よりも軟弱なので、それで段差が付きやすいのでしょうし、マンホールは下水道を掘っている分、周囲よりもストレスに弱く、陥没しやすいのでしょう。

弱い地盤ほど、隆起や陥没が起き易いのです。

普通、津波は３０ｍが基本、標高１００ｍ以下に住むこと自体が自殺行為です。
私は標高１００ｍ以下にも、山や崖の傍には絶対に住みません。
今回も全ての測潮計が流されてますので、最低でも１０～１５ｍです。
先が細まってるなら局所的には３０ｍは楽に行くんです。
次は、南関東（相模トラフ）、東海、南海トラフが危ないです。
今回は来ると分かってましたので、充電池２０本フル充電、食品の買い溜め、ホッカイロ２箱、ラジオ２個、懐中電灯２本、ランタンランプ１個、灯油タンク６割充填、などなど・・・準備万端でした。

南で大きな地震が起きたら、プレートの反対側も動きます。繋がってるんですから当たり前です。ある時は釧路沖、ある時は極東ロシア、ある時は台湾、ある時は中国南東部・・で地震が起きています。そろそろ日本の付近のプレートが動くと考えない方が可笑しいんです。
プレートは柔らかい上に、均一では無いために、溜まったストレスがどちらに逃げるか＝何処が動くか～は起きてみないと分からず、予測が不能です。

日本は１０００年に一度の地震の活発期ですから、未曾有の災害は数十年以上は続きます。

準備を怠らず、十分な備えをしてください。

インドネシアの津波も、局所的には３０ｍ、結局は３０万人が死にましたよね。
今回は被害が少ない方でした・・・。

Kirby64 · Answer

正確にはマンホールは地面に見えているフタではなく、下水などのトンネルからコンクリート製の煙突のような形状で地面まで伸びている管のことニャ。
　コンクリート製の筒なので、周りの道路のしたの土が液状化を起こして沈下しても元の高さを保っているニャ。それでマンホールが突き出ているように見えるニャ。

橋も同様に橋の重量を支えるために橋台(橋を置く土台)はコンクリートで基礎まで深く頑丈に作られているニャ。道路の舗装はせいぜい10～20cmでその下は土ニャ。液状化が起こると舗装ごと沈下するニャ。

地震後のマンホール付近の陥没と橋の段差

液状化現象は、ゆるく堆積している砂とその間を埋めている地下水が関係します。

まずはマンホール部分の隆起・陥没ですが。

どちらも地盤の没落や隆起で起きています。

正確にはマンホールは地面に見えているフタではなく、下水などのトンネルからコンクリート製の煙突のような形状で地面まで伸びている管のことニャ。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング

　正確にはマンホールは地面に見えているフタではなく、下水などのトンネルからコンクリート製の煙突のような形状で地面まで伸びている管のことニャ。