Assessment of Landslide Risk during Earthquake/Rainfall on Urban Areas

Abstract

近年日本の都市域において地震・降雨により発生した以下の三箇所の地すべりを紹介した。(1) 1995年兵庫県南部地震により20°の緩斜面で発生し、34人の犠牲が出た仁川地すべり、(2) 2003年5月の三陸南地震により、平均傾斜が約10度の緩斜面で発生した宮城県築館町の地すべり、(3) 2003年7月の豪雨により熊本県水俣市宝川内地区で発生した土砂災害。現地で採集した土試料に対し、非排水リングせん断試験を実施し、上記の地すべりの発生・運動メカニズムについて検討した。その結果、すべり面液状化がこの三つのケースにおける高速長距離運動の最も重要な因子であることが立証された。この結果に基づいて、すべり面液状化を考慮した都市域地すべり危険度を評価する方法を提案した。さらに、この方法を用いて仁川地区と首都圏のある住宅密集地において地震時斜面災害の予測を試みた。仁川地区に対する詳しい地質調査と地震時地すべり再現試験結果により、仮に1995年兵庫県南部地震と同じ震度の地震が再び西宮市仁川地区を襲った場合、仁川地すべりの上方隣接斜面内にすべり面液状化が発生しうる土層があることを見出した。試験結果により、予め地下水位を下げておくことにより、主要動直後に発生する過剰間隙水圧下でもこの土層の変動を抑止することができ、すべり面液状化を防げることがわかり、対策工法として提案した。また、レ―ザースキャナーによる高精度地すべり地形の判読、地質調査、及び非排水リングせん断試験に基づいた総合解析により、首都圏の住宅密集地の尾根型斜面において、地震時高速長距離土砂流動現象が発生しうることが分かった。

This paper introduced some recent landslides triggered by earthquake or rainfall on urban areas in Japan. These landslides include: 1) a landslide in a filled slope of 20 degrees on Nikawa area with 34 fatalities, which were triggered by the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake; 2) a landslide triggered by the 2003 Sanriku-Minami Earthquake on Tsukidate area, northwest of Sendai, Miyagi Prefecture; 3) a landslide triggered by the 2003 heavy rainfall on Minamata city, Kumamoto Prefecture. Their mechanisms were examined by using a multirole undrained ring shear apparatus. The investigation results showed that sliding surface liquefaction (Sassa 1996) played a key role on the triggering of these catastrophic landslides. Through these case studies, a method for the assessment of landslide risk on urban areas during earthquakes was proposed with the consideration of sliding surface liquefaction. This method was used for Nikawa slope area and a densely populated urban area near Tokyo. Detailed geological survey and laboratory ring shear simulation tests for Nikawa slope area presented the potential sliding surface as well as the potential soil layer where the sliding surface liquefaction behavior could be triggered, provided another earthquake would attack this area in the same scale as the 1995 Hyogoken-Nanbu earthquake. It is made clear that how to reduce the buildup of high pore-water pressure during earthquake shaking is essential in preventing the slope from sliding surface liquefaction failure, and then prevention measures were proposed correspondingly. Detailed airborne-laser-scanner-based micro-contour mapping, geological survey as well as results of undrained cyclic ring shear tests for the urban area near Tokyo revealed that this area is also facing the risk of rapid long traveling landslides during earthquakes.