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工学院大学工学研究科建築学専攻修士論文梗概集 2018 年度

地表地震断層直上の建物の被害調査と耐震対策に関する研究

STUDY ON BUILDINGS DAMAGE SURVEY ON THE SURFACE

FAULTING AND EARTHQUAKE PROOF COUNTERMEASURE

中村航

Wataru NAKAMURA

2016 Kumamoto Earthquake generated the Surface Faults along the Futagawa-Hinagu fault zone and collapsed a number of buildings near

the Surface Faults. We investigated building damage near the Surface Faults. Local governments subsidize the dismantling and rebuilding

of damaged buildings, but problems such as rubble disposal arise in the assumed Metropolitan Earthquake. This paper reports outline of

investigation, damage cases, and building measures for Surface Faults.

Keywords : Surface fault, Buildings damage survey, 2016 Kumamoto Earthquake, 1999 Chi-Chi Earthquake

Earthquake proof countermeasure, Active fault

地表地震断層，建物被害調査，2016 年熊本地震，1999 年集集地震，耐震対策，活断層

1．はじめに

2016 年熊本地震では広い範囲で地表地震断層が出現し, その近傍

で多くの建物被害が確認された。これを受け, 筆者らは 2016 年 5 月

7 日～8 日にかけて地表地震断層近傍を対象として建物被害調査を

行い, 同年 5 月 25 日, 2017 年 7 月 23 日, および, 10 月 27 日に, より

広範囲に追加調査を実施した。2017 年に実施した追加調査では, 被

害が軽微であったにも関わらず解体され, 建て替えられたり撤去さ

れている事例が確認されている。

近年, 国や自治体によって多くの地震被害想定が出されており,

そのなかには都市圏直下の活断層による直下型の地震を想定したも

のもある例えば 1)2)。震災後には被害を受けた建物の解体や建替えに補

助金が出る例えば 3)が, 想定されている大都市直下の地震などでは ,

解体や建て替えを促しているとがれき処理の問題が生じると考えら

れる。

本報では, 2016 年熊本地震の建物被害調査の結果をまとめる。ま

た, 地表地震断層直上の建物は断層変位を直接受けるため, 免震化

などの地震対策では対応できない可能性がある。そこで, 同様に広

範囲で地表地震断層が出現して多くの建物が被害を受けた例として,

台湾で発生した 1999 年集集地震について文献調査を行い, 建物の

断層対策の提案を行うことを目的とする。

2．活断層と地表地震断層

活断層は縦ずれ断層と横ずれ断層に大別される。縦ずれ断層はさ

らに, 引っ張りの力を受けて上盤が下がる正断層と, 圧縮の力を受

けて上盤があがる逆断層に分けられる 4)。横ずれ断層は相手側の地

盤がずれる方向によって, 右横ずれ断層と左横ずれ断層に分けられ

る。図 1(a)(b)に各断層の概念図を示す。実際の地震では, 縦ずれ断

層と横ずれ断層それぞれの成分が含まれることがほとんどである。

地表地震断層とは, 地中でずれ動いた断層の変位が地表に到達し,

目に見える段差や亀裂として現れたものを指す 4)。図 2 にその概念

図を示す。

図 1(a) 正断層（左）と逆断層（右）

図 1(b) 左横ずれ断層（左）と右横ずれ断層（右）

図 2 地表地震断層の概念図

3．2016 年熊本地震

2016 年 4 月 14 日に MJ6.5（最大前震）, 4 月 16 日に MJ7.3 の地震

（本震）が発生し, それぞれ震度 7 を観測した。本震によって, 布

田川・日奈久断層帯に沿って長さ約 30km, 最大約 2m の地表地震断

層が出現した。文献 5)をもとにまとめた熊本県の被害を表 1に示す。

避難生活等に伴う震災関連死が直接死の 4 倍以上であり, 従来の倒

壊しないことを目的とする建築基準法よりも高い性能を推奨し, 極

力避難させない対策が必要と考えられる。

単位：人

死者直接死関連死重傷者軽傷者

264 50 214 1,183 1,553単位:戸

全壊建物半壊建物一部破損公共建物その他

8,658 34,492 154,157 439 11,099

人的被害

住家被害非住家被害

ー：地表地震断層ー：地表亀裂

※国土地理院・地表亀裂分布図に加筆

南阿蘇（河陽・黒川）

上陳・下陳

上砥川・下砥川

高木

益城

西原

杉堂・堂園

田中

構造棟数割合築年棟数割合階数棟数割合

木造 184 85% 非常に古い 76 35% 1階 95 44%S造 16 7% 古い 86 40% 2階 118 54%

RC造 7 3% 新しい 53 24% 3階以上 1 0%不明 10 5% 不明 2 1% 不明 3 1%合計 217 100% 合計 217 100% 合計 217 100%

被害度棟数割合被害度棟数割合被害度棟数割合D0 64 29% D0 4 14% D0 60 32%D1 95 44% D1 6 21% D1 89 47%D2 37 17% D2 8 29% D2 29 15%D3 11 5% D3 5 18% D3 6 3%D4 8 4% D4 5 18% D4 3 2%D5 2 1% D5 0 0% D5 2 1%D6 0 0% D6 0 0% D6 0 0%合計 217 100% 合計 28 100% 合計 189 100%全壊率 10 5% 全壊率 5 18% 全壊率 5 3%倒壊率 2 1% 倒壊率 0 0% 倒壊率 2 1%


表 1 2016 年熊本地震における熊本県の被害

3．1 建物被害調査

図 3 に 2016 年熊本地震で出現した地表地震断層(黒線)と地表亀裂

(赤線)の分布, 及び悉皆調査を行った地域の位置を示す（日本建築学

会・建築研究所等で詳細な調査が行われている 6）益城町中心部は調

査の対象外）。調査方法は建築物を対象に, 原則として外観目視で実

施したが, 住民のヒアリングが可能な場合は全て記録した。主な調

査項目は, 建築年, 建物用途, 構造種別, 階数, 基礎・屋根形式, 被

害度, 地盤変状の有無などであり, 断層による被害がある場合は,

地盤の変位量や建物傾斜などの計測情報を記入することとした。建

築年は, 新しい（10 年程度以内）, 古い（10 年～30 年）, 非常に古

い（30 年程度以上）の 3 段階とした。被害度（Damage Grade）は, 文

献 7)により, D0(無被害), D1 (軽微), D2 (一部損壊), D3 (半壊), D4(全

壊), D5(一部倒壊), D6(完全倒壊）の７段階で判別した。全壊率の算

定には D4 以上を, 倒壊率の算定には D5 以上を用いた。被害調査は

一般建築だけでなく, 居住しない納屋や倉庫などでも実施したが,

一般に非常に古く, 耐震性に著しく劣るケースが多いため, 本報告

の調査結果からは除外している。

表 2(a)~(k)に調査全体の統計を示す。ただし, 後述の南阿蘇村につ

いては他の地域と被害性状が大きく異なるため, ここでは除いてい

る。表 2(k)の割合は, 全体の被害度に対するものである。大半が古

い低層の木造建物であり, 建物が古いほど被害が大きいことがわか

る。また, 地表地震断層直上は被害が大きい傾向にあり, それ以外

の被害は比較的小さい。2017 年の追加調査までに解体された建物の

なかには, D0 や D1 といった被害の小さい建物もある。

図 3 被害調査地域と地表地震断層・地表亀裂の分布

表 2 南阿蘇村を除く全体の被害調査統計

(a) 構造種 (b) 築年数 (c) 階数

(d) 全棟 (e) 地表地震断層直上 (f) 直上以外

(g) 新しい (h) 古い (i) 非常に古い

(j) 木造の築年別被害度 (k) 解体撤去・建替え

新中旧計被害度棟数割合D0 28 14 5 47 D0 2 3%D1 9 46 29 84 D1 11 12%D2 2 8 23 33 D2 16 43%D3 0 1 9 10 D3 6 55%D4 0 1 6 7 D4 7 88%D5 0 0 2 2 D5 2 100%D6 0 0 0 0 D6 0 0%合計 39 70 74 183 合計 44 20%全壊率 0 1 8 5%倒壊率 0 0 2 1%

3．2 上益城郡御船町高木地域（南部）

図 4 に高木地域南部の被害調査結果を, 表 3 にその統計を示す。

図中の黒線は都市圏活断層図に示されている活断層を, 赤線は実際

に確認された地表地震断層をそれぞれ示している。位置は概ね一致

しているが, 建物スケールで見ると一致していないことがわかる。

図の破線で囲まれた建物は倉庫を示している。ほとんどが低層の木

造住宅で, 約 7 割が古い・非常に古い建物であった。建物が古いほ

ど被害が大きく, 地表地震断層の直上では被害が大きくなる傾向が

見られた。直上以外では比較的被害が小さく, この地域の地震動は

あまり強くなかったと考えられる。図 4 中の建物①～④の詳細を写

真 1～3 に示す。

図 4 高木地域南部の被害調査結果




木造 43 80% 非常に古い 22 41% 1階 27 50%S造 7 13% 古い 16 30% 2階 26 48%



木造 21 68% 非常に古い 11 35% 1階 20 65%S造 6 19% 古い 16 52% 2階 11 35%




表 3 高木地域の被害調査統計




(a) 南側外観 (b) 南側基礎部 (c) 北側

写真 1 築約 80 年の伝統木造住宅（建物①, D4）

(a) 北側外観 (b) 基礎の被害 (c) 南側

写真 2 古い在来木造住宅（建物②, D4）

(a) 南側外観 (b) 北側 (c) 基礎隅角部

写真 3 新しい軽量鉄骨造住宅（建物③, D1）

建物①は築約 80 年の伝統木造住宅であり, 直下を約 50cm の右横

ずれ断層が通っている。これにより束基礎と柱のずれ（写真 1(b)）

が生じて D4 判定となったが, 建物自体は断層変位に追従して変形

し, 倒壊を免れている。建物②は古い在来木造住宅であり, 直下を

約 40cm の右横ずれ断層が通っている。この住宅の基礎は無筋コン

クリートブロックで, 断層変位により破壊され（写真 2(b)）, 建物が

変形・傾斜して D4 判定となった。建物③は新しい軽量鉄骨造住宅

であり, 直下を約 50cm の右横ずれ断層が通っている。しかし, 鉄筋

の入った布基礎と耐震壁により基礎と建物は変形せず, 基礎隅角部

のクラック（写真 3(c)）を除いて特に被害は認められなかった。

3．3 上益城郡益城町砥川下砥川地域

図 5 に高木地域南部の被害調査結果を, 表 4 にその統計を示す。

図の破線で囲まれた建物は倉庫を, 細線で囲まれた建物は Google

Street View の写真判読により被害度を判定した建物を示しており,

これは統計に含めていない。大半が低層の木造住宅であり, 地表地

震断層直上を含め被害は小さい。古い建物が多く, D2 以上の被害は

ほとんどが築 30 年以上の非常に古い建物に集中していた。図 5 中に

示す建物①の詳細を写真 4 に, 解体後の様子を写真 5 に示す。

図 5 下砥川地域の被害調査結果

表 4 下砥川地域の被害調査統計




(a) 地表地震断層 (b) 西側外観 (c) 基礎の亀裂

写真 4 新しい軽量鉄骨造住宅（建物①, D1）


木造 61 63% 非常に古い 28 29% 1階 20 21%S造 14 14% 古い 49 51% 2階 61 63%




写真 5 解体撤去後

建物①は新しい軽量鉄骨造住宅であり, 直下を縦ずれ断層が通

過している。これにより基礎に亀裂が生じているものの, 被害は軽

微であった（写真 4(c)）。しかし, 縦ずれ断層であったため建物は傾

斜し（写真 4(b)）, その後撤去されている（写真 5）。

3．4 阿蘇郡南阿蘇村河陽・黒川地域

図 6 に南阿蘇村の被害調査結果を, 表 5 にその統計を示す。図中

の赤線は地表地震断層を, 黒線は都市圏活断層図による地表亀裂を

表している。この地域は地表を厚い堆積層が覆っており, 活断層の

位置が事前に判明していなかった。この地域は全壊率が 39%, 地表

地震断層直上では 70%と極めて被害が大きかった。地表地震断層直

上でなくても被害が大きいことから, この地域は震度 7 に相当する

強い地震動 8)と断層変位双方の被害を受けていることがわかる。図

6 中の建物①~③の詳細を写真 6～8 に示す。

図 6 南阿蘇村の被害調査結果

表 5 南阿蘇村の被害調査統計




(a) 西側外観 (b) 基礎の断裂

写真 6 古い鉄骨造アパート（建物①, D4）

(a) 東側外観 (b) 西側

写真 7 古い木造アパート（建物②, D4）

(a) 南側外観 (b) 柱脚部拡大

写真 8 3 階建ての古い木造アパート（建物③, D5）

建物①は古い鉄骨造のアパートであり, 直下を断層が通過している。

これにより基礎が破壊され建物も変形してしまい, D4 判定となっ

た。建物②は古い木造アパートであり, 建物①と同様に直下を通過

する断層により基礎が破壊, 建物が変形して D4 判定となった。建

物③は古い 3 階建ての木造アパートであるが, 断層変位と地震動に

より 1 階部分の駐車場が潰れ, 倒壊している。柱脚部を見ると, 金

物がほとんど入っておらず, 完全に浮き上がってしまっている（写

真 8(b)）。

4．1999 年集集地震

1999 年 9 月 21 日に台湾中部南投縣集集付近を震源とする ML7.3,

最大震度 6 の地震が発生した。車籠埔(Chelungpu)断層が約 80km に

渡ってずれ動いた低角の逆断層地震で, 変位量は 3~8m 程度と推定

されている 9)10)11)。地震の被害統計 12)を表 6 に, 台湾島と活断層の分

布 13)を図 7 に示す。

表 6 1999 年集集地震における被害

図 7 台湾島と活断層分布

4．1 1999 年集集地震の被害事例

写真 9~13 に地表地震断層直上の建物被害事例 13)14)を示す。写真 9

は 3 階建てのアパートで, 逆断層により地盤が約 4m 隆起したこと

で大きく傾斜していたが, 建物に大きな損傷はなかった。この建物

は地盤修復やジャッキアップにより傾斜を直し, 継続使用されてい

る（写真 13）。写真 10 は 2 階建ての住宅であり, 直下を通る断層に

より大きく傾斜しているものの, 建物自体の損傷は軽微であった。

写真 11 は 5 階建ての大学校舎であり, 約 2m の断層変位を受けて大

きく変形し大破している。写真 12 は断層により約 50cm 持ち上げら

れた寺院であり, 目の前を断層が通過しているが建物は無被害であ

った。この地震も 2016 年熊本地震と同様に, 地表地震断層直上は被

害が大きく, 近傍では被害が比較的小さい傾向にあった例えば 13)。

写真 9 3 階建てアパート写真 10 2 階建て住宅

写真 11 大学校舎写真 12 寺院

写真 13 写真 9 の建物(Google Street View 2009 年 11 月撮影)

5．断層対策

断層対策の基本は, 活断層を避けて建物を建てることである。し

かし, 判明している活断層の位置と完全に重なり合う形で地表地震

断層が現れるわけではなく, また南阿蘇村のように事前に活断層の

存在が確認されていない場合もある。そこで, 2016 年熊本地震と

1999 年集集地震の被害事例から, 低層建物の断層対策について考察

する。

横ずれ断層の場合, 3 章 2 節の建物③（写真 3）のように現行の建

築基準法を守る, すなわち, 適切に耐震壁を配置し, 鉄筋の入った

布基礎やべた基礎を採用することで対応可能と考えられる。

一方, 縦ずれ断層の場合には建物が傾斜してしまうため対応が難

しい。3 章 3 節の建物①のように建物の損傷が軽微な場合でも, 傾

斜するとその角度によっては全壊や半壊判定となってしまう 15)。し

かし, 前章 1節の写真 9, 13の建物のように地盤修復やジャッキアッ

プといった方法で修復され, 継続使用が可能な場合もある。これら

の方法は液状化被害を受けた建物の修繕方法と共通する部分が多い

ため 16)17), 横ずれ断層の場合と同様に揺れに強い耐震構造で作り,

仮に傾斜した場合でも躯体が損傷しないようにすることが重要と考

えられる。

横ずれ断層, 縦ずれ断層ともに室内被害を抑える対策は必要であ

る。また, 活断層を完全に避けることは困難であっても, 断層が動

いた事実を後世に伝えていくことは非常に重要である。米国カリフ

ォルニア州の地震断層ゾーニング法のように, 市民に活断層の存在

を周知し, 活断層周辺の土地利用規制を図る 18)といった事前対策も,

今後検討していく必要がある。

6．まとめ

2016 年熊本地震と 1999 年集集地震について, 地表地震断層直上

の建物被害事例を整理した。いずれも地表地震断層直上で被害が大

きくなる傾向にあり, 近傍では被害が比較的小さかった。しかし,

南阿蘇村のように被害が甚大であった地域もあることから必ずしも

地表地震断層近傍の被害が小さくなるわけではなく, 十分な対策が

必要であることに変わりはない。

次に, 二つの地震の被害事例から建物の断層対策について考察を

行った。横ずれ断層については建物の傾斜を考慮する必要がないた

め, 現行の建築基準法を満たしていれば十分対応可能だと考えられ

る。縦ずれ断層については傾斜に留意する必要があるものの, 横ず

れ断層の場合と同様に建物の損傷を防ぎ, 傾斜した場合に液状化対

策と同様の対応を推奨するべきと考えられる。また, どちらの場合

にも室内被害対策は必要である。さらに断層被害を減らすために,

日本でも地震断層ゾーニング法のような, 市民への情報開示と土地

利用規制を定めたルールの導入も検討する必要がある。

謝辞

本研究は JSPS 科研費 JP16K06586 の助成を受けたものです。悉皆

調査は久田嘉章・村上正浩・寺本彩乃・柳田悠太郎・新藤俊弥氏(工

学院大学), 鱒沢曜氏(鱒沢工学研究所), 境茂樹・森清隆・仲野健一・

東條有希子氏(安藤ハザマ), 木本幸一郎氏(SAI 構造設計), 大原美保

氏(土木研究所), 小林亘氏(東京電機大学), 鈴木光氏(減災アトリエ),

の協力を頂きました。田中信也氏(東電設計)には, 悉皆調査協力のほ

か, 建物被害写真の提供をしていただきました。図の作成にあたっ

単位：人

死者負傷者行方不明者

2,415 11,306 29

単位:棟

全壊建物半壊建物

27,153 15,238

人的被害

建物被害

約 50cm

ては，地理院地図を使用しました。ここに，記してお礼を申し上げ

ます。

参考文献

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告）

http://www.bousai.go.jp/kohou/kouhoubousai/h25/74/special_01.html

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http://www.city.kumamoto.jp/common/UploadFileDsp.aspx?c_id=5&id

=12636&sub_id=76&flid=138960

4) 文部科学省：小冊子地震の発生メカニズムを探る, p.10

5) 内閣府：平成 28 年（2016 年）熊本県熊本地方を震源とする地震

に係る被害状況等について, 非常災害対策本部, 2018

6) 建築研究所：熊本地震における建築物被害の原因分析を行う委

員会報告書, 2016

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台湾大地震（集集地震）による被災状況, 応用地質, 第 41 巻, 第 3

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11) 須田純也：台湾集集地震調査報告, Risk.(55), 2000

12) 台湾中央地質調査所：http://www.moeacgs.gov.tw/921/index4.htm

13) 経済部中央地質調査所：九二一地震地質調査報告, 2000

14) Google Street View ：

https://www.google.co.jp/maps/@24.1327494,120.7353437,3a,49.9y,28

2.35h,106.61t/data=!3m6!1e1!3m4!1ssA7uUMka90r_GhORVbCtJA!2e

0!7i13312!8i6656

15) 内閣府防災担当：災害に係る住家の被害認定基準運用指針

16) 建山和由, 有馬重治：注入による傾斜構造物の修復技術, 土木学

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17) 日本建築学会：復旧・復興支援 WG「液状化被害の基礎知識」,

http://news-sv.aij.or.jp/shien/s2/ekijouka/repair/index.html

18) 福和伸夫：「巨大地震の前後には内陸でも直下地震が多発, 犯人

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19) 久田嘉章, 他：2011 年福島県浜通り地震の地表地震断層の近

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20) Y. Hisada et al.：Strong Ground Motions and Damage Investigation

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21) 久田嘉章, 田中信也：2016 年熊本地震の地表地震断層近傍の

強震動特性と建物被害調査，第 45 回地盤震動シンポジウム, 2017

22) 田中信也ほか：2016 年熊本地震の地表地震断層近傍における

建物被害調査と臨時余震観測－熊本県益城町下陳地区を中心と

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倒率と木造家屋被害調査－断層極近傍と益城町宮園周辺の比較

検討－，日本地震工学論文集，第 17 巻，第 4 号，pp. 62-80, 2017

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策の展望, 活断層研究 28, 23－29, 2008

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87, 2008

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