Month: December 2024

日本語は後に記載しております。

1. Seismic Motion Amplification
Soft ground amplifies seismic vibrations as it cannot fully absorb the energy, leading to increased amplitude near the surface. This effect is particularly pronounced on thick or highly viscous soils.
2. Excessive Stress on Piles
Amplified seismic motion subjects piles to greater-than-expected horizontal forces and bending moments. Normally designed for vertical loads, piles are exposed to increased horizontal loads and torsional stresses during earthquakes, raising the risk of failure or deformation.
3. Pile-Ground Interaction
Soft ground characteristics may prevent piles from providing adequate support. Earthquakes can cause piles to be pushed deeper into the ground, leading to significant interactions with the soil. This may result in pulling or bending of the piles, compromising foundation stability.
4. Localized Pile Failure
Parts of the pile foundation can fail locally, causing the entire structure to sink or tilt. Amplified vibrations increase the likelihood of cracks or breakage, especially at the pile’s base or middle.

Conclusion
The Noto earthquake revealed pile foundation failure on soft ground, not due to liquefaction, but from amplified seismic vibrations causing excessive horizontal forces and bending moments. Therefore, pile foundation designs in soft ground areas must consider these amplification effects for earthquake resilience.

能登地震における軟弱地盤での杭基礎破壊の概要

1. 地震動の増幅

軟弱地盤はエネルギーを十分に吸収できないため、地震動が増幅され、地表付近で振幅が大きくなります。この効果は、特に厚い地盤や高い粘性を持つ土壌で顕著です。

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2. 杭への過大な応力

地震動の増幅により、杭には想定以上の水平力や曲げモーメントが作用します。通常、垂直荷重に対応するよう設計された杭が、地震時には水平荷重やねじり応力にさらされることで、破損や変形のリスクが高まります。

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3. 杭と地盤の相互作用

軟弱地盤の特性により、杭が十分な支持力を提供できなくなる場合があります。地震によって杭が地中に押し込まれることで、地盤との相互作用が生じ、杭が引っ張られたり曲げられたりする可能性があり、基礎の安定性が損なわれます。

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4. 局所的な杭の破壊

杭基礎の一部が局所的に破壊されることで、建物全体が沈下したり傾いたりする場合があります。地震動の増幅により、特に杭の基部や中央部でひび割れや破断が発生する可能性が高まります。

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結論

能登地震では、液状化によるものではなく、地震動の増幅によって過大な水平力や曲げモーメントが杭基礎に作用し、軟弱地盤で杭基礎の破壊が確認されました。そのため、軟弱地盤での杭基礎設計では、地震動の増幅効果を考慮し、耐震性を高める必要があります。

日本語は英語の後に記載してあります。

The 2024 Noto Peninsula earthquake, with a magnitude of 7.6, has been a topic of significant academic study. It involved complex fault mechanics influenced by deep-seated crustal activity and fluid migration. This earthquake occurred along known offshore active faults, such as the Suzu and Wajima segments, but researchers are still analyzing whether parallel faults also played a role in triggering the event

Earthquake Mechanism

The earthquake was characterized by reverse faulting with multiple rupture events. Initially, a slow rupture (E0) propagated westward for about 10 seconds before activating larger faults (E1 and E2), spanning a 65 km area. Simultaneously, fault slippage occurred on the eastern side (E3), demonstrating a unique rotation in the fault’s orientation . This multi-phase rupture development contributed to the significant impact, making the earthquake difficult to predict based on standard fault behavior models.

Role of Fluid Migration

Ongoing seismic swarms since 2020 in the region indicated the involvement of fluids rising from deep underground. These fluids may have infiltrated fault zones, weakening them and making the area prone to larger seismic events. The earthquake’s rupture was also facilitated by stress accumulated along these fault lines over time, enhancing the chance of fault movement .

Impact and Research Insights

This earthquake marked the first instance of a seismic intensity of 7 being recorded in the Noto region, with widespread ground deformation and liquefaction reported. Research presented at the Earthquake Engineering Conference highlighted severe impacts on infrastructure, including bridges and ports, and emphasized the importance of UAVs and LiDAR in post-earthquake damage assessments  .

The findings from this earthquake underscore the need for advanced seismic risk evaluation, particularly in regions with active faults influenced by deep crustal processes and fluid dynamics.

2024年能登半島地震

2024年の能登半島地震（マグニチュード7.6）は、学術的な研究対象として大きな注目を集めています。この地震は、深部地殻活動や流体移動の影響を受けた複雑な断層メカニズムが関与していました。この地震は、珠洲断層や輪島断層といった既知の沖合活断層に沿って発生しましたが、並行する断層も地震発生の引き金となったかどうか、研究者による分析が続いています。

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地震メカニズム

この地震は、複数の破壊イベントを伴う逆断層運動が特徴的でした。初期段階では、ゆっくりとした破壊（E0）が西方向へ約10秒間伝播し、その後、より大きな断層（E1およびE2）が作動し、約65kmの範囲にわたる破壊を引き起こしました。同時に、東側の断層（E3）でも断層滑りが発生し、断層方向に独特の回転が見られました。この多段階破壊の進展が影響を大きくし、通常の断層挙動モデルに基づく予測を困難にしました。

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流体移動の役割

2020年以降、この地域で続いている群発地震は、地下深部から上昇してくる流体が関与していることを示唆しています。これらの流体は断層帯に浸透し、断層を弱めることで、より大規模な地震を引き起こしやすい状態を作り出した可能性があります。また、この地震の破壊は、時間とともにこれらの断層線に沿って蓄積された応力によっても促進されました。

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影響と研究の洞察

この地震は、能登地域で初めて震度7が観測された事例であり、広範囲にわたる地盤変形や液状化が報告されました。地震工学会議で発表された研究では、橋梁や港湾などのインフラに深刻な影響が及んだことが強調され、地震後の被害評価におけるUAV（無人航空機）やLiDARの重要性が指摘されました。

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結論

この地震から得られた知見は、深部地殻プロセスや流体動態の影響を受ける活断層を有する地域において、高度な地震リスク評価の必要性を強く示しています。