ホーム 建築構造を理解するために 特集特集『ペットボトルと砂でできる 実験で再現する地盤の液状化』

３．（電信柱などの）沈下の実験

 

最後の実験は、ガラスボトルの中に入れた砂と、砂に突き刺さった状態のマップピン（少し大きめのボールがついたピン）を揺すり、 地震の時に地盤が液状化し、地面の上のある電柱などが地面の中に潜り込んで行く現象と似た状態を再現しています。

下のビデオでまず実験をご覧ください。をクリックするとビデオを再生します。

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この実験でおこっていること

マップピンは水よりも比重は大きいので、沈みますが電信柱が地盤に支持されているように砂層にはピンの先しか沈みません。

そこに振動を与えると砂と水が液状化して液体のようになりピンを支えきれなくなり沈んだり、傾いたりします。 これは、砂粒同士がくっつき合うまでの間、砂には物を支える摩擦力がなくなるからです。

用意するもの

1)　砂・粒子
なるべく同じ大きさの粒子を用意します。
2)　ガラス瓶
今回は薬の空き瓶を利用（ペットボトルでも可能です）
3)　マップピン
水に沈むものを用意します。
用意するもの

実験方法

1)　準備
ペットボトルに砂と水を入れます。
水は口いっぱいまで入れ、空気を入れないようにふたをします。
2)　粒子の沈降
容器を振って容器を逆さにします。
その後、しずかに容器をひっくり返し、沈殿するまで静かに待ちます。
このときマップピンが砂の表面に刺さっている状態であることを確認します。
うまくいかない場合は再度繰り返します。
3)　液状化
ボトルに振動をあたえると、粒子の上面が下がっていきます。（地盤沈下）
また、マップピンのピン部分が砂の中に沈みます。

※掲載された記事は執筆当時の法令・技術情報に準拠して執筆されています。ご留意ください。

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