2024.3.3
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南海トラフや首都直下型の大地震に備えよう！地震に強い構造とは？　今回は地震の特徴と地震に備えて構造を解説！

2016年の熊本地震や2024年1月1日に起きた能登半島地震を契機に、ニュースやテレビでも度々特集が組まれ話題を集めている「南海トラフ巨大地震」や「首都直下型大地震」。政府も内閣府ホームページに約3分のシュミレーション動画を掲載するなど、その準備と備え、対策についても日々講じられています。

そこで今回は、南海トラフ巨大地震や首都直下型地震に触れ、地震の特徴や住宅における地震の対策を今回は構造の観点から解説していきます。

「南海トラフ巨大地震」とは？

駿河湾から遠州灘、熊野灘、紀伊半島の南側の海域及び土佐湾を経て日向灘沖までのフィリピン海プレート及びユーラシアプレートが接する海底の溝状の地形を形成する区域を「南海トラフ」と呼びます。その南海トラフのエリアで近年起こるであろうと予測されている地震が南海トラフ地震であり、この地震が巨大地震になると予測されています。

日本付近のプレートと南海トラフのプレート型地震について

日本で起こる地震を震源の分布から見てみると、内陸の浅い場所に分布する群れと、沈み込むプレートに沿って帯状に分布する群れがあります。前のものが陸域の浅い地震を、後のものがプレート境界付近で発生するプレート間地震や海洋プレート内地震になります。太平洋側で海洋プレートが陸のプレートの下に沈み込んでいるため、日本列島には東－西方向ないし南東－北西方向に強い圧縮の力がかかります。この海洋プレートの沈み込みとそれにともなう陸地の圧縮により、日本各地でさまざまな地震が発生する仕組みになります。

そしてこの南海トラフ沿いのプレート境界では、①海側のプレート（フィリピン海プレート）が陸側のプレート（ユーラシアプレート）の下に１年あたり数cmの速度で沈み込んでいます。②その際、プレートの境界が強く固着して、陸側のプレートが地下に引きずり込まれ、ひずみが蓄積されます。③陸側のプレートが引きずり込みに耐えられなくなり、限界に達して跳ね上がることで発生する地震が「南海トラフ地震」です。①→②→③の状態が繰り返されるため、南海トラフ地震は繰り返し発生します。

プレート型地震や内陸の活断層地震についての詳しい記事はこちらを参照ください。
https://isesaki-housing-park.com/lifestyle/misc/jishinnitsuyoi-tokuchou/

南海トラフ地震の過去事例

南海トラフ地震の過去事例を見てみると、その発生過程に多様性があることがわかります。宝永地震（1707年）のように駿河湾から四国沖の広い領域で同時に地震が発生したり、マグニチュード8クラスの大規模地震が隣接する領域で時間差をおいて発生したりしています。さらに、隣接する領域で地震が続発した事例では、安政東海地震（1854年）の際には、その32時間後に安政南海地震（1854年）が発生し、昭和東南海地震（1944年）の際には、2年後に昭和南海地震（1946年）が発生するなど、その時間差にも幅があることが知られています。

南海トラフ地震は、概ね100～150年間隔で繰り返し発生しており、前回の南海トラフ地震（昭和東南海地震（1944年）及び昭和南海地震（1946年））が発生してから70年以上が経過した現在では、次の南海トラフ地震発生の切迫性が高まってきています。

東海地震について

東海地震は、南海トラフ沿いで想定されている大規模地震のひとつで、駿河湾から静岡県の内陸部を想定震源域とするマグニチュード8クラスの地震です。この地域では、1854年の安政東海地震の発生から現在まで160年以上にわたり大規模地震が発生しておらず、さらに、駿河湾地域では御前崎の沈降や湾をはさんだ距離の縮みなど地殻のひずみの蓄積が認められていることから、「東海地震はいつ発生してもおかしくない」と考えられてきました。

　上記していますが南海トラフ地震は、概ね100～150年間隔で繰り返し発生しており、前回の南海トラフ地震（昭和東南海地震（1944年）、昭和南海地震（1946年））の発生から70年以上が経過した現在では、東海地震に限らず、南海トラフ全域で大規模地震発生の切迫性が高まっています。

東海地震の予知

地震の予知とは、地震の発生時期、場所、規模（マグニチュード）を地震の発生前に精度よく予測することです。従来の科学的知見では、地震の予知は実用段階ではなく未だ研究段階にあると考えられてきた一方、東海地震については日本で唯一直前予知の可能性がある地震と考えられてきました。

　その理由として、東海地震については、その発生場所と規模が特定され、時期的にいつ起きてもおかしくない状況にあると考えられてきたことに加え、前兆現象を伴う可能性があること、精度の高い観測・監視体制が震源域直上に整備できたこと、観測された変化が前兆現象かどうかを科学的に判断するための考え方として、「前兆すべり（プレスリップ）モデル」があらかじめ明確化されていたことが挙げられます。

　「前兆すべり（プレスリップ）」とは、震源域（プレート境界の強く固着している領域）の一部が地震の発生前に剥がれ、ゆっくりとすべり動き始めるとされる現象です。東海地震については、地震の前兆現象が現れる機構を説明するモデルとして、「前兆すべり（プレスリップ）モデル」が最も合理的と考えられてきました。

　これまで想定されていた東海地震の発生に至る過程は、以下のとおりです。

１，フィリピン海プレートの沈み込みにより、陸側のプレートが引きずられ、地下ではひずみが蓄積する。

２，東海地震の前には、この固着していた領域の一部でゆっくりとした「前兆すべり（プレスリップ）」が始まる。

３，ゆっくりとしたすべりが急激なすべりに進展して、東海地震が発生する。

※現在の科学的知見では、従来想定されてきた「前兆すべり（プレスリップ）モデル」で地震の発生を確度高く予測することは困難と考えられています。

大規模地震対策特別措置法と地震防災対策強化地域

昭和53年に施行された「大規模地震対策特別措置法」では、マグニチュード8クラスの大規模地震については想定震源域周辺に観測網を展開することにより、前兆となる地殻変動を地震発生前に検知できる可能性があるとする当時の科学的知見を踏まえ、切迫する大規模地震に対して、直前予知に対応した防災体制の整備強化を図ることとされました。

　この法律に基づき、昭和54年には、中央防災会議によって、特に切迫性が指摘されていた東海地震が発生した場合に著しい地震災害が生ずるおそれがあり、地震防災に関する対策を強化する必要がある地域が「地震防災対策強化地域」に指定されました。この強化地域は、平成13年度に東海地震の想定震源域が見直されたことに伴い、平成14年に指定が拡大され、現在は1都7県157市町村が指定されています。

東海地震に関連する情報

気象業務法では、大規模地震対策特別措置法に基づく地震防災対策強化地域に係る大規模な地震が発生するおそれがあると認められる場合には、気象庁長官は発生のおそれがあると認める地震に関する情報を直ちに内閣総理大臣に報告することとされています。

気象庁では、これまで、東海地震を予知するために東海地域及びその周辺において気象庁が整備した地震計、地殻岩石ひずみ計の観測データのほか、関係機関の協力を得て、地震、地殻変動、地下水等の観測データも活用し、東海地震の前兆現象の監視を行ってきました。

　さらに、地殻変動や地震などの観測データに異常が現れた場合には、地震防災対策強化地域判定会（会長：平田直東京大学地震研究所教授）を開催してデータの検討を行い、観測された異常が東海地震に結びつく前兆現象と関連するかどうかの検討結果を「東海地震に関連する情報」により発表してきました。

　なお、平成29年11月1日から南海トラフ全域で地震発生の可能性を評価した結果をお知らせする「南海トラフ地震に関連する情報」の運用を開始しており、これに伴い、現在、東海地震のみに着目した「東海地震に関連する情報」の発表は行っていません。

「首都直下地震」について

首都直下地震と聞くと、よく「東京を震源として起こる地震」と思っている方も多いですが、実際は、東京都、茨城県、千葉県、埼玉県、神奈川県、山梨県を含む南関東地域のどこかを震源として起こるマグニチュード7クラスの大規模な直下型（内陸で起こる）地震のことを指します（地震調査研究本部2014年）。

その発生確率に関し、政府は「30年以内に70%」という数値を発表しています。しかしながらこれは、過去に発生した巨大地震の経験から推測された根拠の曖昧な値ともいえます。「30年間起こらないかもしれないし、今日起こるかもしれない」、それが首都直下地震になります。

東京を襲う地震について

東京を含む南関東地域は日本の中でも特に地震の多い地域として知られています。この地域の直下でプレートが互いに接しあい、地震が発生しやすい構造となっています。また、以下に東京に被害を及ぼすと考えられる地震をご紹介します。

関東地震

北米プレートの下にフィリピン海プレートがもぐりこむことによっておきる「海溝型の地震」です。この型の地震は、中央防災会議で今後100年か200年先に発生する可能性が高いとされています。

直下地震（内陸地震）

直下型地震の特徴は、海溝型地震に比べて規模が小さく、また被害範囲も20キロメートルから30キロメートル程度と予想されています。しかし震源が浅い場合は大きな被害をもたらすことになります。また、この型の地震は予知することは、ほとんどできません。

活断層型地震

東京やその周辺にはいくつかの活断層が存在します。

このうち、青梅市から国立市まで北西―南東方向に約21キロメートルにわたって続く立川断層について、東京都は平成9年度及び平成10年度に調査を実施しました。この調査で、立川断層の平均的な活動間隔は約5,000年であることが推定されてきました。立川断層は過去に繰り返し活動した活断層であることが確実になり、大地震が今後も繰り返し発生する可能性があることが一層明らかになりました。しかし、これまでの調査結果を総合すると立川断層が前回動いたのは千数百年前と推定されているので、断層がきわめて近い将来に動く可能性は小さいと考えられます。

首都直下地震とは、これらの地震の内のどれかが発生する、もしくは連動して群発する可能性を示唆しています。

南関東直下地震とも呼ばれ、首都圏の中心地域であることから首都直下地震、東京に焦点を絞った場合東京直下地震、東京大震災などとも呼称します。日本で想定される都市直下型地震の一つになります。

東海地震のように特定の固有地震を指すものではなく、南関東の地下を震源とする被害地震クラスの数種類の大地震をまとめて指す呼び方です。このように総称を用いている理由として、南関東の地下構造が複雑なため過去の被害地震の発生様式が特定されていない点、また、防災の観点から複数の直下地震をまとめて呼んだ方が分かりやすい点などが挙げられます。厳密には、より規模と被害が大きい相模トラフで起こる海溝型地震（1703年や1923年の相模トラフ巨大地震）を含みません。

地震についての過去記事については、こちらを参照ください↓↓

地震大国日本に住んでいるのに、実は知らない地震の仕組み！地震の解説と耐震や免震といった地震対策についても知っておこう！

具体的な地震対策における、住宅の「構造」について

では具体的に、上記でご紹介した巨大地震や日本で起こる地震にどのような対策を施すことができるのかをそれぞれ見ていきましょう。今回の記事では、「構造」についての基礎知識を紹介していきます。

そもそも「マグニチュード」と「震度」の違い

「マグニチュード」は、地震そのものの大きさ（規模）を表すものさしです。一方「震度」は、ある大きさの地震が起きた時の私たちが生活している場所での揺れの強さのことを表します。

マグニチュードと震度の関係は、例えば、マグニチュードの小さい地震でも震源からの距離が近いと地面は大きく揺れ、「震度」は大きくなります。また、マグニチュードの大きい地震でも震源からの距離が遠いと地面はあまり揺れなく、「震度」は小さくなります。

マグニチュードは１増えると地震のエネルギーが32倍になります。マグニチュード8の地震は、マグニチュード7の地震の32個分のエネルギーを持っていることになります。

「震度」とは、地震が起きたときのわたしたちが生活している場所での揺れの大きさを表し、前述しましたが、日本では気象庁が10階級（０、１、２、３、４、５弱、５強、６弱、６強、７）に分けたものが使われています

地震に強い「構造」の指針になる耐震等級

「耐震等級」とは、国が定めた「住宅性能表示基準」において、建物がどの程度大きな地震の力まで倒壊、崩壊しないかを評価し、等級で表示します。等級が高くなるほど、より大きな力に耐える住宅であることを表します。

地震に対する強さは、1981年に決められた新耐震基準（建築年による判断）以外にも判断材料があります。平成12年（2000年）4月に施行された住宅の品質確保の促進等に関する法律（住宅品確法）に基づき、性能評価を受けた住宅は、「耐震等級」によって地震に対する安全性がどの程度か知ることができます。

耐震等級は、建物の耐震性に応じて3つのランクに分けられています。等級は数字が大きければ大きいほど耐震性が高いと評価され、1より2のほうが耐震性に優れているとなります。また、2より3の方が優れており、等級3が最高等級となります。

建物を建築する際には「建築基準法」が適用されますが、地震の耐震性を評価する際にはこの住宅品確法という法律が適用されます。

地震に強い「構造」の特徴

地震に強い家は、上記の耐震基準を満たしていることが大前提になります。そして耐震等級の違いによって、強度の高さが変わってきます。さらに地震に強い家には構造上の物理的な4つの特徴があります。

１，シンプルな形と構造

基本的に地震に強い家は正方形に近い形のシンプルな構造になります。正方形は同じ面積の面で支え合うため、力が分散されやすく倒壊しにくくなります。家の形が複雑になればなるほど、地震のエネルギーを受けやすくなるため、Ｌ字やコの字、1階部分の一部がカーポートになっていて壁がないといった形状の場合、倒壊リスクが高くなります。耐震基準を満たし同じ耐震等級だとしても、建物の形によって倒壊リスクは変わるので注意しましょう。

２，住宅の質量

地震のエネルギーは、家の質量に比例して伝わります。つまり家の質量が小さいほど、揺れが小さく、地震に強いと言うことができるのです。建物の質量は、使われている建材によって変化します。鉄骨やコンクリート造は重く、木造が最も軽いため、質量だけで考えると、木造建築が地震に強いと言えるのです。ただし、質量が小さくても地盤が緩かったり形が複雑だったりすると、地震に弱くなります。平屋住宅が地震に強いと言われている所以でもあります。

３，高さが低い

ビルなど背の高い建物で地震を受けると、上の階ほど揺れが大きいことを経験された方も多いと思います。高さのある建物ほど揺れやすくなるのです。一般住宅でも同じことで、2階建てよりも3階建ての方が揺れの影響を受けやすくなっています。できるだけ高さが低い方が、揺れにくいため、一般住宅においては平屋が地震に強いのです。ただし、地盤や建物の構造によって強度が変わるため、高さだけで判断することはできません。

４，地盤の強さ

地盤の強さは非常に重要な要素になります。地盤の強い土地に家を建てれば、地震に強い家ができます。反対に、地盤が緩い土地に家を建てれば、揺れが起きた時に家を支えきれず倒壊したり沈下したりする恐れがあるため、地震に強い家づくりは、土地探しから始まっていると言っても過言ではないのです。なるべく最初から地盤の強い土地を選ぶことで、余計な費用をかけずに地震に強い家を建てることができます。また最近の都心部では、「液状化現象」などのリスクもありますので、しっかりと地盤を調査することをおすすめします。