甘粛地震はまた別の災害を引き起こした…

12月18日23時59分、甘粛省臨夏州鶏石山県でマグニチュード6.2の地震が発生した。それは真冬の真夜中、最悪の時間でした。数分以内に、地震の揺れは西安、西寧、蘭州などの地域に広がった。現時点で少なくとも113人が死亡している。血なまぐさい数字の背後には命の消失がある。

ソース |微博のスクリーンショット

地震を経験したことのない人でも、現場の監視カメラ映像や災害後のニュース報道を見れば、地震発生時に地面が揺れ、あらゆるものが崩れ落ちる光景を想像できるだろう。

カメラが捉えた地震の瞬間

出典: Toutiao

さらに、地震は砂防災害という別の災害も引き起こした。真冬、人々の感覚では大地が冷たい風で固く凍りついているときに、突然、土砂崩れと泥の波が地面から噴き出し、波の高さは3メートルにも達し、まるで果てしなく続くかのように天と地を覆ったことは想像しがたいことです。

青海省海東市民河県の鶏石山県に隣接する金田村と草壇村の2つの村は、砂嵐で包囲され、覆われ、家屋が破壊され、20人が連絡不能となった。事件後、青海省消防救助隊は夜通し救助活動を組織した。

ソース |新華社通信

「予想外に、音がとても大きかった」 出典：CCTVニューススクリーンショット

では、サンドサージとは何でしょうか?

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砂嵐はどこから来るのでしょうか?

多くの大地震の後には、いわゆる「砂潮現象」が発生します。強い地震が発生すると、地殻の振動により、地下深くの水分を含んだ砂が激しく液状化します。液状化した砂層は特定のチャネルに沿って圧縮され、変形し、直接地表に到達して「砂波」を形成します。

簡単に言えば、海や川に行くと、水源の近くの地面を踏むと水が染み出し、どんどん柔らかくなって、モルタルや泥のようになることがあります。これが土壌の液状化です。この液状化現象が地中深くで起こると、土が「バターを絞り出す」ように亀裂から噴出します。

ソース |透かしを見る

この現象は 1953 年に初めて提案されました。地震による液状化の研究が科学研究および工学界で真剣に受け止められるようになったのは、1964 年に米国アラスカ州と日本の新潟で 2 つの大地震が発生し、重大な液状化現象と災害を引き起こしたときでした。

研究によると、地震に遭遇してもすべての土壌が液状化するわけではない。例えば、マグニチュード5.0未満の地震で地盤の液状化が引き起こされた事例は見つかっていない。

出典：四川省地震局

一般的に、土壌の液状化には 4 つの条件が必要です。第 1 に、土壌 (非粘性) が比較的緩い状態にあること。密度の高い土壌や粘着性のある土壌は液状化しません。第二に、土壌は地下水位より低く、土壌の細孔は水で満たされている（つまり、水に「浸っている」）、つまり土壌は飽和状態にある。第三に、地震の往復動荷重が十分に強いこと（すなわち、地震のマグニチュードが中強以上に達すること）が必要である。強度が小さすぎると液状化はほとんど起こりません。 4つ目は、地震発生時に水が周辺地域に急速に浸透しないように土壌が密閉された状態になっていることです。したがって、土壌の液状化は特別な地質現象ではありませんが、どこでも発生するわけではありません。

今回、砂嵐が発生したのは、近くの川と密接な関係にある金田村だった。

出典: CCTVニュース

青海省民河県中川郷の村役人、斉汾勇さんは「この場所の隣にはかつて乾いた溝があり、夏の雨季には少し水が溜まっていたが、普段は溝に水は溜まっていなかった。地震後、地下水位が比較的高くなり、その下の泥がすべて掘り返された。北側には二段目の段差があり、土が比較的緩んでいたため、流されたのだ」と話す。

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液状化するのは砂質土だけですか？

地震による地盤の液状化といえば、一般的に「砂の液状化」と呼ばれます。実際のところ、この名前は範囲が狭かったり不正確だったりします。

初期の地震被害調査で、液状化した土のほとんどが砂質土であることが判明したため、「砂の液状化」は次第に一般的な名称となり、一般の認識に定着しました。しかし、地震後の調査データが蓄積されるにつれ、実際に液状化する土の種類も拡大しつつあります。例えば、1976年に中国で発生した唐山地震では、大量のシルト砂（砂よりも粒子径が小さい）が液状化する現象が確認されました。2008年の汶川地震では、世界最大規模の天然堆積性砂利土（砂よりも粒子径が大きい）の液状化が確認されました。 1993年の米国グアム地震と2010年のハイチ地震ではサンゴ土壌の液状化が見られた。黄土も液化する可能性があるという研究結果もあります。これらの地震被害現象により、液状化しやすい土の範囲は大幅に拡大しており、砂の液状化もその一つに過ぎません。

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砂嵐は余震と直接関係がない

今世紀に入ってから、国内外で発生した数々の大地震において、地盤の液状化による土木被害や社会的災害の割合はますます大きくなっています。そのため、土壌の液状化は学者から地震予防・減災活動における「ガン」と呼ばれ、ますます凶暴な目に見えない殺人者となっている。マクロ的な現象の観点から見ると、土壌の液状化は、水や砂の飛散（図 2a）、横方向の変位と膨張（図 2b）、流動破壊（図 2c）、往復運動による地表面振動（図 2d）、地盤沈下（図 2e）、基礎支持力の低下（図 2f）など、地震による被害に対応する形態を引き起こす可能性があります。

画像出典：緊急事態管理省

しかし、今回の地震では、土砂の上昇は地下帯水層の水分量と圧縮変形の程度に関係している。砂嵐が増えたとしても、必ずしも将来大地震が発生するということではありません。砂嵐が起きていないからといって、将来的に安全であるということを意味するわけではない。これら 2 つは直接関連しているわけではなく、単なる正常な現象です。

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地震による地盤の液状化を防止・制御するにはどうすればよいでしょうか?

現在、地震による地盤の液状化を防止する主な手段は、地震前に建築現場の液状化の可能性を予測し、その予測結果と建物の重要度に応じて適切な基礎補強工法を採用することです。この方法は、さまざまな国の耐震設計基準に記載されています。 「建築耐震設計規格 GB 50011-2010」の液状化判定方法は中国の科学者によって提案されたもので、我が国の国情に適しています。これは中国の特徴を持ち、エンジニアリングアプリケーションにおいて最も広く使用され、権威のある液状化識別方法です。国際的な学者からは「中国式」と呼ばれています。

液状化の恐れがある場所では、液状化しやすい土を液状化しやすい土に置き換える、液状化しやすい土の地下水位を下げるか飽和度を下げる、液状化しやすい土の密度を上げる、地震時に間隙水圧が速やかに分散するように排水性を高める、複合基礎を用いて液状化しやすい土の強度を高めるなどの対策が取られるのが一般的です。

しかし、現段階では、建物の耐震補強対策に比べ、液状化基礎の対策は依然として技術が複雑、コストが高いなどの課題が残っています。これは、多くの先進国を含む近年の地震で大規模かつ深刻な液状化災害が発生した重要な理由の一つでもあります。このプロジェクトで私たちが扱うのは、独自に選択、調査、分析、設計した製品ではなく、複雑な特性を持つ自然の岩石や土壌です。問題はより複雑になり、研究はより困難になります。

現在まで、寒さの影響で、金田村の砂川は半凍結状態が続いています。救助隊は、救助活動のために砂の流れの中に石や薪などを使って人命救助用の通路を敷き詰め、掘削機を使って沈泥を除去している。

画像出典：北京日報

青海省の被災村々のために祈り、一日も早く通常の生活と仕事が再開できることを願う。同時に、皆様には自然災害の予防と対応に留意し、私たちの故郷を守るために協力していただければ幸いです。

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