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液状化現象（えきじょうかげんしょう、Liquefaction）とは、地震の際に地下水位の高い砂地盤が、振動により液体状になる現象。これにより比重の大きい構造物が埋もれ、倒れたり、地中の比重の軽い構造物(下水管等)が浮き上がったりする。単に液状化とも言う。クイックサンドと同義で用いる場合がある。
概要
実際は、地表付近の含水状態の砂質土が、地震の震動により固体から液体の性質を示すことにより、上部の舗装や構造物などが揚圧力を受け破壊、沈み込みを起こすものである。「流砂」とも呼ばれていた。
発生する場所は砂丘地帯や三角州、港湾地域の埋め立て地などがほとんどである。1964年6月16日に発生した新潟地震の際、信濃川河畔や新潟空港などでこの現象が発生したことから国内でも知られるところとなり、1995年1月17日に発生した阪神・淡路大震災の際にも、神戸市のポートアイランド・六甲アイランドで大規模な液状化現象の発生が確認されている。2004年10月23日に発生した新潟県中越地震の際にも、小千谷市や長岡市、与板町、柏崎市など、水田や湖沼を埋め立てた箇所等で液状化の発生が見られた。上越新幹線の列車が脱線したのも、この液状化によるところが多いものと推測されている。
東京都心部は、河口に位置する上、埋め立て地が多く存在することから、大地震の発生時には大規模な液状化現象が各所で発生し、建物の倒壊や堤防の破堤による浸水など大きな被害が発生するものと考えられている。現在、液状化現象の発生危険箇所をとりまとめたハザードマップが整備されており、堤防の補強などの措置が図られている。
液状化のプロセス
砂を多く含む砂質土や砂地盤は砂の粒子同士の摩擦によって地盤は安定を保っている。このような地盤で地下水位の高い場所若しくは地下水位が何かの要因で上昇した場所で地震や建設工事などの連続した振動が加わると粒子間の間隙水圧が静水圧より高くなり、過剰水圧になったときに粒子同士を引き離し、個々の粒子が水に浮いた状態になって液状化現象が起きる。この時、地盤は急激に耐力を失なう。この状態は波打ち際などで水が押し寄せるまでは足元がしっかりとしていても水が押し寄せた途端に足元が急に柔らかくなる状態に似ている。
地震や建設工事などで連続した振動が砂地盤等に加わると前記の液状化現象が生じる場合があり、地盤は急激に支持力を失なう。建物を地盤に固定する基礎や杭の種類は地質や土地の形質に合わせて多種にわたるが礫層や岩盤等の適当な支持層に打ち込む支持杭と異なる摩擦杭等では建物を支えていた摩擦力を失ない建物が傾く不等沈下を生じる場合がある。重心の高い建物や重心が極度に偏心した建物ではより顕著に不等沈下が生じ、阪神・淡路大震災による中高層建物のように転倒・倒壊に至る場合がある。
下層の地盤が砂質土で表層を粘土質で覆った水田等で液状化が起きた場合は、液状化を起こした砂が表層の粘土を突き破り、水と砂を同時に吹き上げるボイリングと呼ぶ現象を起こすことがあり、1964年の新潟地震では県内の各地でボイリング（噴砂）が観測された。
側方流動
側方流動（そくほうりゅうどう）とは地盤流動現象の一つで傾斜や段差のある地形で液状化現象が起きた際にいわゆる泥水状に液状化した地盤が高い位置から低い位置に移動する現象を言う。
地盤面下で側方流動が起きると地表に建っている大規模なものとしては防波堤や土手等の護岸施設や道路、軽微なものではフェンス等の連続した構造物は横方向に押し流された場合には蛇行や堤防の決壊を起こし、長手方向に押し流された場合には隆起や沈降若しくは切断を起こし本来の機能を失う。また地表部で液状化による噴砂がなく前記の蛇行等が生じなくても地下深部の砂質層で側方流動が起きると地中の杭などに横方向から剪断や曲げの力が加わり杭が折れたり切断することがある。これにより上部構造物を支えていた杭は本来の機能を保てなくなり、建物であれば転倒・倒壊に至ることがある。
"液状化現象"
