耶馬渓町金吉地区 山地崩壊の発生メカニズム

 2018年4月11日の午前3時40分に、耶馬渓町金吉で大規模な斜面崩壊が発生し、これにより死者6名、家屋全壊4棟の被害となりました。

<発生した崩壊について>

崩壊時の写真(撮影日:2018n年4月11日、撮影:国際航業株式会社)
出典:https://www.kkc.co.jp/service/bousai/csr/disaster/201804_oita/index.html
崩壊の幅:約160m、崩壊の長さ(水平距離):約220m、崩壊の深さ(最大):約35m

 この事例は、直近に地震や降雨といった一般に斜面崩壊の誘因と考えられる現象がなかったことから、注目を浴びました。
 発災直後から大分県の検討委員会をはじめとして、いくつかの学会で現地調査が行われており、調査結果が公開されています。
 以下に崩壊前後の地質断面図を示します。
①崩壊前の地質断面図

➁崩壊後の地質断面図

出典:「平成30 年(2018 年)4 月に中津市耶馬溪町で発生した山地崩壊について 最終報告概要
耶馬溪町金吉地区 山地崩壊原因究明等検討委員会

<崩壊機構>
 上記の最終報告概要によると、崩壊は古い崩積土(濃い紫色の部分)からなる土塊が下方に30m移動し、それに伴い土塊の下方で崩壊が発生した、とされています。

<崩壊発生の素因>
 この崩壊が発生する下地となった条件を、各調査結果から参照してみます。
高透水層(上位)と難透水層(下位)の組み合わせ
 耶馬渓の事例では、上位の溶結凝灰岩(紫色部)と下位の凝灰角礫岩が、これに当たります。
豊富な地下水
 上記の地層の組み合わせによって、地下水が下位層に浸みこまず、上位の高透水層の中に溜めこまれます。
埋没谷の存在
 この場所では、地形条件から見積もられる以上の湧水流量が確認されています。これは地下水を溜めこむ構造の存在(埋没谷)を示唆しています。
 埋没谷とは、かつて谷地形だった所が、その後に堆積した地層によって埋められて、現在は平坦な地形になったものです。ここでは、溶結凝灰岩(紫色部)を作った火砕流が、元々あった谷地形を埋め立てたものと考えられます。
スメクタイト化の進行
 スメクタイトとは粘土鉱物の一種で、地層の中でこの鉱物が生成されると、その部分は非常にすべりやすくなります。
 地層境界で水みちができる→境界部が地下水に晒される→スメクタイト化→地層境界がすべりやすくなる、というシナリオが考えられます。

<崩壊の誘因>
 この耶馬渓の事例において、崩壊発生のトリガーは今の所、明らかになっていません
 あるいはトリガーなどなく、上記のスメクタイト化が徐々に進行し、すべり面強度がついに小さくなって崩壊に至ったのかもしれません。
 しかし、崩壊に至るための最後の一押しとなる現象が、何かあるような気もします。
 ひとつ考えられることとして、もしかすると無降雨状態の継続が崩壊発生のトリガーなのかもしれません。スレーキングという現象がありますが、これは乾燥と湿潤を繰り返すことで土の強度が低下する現象です。乾燥=無降雨もまた土質強度を低下させる一因になるのでは、という見方です。


<無降雨時崩壊の発生メカニズム>
 無降雨時に崩壊が発生する事例を受けて、下記の研究会が発足され、その成果が公開されています。
「無降雨時等の崩壊研究会」無降雨時等の崩壊研究会 (mlit.go.jp)

 その成果資料の中で以下のように述べられています。
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・無降雨時等に発生する崩壊メカニズムについては各々の事例で明確には明らかになっていない
・どの崩壊事例についても地質境界付近に「湧水」が認められており、「地下水」に起因した崩壊であることが推定されている。
・無降雨時等に発生する崩壊の発生場については、各々の事例で「崩壊発生地質」「崩壊発生地形」「湧水箇所」に共通した特徴が認められる。
・崩壊メカニズムとしては様々な要因が考えられ、各々の事例の崩壊メカニズムは明確になっていないが、
現時点では、1)洗堀タイプ2)水圧上昇タイプの2種類に大別される。
※地形形成プロセスの一環として同じ場所で<洗堀タイプ>と<水圧上昇タイプ>が繰り返し発生する場合もある。



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 ここでは、無降雨時の崩壊は地下水に起因することが示されています。
 発災直後は、直近の降雨がないことから地下水が関与した可能性は低いとのコメントもありましたが、それは間違いである可能性が高いです。


<斜面崩壊の本質的な原因>
 「無降雨時等の崩壊研究会」では、地下水を起因とした上で洗堀タイプ水圧上昇タイプの二つを提唱されています。
 これは特定条件下での発生が前提とされていますが、「水みち」が存在する場であれば、現象自体はどこでも起こり得るものです。
 おそらく、ここで言われる洗堀水圧上昇斜面崩壊の原因となる本質的な現象なのではないでしょうか。この現象をバックグラウンドとして、大雨や地震は崩壊発生のトリガーになっているのだと思われます。
 無降雨時の崩壊は発生頻度の低い現象ではありますが、その中から本質的な要素を抜き出して、一般的な事象に適用していくことが重要です。


<土砂災害の前兆について>
 この耶馬渓金吉地区の事例が報道される際、しきりに言われていたのが、“土砂災害の前兆に注意”ということです。
 この事例では誘因とみられる降雨も地震もなかったために、代わりになる事柄としていわゆる「前兆現象」が取り上げられたのだと思われます。
 斜面崩壊についてよく言われる「前兆」として以下のようなものが挙げられます。
・地割れができる ・小石が落ちてくる
・がけから水が湧き出る ・地鳴りがする
 等々

 この「前兆」について、牛山素行先生がブログで触れられています。
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「前兆」というより「発生」を示す現象
大雨に起因する土砂災害の「前兆」については頼らないで

https://disaster-i.cocolog-nifty.com/blog/2018/04/post-2862.html
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 上記のいわゆる「前兆」は、崩壊の前兆ではなく、もうどこかが崩れているために生じた現象の可能性が高いです。これらの「前兆」に注意を促すことが、土砂災害の回避が可能であるかのようなミスリードになっている気がするのです。
 牛山先生もブログで指摘されていますが、本当に前兆を捉えたいなら、そもそもの地形地質や雨の振り方にもっと注意を払うべきです。


<最後に>
 斜面災害が起こるたびに、現地調査や分析がなされますが、崩壊が発生した原因として、その場の異常性や特殊性に着目されることが往々にしてあります。

 しかし、その場の異常性や特殊性に帰結してしまうと、その現象がひとつの事例として埋没してしまい、一般的な事象への適用ができなくなってしまいます。

 そういった点から「無降雨時等の崩壊研究会」が、無降雨時の崩壊は地下水に起因すると示されたことは、とても意義のあることだと思います。汎用性の高い結論だからです。


 上掲の写真は、対策後の金吉地区の崩壊跡地です。(撮影日:2022.10.19)

 全体が法枠工で固められ、崩壊地の上部には集水井とアンカー工が施されています。残っていた家屋は立ち退いています。

 崩壊の発生メカニズムを調べることは、こういった現象にどう対峙していくのかを考えるために必要なことです。崩壊の危険性がある場所を抽出したり、崩壊後の対策工を検討したりするのに、基本的な方針を与えるからです。