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地震と住宅の新常識
地震に強い家づくり!液状化への対策と地盤改良の必要性を解説のインデックス
地震の発生率が高い日本でこれから家を建てるなら、地震に強い家づくりが欠かせません。地震によって大切なマイホームが崩れてしまっては、住み続けるのは難しくなります。
地震後も安心して住める家を建てるために考慮しておきたいことのひとつに、土地の液状化へのリスク対策があります。液状化の被害を防ぐためには土地の見極めはもちろん、効果的な地盤改良を施す必要があります。
今回は、地盤の調査方法や液状化対策の種類を解説します。地震に強い工法についても触れているので、末長く暮らせる家づくりを実現しましょう。
液状化現象とは、地震の揺れによって地盤がドロドロとした液体状になる現象のこと。主に同じ成分や同じ大きさの砂からなる土が、地下水などで満たされると発生しやすいといわれています。このような地盤は、隙間に水を含みながら砂の粒子の結びつきを支え合っているのが通常の状態です。
しかし地震による揺れで結びつきがバラバラになり、地盤上に地下水が溢れでてしまう状態になります。これを液状化現象と呼び、建物や健康などに大きな被害を与える可能性があるので注意が必要です。
これから家を建てる土地を探す場合は、液状化が起こりやすい場所の特徴を把握しておくことが大切です。液状化が起こりやすい場所として挙げられるのは、主に以下の6ヶ所です。
・地下水位の高いゆるく堆積した砂地盤
・沼や池、川などを埋めた土地
・大河川の沿岸部
・砂丘や砂州の間の低地
・谷や沢を埋め立てた盛土の造成地
・過去に液状化現象が起こった場所
主に埋立地や干拓地、昔の河道を埋めた土地などは地下水位が高いため、液状化が起きやすいといわれています。
海沿いや低湿地で起きるケースが多いですが、内陸の平野部で発生する可能性がゼロとは限りません。以前まで沼や池などがあった場所であれば、内陸地でも液状化が起きる可能性が十分あります。
液状化による被害は多岐にわたります。
・住宅の傾き、破損
・ライフラインの破損
・外構の沈下や傾斜
・道路の変形
これらの被害は通常の生活を困難にするだけではなく、元に戻すまでに多くの時間を費やします。住宅の傾きは扉が開閉しにくかったり家具が移動したりと、さまざまな不都合が起きる可能性もあります。傾いた住宅で住み続ければ、めまいや吐き気などの健康被害が発生することも少なくありません。
地震に強い家を建てるためには、土地の造成や地盤の性質を調べることが重要です。地盤調査の方法には主に3種類あります。どれも液状化対策につながる情報を得られるため、建築前に実施しましょう。
国土交通省では、地形区分に基づく液状化の発生傾向図を公表しています。
液状化の発生傾向の強弱 | 250mメッシュの微地形分類 |
5(強) | 埋立地、砂丘末端緩斜面、砂丘・砂州間低地、旧河道・旧池沼 |
4 | 干拓地、自然堤防、三角州・海岸低地 |
3 | 砂州・砂礫洲、後背湿地、扇状地(傾斜<1/100)、谷底低地(傾斜<1/100)、河原(傾斜<1/100) |
2 | 砂丘(末端緩斜面以外)、扇状地(傾斜≧1/100)、 谷底低地(傾斜≧1/100)、河原(傾斜≧1/100) |
1(弱) | 山地、山麓地、丘陵、火山地、火山山麓地、火山性丘陵、岩石台地、砂礫質台地、火山灰台地、礫・岩礁 |
上記は特定の地震を想定せず、地盤特性に対応した相対的な液状化の発生傾向を5段階で表しています。明確な境界線を示したものではありませんが、一つの目安になる要素です。
国土交通省や各自治体が提供するハザードマップでも、液状化のリスクを調べられます。家を建てる予定の地域に絞って地盤特性や液状化のリスクを調べられるので、土地探しに有効です。
重ねるハザードマップの左側の項目にある「すべての情報から選択」をタップすると、「土地の特徴・成り立ち」の項目がでてきます。この中にある「地形区分に基づく液状化の発生傾向図」を選択すると液状化のリスクを色分けで表してくれます。
紫や赤など色が濃くなるほど液状化のリスクが高いことを表しているため、液状化判定を実施するのがよいでしょう。
家を建てたいと思った土地に液状化のリスクがあるか判断するために、液状化判定という調べ方があります。土質や地下水位などを調査することで、液状化リスクの判定が可能です。なお、調査方法には2種類あります。
・詳細液状化判定法(FL法):高精度の調査を受けられ、具体的な対策を練りやすい
・簡易液状化判定法:費用を抑えつつ短期間で液状化判定を行える
詳細液状化判定法(FL法)は、ボーリング調査によって土質や地下水位の深さ、地盤の軟弱性などを調べます。簡易液状化判定よりも多くのデータを集められるので、高精度な調査結果を得られるのがメリットです。
地盤調査によって地盤の強さを調べた結果、液状化のリスクがある場合は地盤改良工事が必要です。液状化の発生を完全に抑止することは困難でも、適切に地盤改良工事を行えば建物が不同沈下するなどの被害を最小限に抑える効果が期待できます。ここで地盤改良の方法を見ていきましょう。
液状化の発生を抑えたり、沈下を防いだりするために、地盤を囲い込む方法もあります。
地盤を囲い込む方法としては、2つの方法があります。
・格子状地盤改良工法:地中に柱上の改良帯を格子状に作り、液状化しやすい地盤を囲い込む方法。セメントミルクなどを注入して地盤を強化し、液状化の発生を抑えます。
・壁状締切工法:矢板などのパネルを建物の基礎外周部に構築し、液状化地盤を囲い込む方法です。液状化が発生しても、建物が周囲の地盤と一体化して動きにくくなり、被害を軽減します。
地盤の種類や地下水位によって適した工法を選ぶようにしましょう。
地盤を土粒子の隙間が水で満たされない、「不飽和状態」にするために、ポンプアップなどにより地下水位を下げて地盤内の水圧を減らし液状化を防止します。
深層混合処理工法とは、セメント系固化材と水を混ぜた「スラリー」というものを地盤内部に注入して建物の荷重を支える工法のこと。「柱状改良工事」と呼ばれることもあります。地盤そのものの強度が高まるため、液状化や不同沈下などの対策にも有効です。
浅層混合処理工法とは、地盤を1〜2m程度まで掘り起こしてセメント系固化材を流し入れて強度を高める工法のこと。深層混合処理工法とは違い、地盤が比較的浅い層にあるときに採用されます。建物に近い位置で地盤改良ができるため、建物の滑り止め対策にも有効です。
注入工法とは、地盤に水とセメントを混ぜた液体や薬液を注入して固める工法です。薬液を注入すると粒子の隙間の空気や水が追い出され、空洞になったところに薬液が浸透するため、粒子同士がくっつきやすくなります。結果、水の浸入を防ぎ、液状化のリスクを低くします。
万が一に備えて、地震などによって液状化が発生した際の対応策についても把握しておきましょう。液状化の修繕工事を行うにあたって、建設重機の搬入ができるか、敷地内のライフラインが工事に影響するかなど確認する必要があります。状況によっては実施可能な修繕工事が限られるからです。液状化が発生した際は、そのときの状況に適した修繕工事を実施するようにしましょう。
地盤改良工事は、方法によって費用に差が出ます。一度液状化が起きた土地の建物を修復するのに多額の費用がかかることも少なくありません。改良工事を実施する際は、よく調べて費用対効果で選ぶことが大切です。
地震によって液状化が発生しても天災扱いとなり、不動産などに責任を追及することはできません。地震の大きさや揺れ方によっては再発の可能性もゼロではないため、土地の見極めはもちろん、地震に強い工法で家を建てることが大切になってきます。強固に地盤改良をしても、建物の耐震性が低ければ建物が傾いたり一部崩壊したりする可能性があるからです。
建築における工法はさまざまあります。どれにしようか迷うかもしれませんが、頑丈かつコストパフォーマンスに優れた家づくりをご希望の場合は、SE構法がおすすめです。SE構法は、木造住宅でありながら開放的な空間と高い耐震性を両立できます。従来の木造住宅では耐震性を高めようとすれば壁や柱を多く取り入れる必要がありました。しかしSE構法は、独自開発で頑丈な接合部を実現するとともに全棟で構造計算を行い安全性が確保されているので安心です。
SE構法なら地盤改良に有効な基礎と構造を作れるので、地震に強い家になります。建物の安全性を視覚的に把握できるように、SE構法では構造計算にこだわっています。具体的な取り組みを見ていきましょう。
SE構法では、FEM解析を用いて基礎まで構造計算しています。FEM解析とは、複雑な形状や材質の構造物を解析する際に用いられる数値解析手法の一つです。基礎から構造計算することで、丈夫なベタ基礎の実現が可能になりました。
木造住宅の多くは基礎まで構造計算されることはありませんが、地盤の強さを考慮した上で基礎は作られるべきです。SE構法はこれまでの木造住宅とは違い、地盤調査はもちろんFEM解析を用いて地盤に最適なベタ基礎を実現します。
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SE構法で建てられた家は、大地震が起きても倒壊や半壊のリスクが少ないといわれています。それは、SE構法で建てる家の1棟1棟に構造計算を行っているからです。
実際に2024年に発生した能登半島地震では、SE構法で建てられた612棟すべてに倒壊や半壊の被害が見られませんでした。
SE構法の構造計算では、各部材や各接合部、地盤、基礎などの計算を行います。建物の耐震性が数値化されるため、地震に強い構造設計が可能です。その結果、大地震が起きたあとも暮らせる家が実現しています。
SE構法は木造でありながら、RC造と比較してコストパフォーマンスに優れているのがメリットです。地盤改良工事に予算をかけても家を建てる資金を確保できるので、コスパよくマイホームを建てられるでしょう。
地震の多い日本で液状化のリスクをゼロにすることはほぼ不可能といえるでしょう。しかし、地盤改良や地震に強い工法で家づくりすれば、地震による被害を最小限にすることはできます。SE構法は綿密な構造計算によって家の安全性を立証します。住む人の暮らしや大切な資産を守るのになくてはならない存在の家は、地震後も安心して過ごせる場所にすることが大切です。SE構法が実現する地震に強い家づくりが気になる方は、ぜひ認定工務店へお気軽にお問い合わせください。
SE構法は、木造住宅の構造技術です。丈夫な材料とラーメン構法による強い構造躯体と、一棟一棟に対する基礎から上部までの厳密な構造計算を行う点が最大の特長です。私たちの特長を是非ご覧ください。
株式会社エヌ・シー・エヌが開発した構法で、集成材とSE金物による堅牢な構造媒体を持ちすべての建造物に対してひとつひとつ構造計算(許容応力度等計算)を行うことで、
を同時に実現できる構法です。
(施工は全国の登録工務店でしか行うことができません。)