一般に，耐震設計では，不確定な地震を相手にするため，構造的冗長性（リダンダンシー）と材料靭性（ダクティリティー）を兼ね備えた「ねばり強い」構造物が必要です。加速度200ガルまでなら耐えられても，220ガルで崩壊するようでは困るからです。このような考え方は，もう一つの不確定要素と言える地盤をも対象とする液状化対策では，なおさら重要です。地盤改良，基礎構造，または両者を組合せて，ねばり強いシステムを構築するように努めるべきです。それでも，絶対確実・万能・経済的な液状化対策は存在しないので，リスクとコストを天秤にかけて決める保険のようなものと考えてください¹⁾。

　対策としては，地盤の液状化抵抗を増大させる対策と，地盤はそのままで基礎構造物を強化する対策に大別できます。多種多様な工法がありますが，ここでは，主なものだけを紹介します。

動的締固め工法
　ゆるい砂の改良には，振動または衝撃による動的締固め工法が有効ですが，その理由は，粒子同士を押し付ける力（有効応力）をいったん解除して摩擦を切り，粒子が容易に動けるようにして，密に詰めることができるからです。しかし市街地では騒音・振動が，既設構造物近傍では土圧が問題となります。とくに戸建て住宅用の宅地の場合は，上下水道・ガス管などの既設インフラへの影響が問題となり，重機の移動が制約されるため，適用が困難になります。もし実行すれば非常に高価になるでしょう。

• サンドコンパクションパイル（ＳＣＰ）工法は，直径40 cm ほどの鋼管（ケーシング）を，頭部につけたバイブロハンマーの打撃によって，地中に貫入させ，所定の深さに達したら，ケーシング内に砂を補給しながら，例えば２�b引き上げたら１�b貫入するという作業を繰り返すことによって，直径70 cm 程度の締め固められた砂杭を，ある間隔で形成し，それに伴って周囲の地盤を締め固める工法です。�@密度の増加，�A水平土圧の増加および�B繰返しせん断による粒子構造の安定化によって液状化抵抗を増加させる効果があります。最近は，この工法の問題点である振動・騒音を軽減するため，ケーシングを静的にひねりながら押し込む工法が開発されていますが，この工法は細粒分（0.074 mm 以下）がやや多い場合に有効のように見受けられます。
  ロッドコンパクション工法は，鋼製のロッド(rod＝棒）をバイブロハンマーで振動させながら地中に押し込んで地盤を締め固める工法です。ロッドのすぐそばの砂が早く液状化するために，振動エネルギーが周囲に伝わりにくいという問題を解決するために，間隙水を抜きながら振動させるという排水・振動併用工法も試みられています。ただし，この工法が有効であるためには，土の透水性がある程度高いことが必要と思われます。
  重錘落下締固め工法は，動圧密工法とも呼ばれますが，ケーブルで吊り上げた大きな錘（おもり）を，ある間隔で地面に自由落下させるという単純な方法です。10〜30トンの錘を30�b以下の高さから落とすことが多いようですが，海外では220トンの錘を25�bの高さから落とした大規模な施工例もあります。細粒分が少なく，改良深さが浅く，振動・騒音が問題にならない状況では，経済的で有効な工法といえるでしょう。

低振動・低騒音地盤改良
　一方，市街地で振動・騒音が問題となったり，既設構造物近傍で土圧が問題となったりする場合は，混合処理，薬液注入，不飽和化，ドレーンなどの工法が使われます。神戸港の突堤上にある某ホテルでは，杭を取り囲むように井桁形に設けた混合処理土の壁が，兵庫県南部地震の際，液状化による被害の防止に有効であったと言われています。

• 深層混合処理工法では，セメントなどの固化剤を混入します。深層といっても，非常に深いということではなく，道路などで，表面に近い部分だけを改良する工法とは違うという意味です。機械攪拌工法では，羽根のついた棒を回転させて地中に貫入し，先端から固化剤を噴出しながら攪拌しますが，セメントと水の混合物を使うスラリー方式と，セメントの粉をそのまま使う粉体方式とがあります。スラリーを高圧で噴射する工法もあります。砂の強度はかなり大きくできますが，動的締固め工法より高価です。最近は改良範囲を小さくしてコストダウンを図る格子状改良なども行われています。
• 静的圧入締固め（コンパクショングラウチング）工法は，流動性（スランプ）のきわめて低いセメントモルタルを地中に圧入することによって周囲の砂を圧縮し，モルタル自身の強度との相乗効果によって液状化抵抗を増大しようとする工法で，供用中の滑走路下の地盤に適用された例があるようです。（テレビの科学番組では「コンクリートを流し込む液状化対策」と言っていましたが，「流し込む」は正確な表現ではありません。）深度が浅い場合は隆起が問題になることがあります。
• 薬液浸透注入工法は，粘性の低い薬液を地中に注入することにより，地震時のせん断変形と沈下を抑制する工法で，既設構造物近傍の地盤でも改良できることが特長ですが，細粒分が少ないことが条件になると思われます。仙台塩釜港では，施設の供用を続けながら，岸壁背面の細粒分の少ないゆるい埋立砂にコロイダルシリカを注入した結果，十分な改良結果が得られ，震度５強の地震動に耐えたとの報告があります。
• 不飽和化工法は，砂の飽和度を下げることによって過剰水圧の上昇を抑制し，液状化抵抗を増加させようとするもので，�@永久的地下水位低下，�A一時的地下水位低下，�B空気注入などの方法があります。永久的地下水位低下の場合は，地下水位より深い部分について，有効応力を大きくすることによる効果を期待します。ただし，不飽和化による砂の密度の増加は望めないので，液状化が起らなくても，強い地震動によって，構造物が沈下・傾斜する可能性は残ります。地下水位を下げておくためにポンプを回し続けるのは不経済なので，粘土層まで届く止水壁で敷地を囲うようにします。一辺L の正方形の敷地を考えると，止水壁の延長は4L で，敷地面積はL²なので，単位面積当りの壁の延長は4／L と，L に反比例しますので，敷地が大きいほど経済的になります。多数のオイルタンク群を取り巻くように止水壁を設けた例があります。一時的に地下水位を低下させた後で上昇を許したり，空気を注入したりする場合の飽和度は95％前後の高い値になるようです。
• ドレーン工法は，砂地盤中に，砂利などの透水性の高い材料を使った柱を，ある間隔で配置することによって，砂からの排水距離を短縮し，地震動による間隙水圧の上昇を抑制しようとするものです。しかし，この工法は，地震動の強さがわずかに予想値を上回るだけで，効果が著しく減少するという「もろさ」を持っていますので，他の対策の補助手段として使うのが無難でしょう²⁾。ただし側方流動への対策としてはそれなりの効果があるかもしれません。

べた基礎
　べた基礎は，「上部構造の広範囲な面積の荷重を単一の基礎スラブまたは格子梁³⁾と基礎スラブで地盤に伝える基礎」と定義されていますが⁴⁾，小規模建物で格子梁に相当するように見える布（ぬの）基礎には，出入り口の切り欠きや換気口がありますので，一体構造物としての信頼性に問題があります。したがってここでは，「単一の鉄筋コンクリートのスラブ（板）」だけを対象とすることにします。建物の重量は，主として柱に集中しますが，地盤からの反力は，地盤の堅さに応じた形で分布しますので，べた基礎は，十分な曲げ抵抗を持つ必要があります。特に，地盤が液状化した場合は，下図のように，砂が局部的に陥没したり，流出したりする恐れがありますので，さらに大きい曲げ抵抗が必要です。また，建物が全体として傾斜し

た場合は，ジャッキアップして建て起こすことができるようにしておけば好都合です。試算しますと，べた基礎の厚さを220 mm とし，直径13 mm の鉄筋（D13φ）を縦横200 mm 間隔のダブル配筋としておけば，片側が全長にわたって幅1.9 ｍ 流出しても，また，直径数�bの陥没が起っても，べた基礎が被害を受ける恐れはなく，かつ，建物はそのままにしておいて，ジャッキアップによって容易に建て起こすことが可能です^5),6)。

杭基礎
　建物が液状化しない地層まで届く杭によって支持されていても，液状化によって杭が壊れ，それに伴って建物が傾斜などの被害を受けることがあります^7),8)。

　杭基礎による液状化対策には，地盤改良を併用する場合と，併用しない場合とがあります。前者は，重要性の高い構造物，または液状化層が流動する恐れがある場合が対象となるでしょう。いずれの場合も，地盤・杭・構造物からなる系の地震時の挙動を予測するには，非常に高度な解析を行う必要があります。したがって，鋼材などの靭性の高い材料の杭を使って，ねばり強いシステムを構築することが望ましいと言えます。しかし経済的な制約もありますので，これについても，設計者と施主がリスクとコストの兼ね合いについて共通の理解を持つことが必要でしょう。

液状化層を利用した免震設計（別ページ）

1. 吉見吉昭：『砂地盤の液状化(第二版）』，技報堂出版，1991／吉見吉昭・福武毅芳：『地盤液状化の物理と評価・対策技術』，技報堂出版，2005
2. 吉見吉昭：「『ねばり強さ』に関する液状化対策の評価基準」，『土と基礎』，1990.6
3. 格子状に縦横に連結した梁で，大型建物では，柱の足元をつなぐ鉄筋コンクリート梁として構築されます。
4. 日本建築学会：『建築基礎構造設計指針』，2001
5. べた基礎でない場合は，ジャッキアップの前に建物を補強する必要がありますので，手間と費用がかかります。
6. 吉見吉昭・桑原文夫：「小規模基礎のためのべた基礎―主として液状化対策として」，『土と基礎』，1986.6
7. 時松孝次：「地盤および基礎構造から見た建物被害」，『土と基礎』，1996.2
8. 杭が壊れる位置は，上部と，液状化層の底部のように地層の硬さが急に変る場所であることが多いようです。

地盤と建築基礎
　液状化発生のメカニズム　液状化と砂の密度　液状化発生の予測法