液状化現象の対策とは？具体的な方法をわかりやすく解説

液状化現象とは、地震の衝撃によって地盤に強い衝撃を受け、地盤を形成している砂などの粒子の結びつきが弱くなる現象です。通常、地盤は砂や礫、粘土などの粒子が強く結びつき、その間に水が満たされることで地盤が支えられています。

しかし、地震によって砂などの粒子の結びつきが弱くなると、粒子が水に浮いた状態になってしまいます。この状態を液状化と言い、液状化現象が発生すると、水よりも比重が重い建物が沈んだり傾いたりしてしまうのです。また、地盤の比重が液状化によって変化することで、地面に埋められたマンホールなどが浮上するなどの被害も発生します。

なお、液状化現象については下記の記事で詳しく解説しているので、ぜひご覧ください。

液状化現象には、発生しやすい地盤があります。ここでは、どのような地盤で液状化が発生しやすいかについて解説します。

液状化が発生しやすい条件は次の3つです。

・砂地盤である

・地盤の砂が柔らかい

・砂が地下水に浸されている

砂で形成された地盤は、液状化が発生しやすいのが特徴です。特に浅い位置に砂層があると、液状化現象が発生する危険性があります。粒子の大きさによる粒子同士の結びつきの強さや水はけが、砂地盤で液状化現象が発生しやすい原因です。

地盤を形成する地層には、砂層のほかに粘土層や礫層などがあります。粘土の粒径は0.005mm以下（※）と粒子が小さいため、結びつきが強く液状化現象が発生しにくいです。また、礫の粒径は2mm以上（※）あり、水はけがよいためこちらも液状化現象が発生しにくい傾向にあります。

一方、砂の粒径は0.074〜2mm（※）です。粘土ほど粒子同士の結びつきが強くなく、礫ほど水はけも良くありません。そのため、砂層は液状化現象が発生しやすい地盤だといわれています。

※：NPO住宅地盤品質協会

砂層の地盤だという理由だけでは、液状化現象が発生するとは限りません。しかし、地盤が固まっておらず、砂が柔らかいと液状化現象のリスクは高まります。液状化現象は、粒子の結びつきの強さによって発生リスクが変わります。

しっかりと固められた砂層であれば、粒子の結びつきが強くなるため、ある程度の地震には耐えることができるでしょう。しかし、ふんわりと集まっているだけの砂層では、粒子がバラバラになりやすいため液状化現象が発生しやすくなります。

購入したマンションや戸建ての地盤で液状化現象が発生すると、最悪の場合は家が倒壊してしまう可能性もあります。そのため、できるだけ液状化現象の発生リスクを低くすることが重要です。ここでは、4つの液状化現象への対策を4つ解説します。

・土地を事前調査する

・地盤を改良する

・液状化対策工事をする

・地震保険に加入する

マンションや戸建てを購入する際は、建物がある土地を事前調査しましょう。土地を事前調査する方法として、国土交通省が公開している「重ねるハザードマップ」や「KuniJiban」などがあります。

これらのサイトを活用することで、土地の地盤がどのような地層で形成されているのか、発生する可能性が高い災害などを確認することができます。液状化現象は、埋め立て地や旧河道などの地下水が豊富な土地で発生しやすいです。

また、洪水が発生しやすい土地は地盤に水が溜まりやすいため液状化のリスクがあります。これらの土地を避けるために、事前に地盤情報の確認や各種ハザードマップを確認しましょう。

なお、洪水ハザードマップについては下記の記事で詳しく解説しているので、ぜひご覧ください。

液状化のリスクが高い土地でも、地盤を改良することでリスクを低くすることができます。液状化対策のための地盤改良には、下記のようなものがあります。

・薬液注入工法

・表層改良工法

・地下水位低下工法

薬液注入工法は、地盤内に凝固する薬液を注入して地盤内の水を薬液に置き換えることで、地盤の粒子の結びつきを強くしたり地盤への浸水を防いだりする工法です。また、表層改良工法は軟弱地盤を掘り起こし、セメント系固化材を使用して固める工法です。

地下水位低下工法は、地下水をくみ上げて地下水の水位を低下させることで、液状化現象のリスクを低くします。それぞれの工法は工事の規模や金額が異なるため、土地の液状化リスクを踏まえて工法を選びましょう。

地盤ではなく、建物や基礎を改良することで液状化による被害を防ぐことも可能です。例えば、液状化現象が発生しやすい砂層よりも深い強固な地盤に建物の基礎を打つことで、液状化による被害を防ぐことができるでしょう。また、建物の下の地盤を矢板や柱で囲んで締め切ることでも、液状化の影響を小さくすることができます。建物を建築する際の対策としては、下記のようなものもあります。

・軽い家を建てる

・建物のバランスを良くする

家が軽いと、液状化によって地面が柔らかくなっても沈下しにくくなるため、水の圧力が弱まり液状化の被害が小さくなります。また、建物のバランスを良くすることでも、圧力が均一にかかって液状化の規模を小さくできるでしょう。万が一沈下した場合も建物の傾きを最小限に抑えられます。

いかに液状化現象が発生しないように対策したとしても、自然災害による被害を確実に防ぐことはできません。大規模な地震などが発生すると、どうしても液状化現象が発生する可能性があります。そのため、万が一液状化現象が発生した場合の対策として、地震保険に加入することがおすすめです。地震による液状化で住宅に被害が出た場合、下記の基準で保険金が支払われます。

液状化現象は、地盤の粒子の結びつきが弱くなることで、地面が液状になる現象です。特に砂層の地盤で発生しやすく、埋め立て地や旧河道では地震による液状化現象の被害が多く報告されています。マンションを選ぶ際は、液状化現象が発生するリスクができるだけ低い土地を選ぶことが重要です。

とはいえ、そのほかの地盤でも絶対に液状化現象が発生しないとは言い切れません。地盤改良が行われているか、マンションそのものに液状化対策の工事が施されているかも確認する必要があります。液状化現象の対策を理解して、マンションを探す際の参考にしましょう。

参考文献・サイト

選ぶまえに知っておきたいマンションの常識 基礎編

選ぶまえに知っておきたいマンションの常識 実践編