◆砂と水が地表に噴き出る

　１９６４年の新潟地震で川岸町にある４階建ての県営住宅が倒れて話題になりました。地震で構造部が破壊されて倒れたのではなく、砂の中にめりこむように全体的に横倒しになったのです。犯人は、この地区の地盤でした。地震によって緩んだ砂の層が、さながら液体のようになってしまい、建物を支えきれなくなったのが原因でした。
　このような現象は、もともとは海や池、沼、川などであった場所に土砂を入れて造った埋立地で発生しやすいのが特徴で、液状化現象といいます。埋立地では周りを水に囲まれていみため、地盤は多分に水を含んだ状態にあります。地震によって振動が伝わると土の体積は縮まろうとし、水分は密集しようとします。砂同士が結束する力よりも、水圧のほうが大きくなると、水は土の粒子を押し広げていき、あたかも土が液体のようになってしまうのです。
　とくに土質が砂分を多く含む場合に液状化しやすいといわれ、粘土のように粘りけのある土では粒子同士が互いに吸着し合っているので、急激な水圧にも分散されることはないようです。砂のように粒が大きく粘りけのない土のほうが液状化しやすいということです。次弟に高くなった地中の水圧は砂泥水を地上へと押し上げます。噴水のように砂と水が噴き出してくるので、「噴砂」ともいい、噴砂が発生すると地上の建物を支える地盤の力が弱められます。その結果、建物が倒れてしまいますが、一方で地中に埋められている浄化槽などの中が空洞の構造物は、浮力がついて地表に浮き上がってくることがあります。
　液状化現象は埋立地でなくても、新潟地震のように市内のあちこちで起きる場合もあります。要するに地盤が砂地盤であること、そして地下水が地表面付近の浅い深度にあるような地盤なら、どこでも液状化現象が起きてしまうということです。

◆埋立地の中身によって違う液状化現象

液状化現象にはいくつものタイプがあり、被害もまたさまざまです。これまでは新潟地震のように砂が泥水となって噴き出る噴砂が主でした。また噴砂は地震のおさまった後に発生するのが特徴でしたが、阪神・淡路大震災では地震発生時から、砂ではなく、砂よりももっと大きな岩や礫が噴出しています。これを噴礫と呼びます。
　この噴礫の原因は直下型地震の強い衝撃波によって、地下水が上昇すると同時に、衝撃波による埋立地の地層破壊のためだと考えられます。
　噴出するものは、その地層の物質によって違いが出るのは当然です。つまり、砂で埋め立てられれば砂が噴出し、岩石で埋め立てられていれば岩石が出てくるのです。神戸ポートアイランドの地層を見てみると、深さ２〜15メートルが人工の埋立地で、そこから30メートルまでが粘土層です。30メートル以上深い地層は砂裸層や泥炭層、砂質粘土層などが交互に重なっています。
　ポートアイランドの埋め立てに使われたのは、六甲山系から削り取った花肖岩が多く、しかも粉砕された角のあるゴツゴツした礫であったため、土中に隙間ができ、水分が含まれやすく抜けやすい地盤を形成していたものと考えられます。

◆液状化後に地盤が沈下

　噴砂現象によって地下水が一気に地上に噴き出ると、土中の砂は再び結束を始めます。揺れによって粒子の並びが変わり、以前よりも硬く結束してしまいます。その結果、地層が収縮して地盤沈下が発生します。

◆側方流動

　ポートアイランドの岸壁を破壊したのが側方流動という現象です。これは地層が水平方向に大きく動く現象で、地層が平坦でない場合に起きやすくなります。側方流動が起こると、基礎を支える杭が折れてしまうこともあり、そうなると建物が地盤から離れて、移動してしまいます。新潟地震では基礎杭が壊れて、ビルが横に２メートルも動いた例もあります。
　ポートアイランドでは側方流動によって岸壁にハラミができ、そこから砂が流出して、岸壁の内側が沈下してしまいました。

◆液状化対策

　液状化を防ぐにはいろいろな方法が考えられます。たとえば、砂の粒子が遊離しないように地盤全体を固めてしまう方法や、急激に上昇する水圧を分散させてやる方法、あるいは建物を取り囲むように地中に壁をつくって局囲から集まる水をシャットアウトしてしまう方法などがあります。
　液状化は砂地盤が緩んでいるのが原因ですから、固化材を地中に注入して砂を固めてやる必要があります。水圧の上昇に対しては水を抜くことで水圧を減少することができます（ヘチマドレーンエ法やサンド・ドレーンエ法など）。しかし、最も確実な方法は液状化の恐れがある地域を事前に察知して、そのようなところに建物を建てないということです。そのための資料は、各都道府県で作成されていますので、県庁などに出向いた際に尋ねてみるとよいでしょう。