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地盤について質問です。 大雨が降るとニュースで「大雨で地盤が緩んでいるので注意してください」とよく言っていますが、なぜ大雨が降ると地盤が緩むのでしょうか? できればわかりやすく教えてください。

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簡単に言えば、 ①雨水が地盤に浸み込んだ際に、地盤内の細かい粒子が洗い出されてしまいます。 そうすると、土の骨格がスカスカとまでは言いませんが、土を構成する土粒子同士の噛み合わせが悪くなります。 噛み合わせが悪くなると、土は変形し易い状態になりますので、斜面などでは崩壊し易い状態になります。 ②忘れてならないのは、地盤に水が浸み込み飽和状態に近くなると、土に浮力が発生することです。 水の中で重い物が軽々と持ち上がるのは、この浮力が働いているためです。 浮力を発生させるのは、水の水圧に起因します。 話を戻し、地盤に雨水が浸み込んで飽和状態に近くなると、土を構成する土粒子同士に働く接触力(有効応力)が低下します。そうすると、土粒子同士の変形に対する抵抗力が低下しますので、少ない力で容易に崩れてしまう状態になります。 実際の斜面などでは、雨が降る前は元々地盤が持っていた抵抗力で安定を保っていたのに、雨水等が大量に浸み込むことで浮力を受け、抵抗力が低下してしまうと崩れてしまうことがあります。 尚、土の土粒子間の接触力が低下し外力に対する抵抗力が減少する現象は、専門的には有効応力の減少による土のせん断抵抗の減少と言います。 その他にも雨水が地盤を浸透することによる“水みち”の形成なども考えられますが、上記①、②などにより、雨水等が大量に地盤に浸み込むことで地盤が本来持っている抵抗力が低下します。 これが“地盤が緩む”という現象です。 以下は若干、専門用語で説明しますので、分かり難いかもしれませんが、参考になれば幸いです。 尚、地盤の液状化とは、地震動により地盤が繰り返し揺すられること(繰り返しせん断を受けること)で土の体積が収縮し、非排水条件下では過剰間隙水圧の上昇が発生することで、土のせん断抵抗が減少する現象です。特に有効応力が低下したことにより、土が破壊状態に極めて近い状態に達したとき、土を構成する土粒子間の接触が急激に失われ、大きな変形を生じます。この状態を“地盤の液状化”と呼びます。液状化とは、土粒子が水の中に浮いたような状態を示し、まるで液体状になることから、このように呼ばれております。 上記②で記した多量の雨水等の浸透による飽和状態における土粒子間の接触力(有効応力)が低下するという現象と液状化とは有効応力が低下するという点では同類ですが、それを引き起こす現象と度合いが全くことなることには注意が必要です。

まず、地盤には大雑把に分けて水の通りやすい層(普通の土や砂利の多い土)、通りにくい層(粘土の多い土)、全く通さない層が(岩盤など)あり、それらが何層にも重なっています。(本当は性質などでもっと細かく分かれます) そして通りにくい層や全く通らない層(不透水層といいます)の上を染み込んだ雨などが地下水として流れています。 このことを前提にご説明します。 まず土の粒はどうなっているでしょうか。 学校にあったサッカーボールを思い出してください。籠に入った状態の物です。ボールとボールの接している部分はボール自身の重さや重力、上のボールの重さによって下方向に押したり、上方向に押し返したりすることで支えあっています。実際は粒の性質や大きさが異なりますから、同じ籠の中に野球ボールやバスケットボールなどいろいろ混じった状態と考えてください。 そこに雨が降ってきます。水は地下に染み込み、地下水位は上昇します。土の粒子は水に浸かると全方位から水の圧力を受けます。浮力を受けることで一粒一粒が自由に動きやすくなり、粒同士が押し合って支えていた力が弱くなります。 プールの中と同じように浮きやすく、水が動けば影響を受けやすい状態です。 ここで地震などによって力を受けたとしましょう。水につかった土の粒子は支えあう力が弱くなっているので粒が一旦ばらばらになります。水の中で土の粒がバラバラの状態では、沈んで積もるまでの時間は水に流され易いので水と同じような動きをします。ですから、斜面でそのような状態になった場合、不透水層のすぐ上の地盤が水と一緒に流れやすくなっているため、崩れてしまいます。 また、長雨が続いて地下水の高さがどんどん上がった場合も、支える力の弱い地盤がどんどん増えることでそのうち上の地盤を支えきれなくなり、崩壊します。 したがって、長雨のときや豪雨の直後は地盤を支える力が弱くなっているので滑りやすくなります。 またこれが平地で起こった場合、地震の時に液状化がよく話題になると思います。 これは、上に書いたように粒がバラバラになった状態が丁度液体と同じ働きをすることからこの名前になっています。 粒がバラバラになった後、土は元の様に積もるわけではありません。もともと土の中に空気が含まれて隙間があった場合、その隙間をなるべく埋めるように積もります。 結果、水が引いた後の体積は減り、地盤沈下したり…ということになります。 液状化の仕組みですが、参考HPも観てみてください→http://www.hrr.mlit.go.jp/bosai/niigatajishin/paneru/ekijoka/introduction.html 上に書いたゆるむ原因も同様です。 少しでもお役にたてれば幸いです。

そもそも地盤は何十m同じ土質であることは希で地層ができています。 その為傾斜地で大雨などが降れば、その地層部分で分離され地滑りが起きるのです。

日本には地すべり警戒域や地すべり危険区域と言う位置付けが県・国の土木管理課が指定します。大雨が降ると土地に染みこんだ水で地面がゲル状になり易くなり地滑りを起こします。特にこのような所に住んでいる人は指定されている事を知っていますから情報を注意する目安にします。