おっさんのblogというブログ。

下らない事に心血を注ぐおっさんの話、たまには聞いてみてもいいんじゃない。

【液状化現象】検尿コップで液状化の実験してみた。

如何お過ごしですか? 3回連続10cmです。

 

当ブログにお越しいただきありがとうございます。

いつも本当にありがとうございます。

 

ちょっとマニアックな液状化液状化現象)ネタです。不謹慎ですがお許し下さい。

表現・記述はざっくりですので、まあこんなものかというくらいで見てください。

 

注)動画を貼っています。見る方は音量注意してください。

 

 

地震後のニュースで液状化によって云々、ってのを聞いたことがあると思います。

そのときこんな画像がよく出てきますよね。

マンホールが飛び出る。

f:id:sankairenzoku10cm:20181024213336p:plain

http://www.asahi.com/special/10005/TKY201103180170.html

 

道路が陥没する。

f:id:sankairenzoku10cm:20181020220121p:plain

https://susmaga.team-sustina.jp/ekijyouka/

これらは液状化液状化現象)が原因です。

 

その液状化とは?

wikiより

液状化現象(えきじょうかげんしょう)は、地震の際に、地下水位の高い地盤振動により液体状になる現象

よくわかりませんよね。地盤が液体状??ココナッツオイルか!

 

 

これはちょっとわかりやすい。やっぱり図って大事ですね。

f:id:sankairenzoku10cm:20181020214609p:plain

http://tokyo-toshiseibi-ekijoka.jp/about.html

 

土の中には水があります、地下水位ってやつです。つまり地盤ってだいたい水を含んだ土で成っています。その状態で土の強度を保っています。

液状化とはざっくり言うと、地震によって地盤が揺れる→土と水が分解(水を含んで成り立っていた状態が壊れる)→土より軽い水は上へ重い土は下へ、といったところでしょうか。

原理は簡単なんですが、土の中で起こるのでよくわかりませんよね。

 

液状化はどんな地盤で起きるか。

道路橋示方書・同解説って本に書かれている、液状化の判定を行う必要がある土層=液状化はこんな地盤で起きるよっていう意味の文言です。(なんでもっとわかりやすい言葉で書かんかね?)

f:id:sankairenzoku10cm:20181020220938j:plain

これ日本語?って話ですが、簡単に言うと

 

粘土じゃなくて砂系の土、それも粒度(粒の大きさ)が揃っていて粒が小さめ。

地下水位が高い、つまり地面近くまで地下水位がある。海の近くも海水があるので地下水位が高いと言えます。

そこに地震が起きる。

液状化が起きる。

 

まぁ実験してみましょう。

①自分が使ったもの。

検尿コップ。これは何でもいいです、大きすぎると揺らすのが大変なので。

砂。比較的粒が小さくそろっているので海砂を海岸からパクってきました。良い子は海砂は持ち帰ってはなりません。

 

あと水です。まぁおしっこでも大丈夫だとは思いますが、普段は検尿したくないので今日は水でいきます。

f:id:sankairenzoku10cm:20181020221925j:plain

ライターは大きさ確認のために入れました。



②砂に水を含ませます。

上にも書いたように水を含んだ土にしたわけです。そんなに大量の水は必要ありません。シャリシャリ程度です。f:id:sankairenzoku10cm:20181020221940j:plain

 

 

③その土を検尿コップに入れます。普通に入れます。入れたままだと見た目に表面がでこぼこするので少し指で押さえて均しました。

普通の状態で検尿コップを斜め上から見たところ

f:id:sankairenzoku10cm:20181020221956j:plain

 

 同じく横から見たところ

f:id:sankairenzoku10cm:20181020222015j:plain

 

 

④ここで土を入れた検尿コップに地震力を加えます。自分の手で揺らすだけです。数分揺らせば液状化が起こります。(揺らすところの画像は、手が二つしかないので無理です)

 

液状化が起こりました。

土(砂)の上に水が浮き出てきているのが見えますね。水を含んだ土だったのが、水と土が分解されて水が上に来たのです。

液状化発生の状態で検尿コップを斜め上から見たところ

f:id:sankairenzoku10cm:20181024214945j:plain

同じく横から見たところ

f:id:sankairenzoku10cm:20181020222045j:plain

 

 

 

before→afterを並べるとよりわかりやすいと思います。

斜め上からみたところを並べてみます。左は普通の状態、右は液状化発生の状態。

f:id:sankairenzoku10cm:20181020221956j:plain
f:id:sankairenzoku10cm:20181024214945j:plain


 

横からみたところも並べてみます。左は普通の状態、右は液状化発生の状態。

f:id:sankairenzoku10cm:20181020222015j:plain
f:id:sankairenzoku10cm:20181020222045j:plain

 

 

液状化ってこれだけです。みなさんにも簡単に出来ます。けど海砂はだめですよ。

 

⑦ちなみにもっとわかりやすいのを貼ります。こんなええやつがあるんなら最初からこれを貼れって話ですが.....いや、原理は同じなので身近なものでしたほうがわかりやすいと思って...むにゅむにゅ.....むにゅむにゅ.....(2分50秒)


実験レシピ 液状化現象を観察しよう!

 

で、液状化ってなんでイカンの?

上でも言ったように土には水が含まれてその土が成り立っています。液状化が起こることによって土の強度が失われたり、水が土と分解されて水単体の性質に戻るからイカンのです。

土と分解された水の浮力でマンホールが浮き上がります。

土と分解された水が地面上に吹く→土から水の体積分がなくなる→その空間へ道路が陥没する

土と水が仲良く一体でいたならこんなことは起きません。地震のせいで土と水が分解されるからこうなるんです。

 

土の強度の例ですが、下図は橋の支柱です。そこに地震力が加わるとモーメントとなり支柱は倒れようとします。それを地震の揺れに対しては杭が踏ん張るって耐えているわけです。

支柱が揺れても杭は土に囲まれているので土の強度(地盤ばね)が荷重を受けてくれてなんとか耐え忍ぶのですが、液状化によって土の強度がなくなる(強度が落ちる)と杭は倒れようとします=支柱もつられます。 

f:id:sankairenzoku10cm:20181020224806j:plain

だまってみていると倒れるので、液状化を見越して土の強度が落ちても安全性が確保できるような設計をしています。

 

編集後記

液状化の実験、いかがでしたか。

いやー、地球っていろいろ面倒なやつなんです。

地球も生きていますからね。