【動画】ペットボトルで液状化の対策実験

ペットボトルを使った液状化実験模型です。液状化の様子を見るだけでなく対策工の実験を工夫してみました。

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今年も地盤工学セミナーに合わせて
若手社員が新しいドボク模型を作りました!

ペットボトルを使った液状化実験模型です。
液状化の様子を見るだけでなく
対策工の実験を工夫してみました。

といっても作り方は簡単です。
ペットボトルを切って、砂と水を入れて、
鉛筆で叩くだけ。

まずは、対策なしの状態の実験動画です。
鉛筆で叩くと
土の体積が減っていき、
やがて水が表面まで上がります。

実験では
土の中から空気が出てくる様子も見えます。

それでは、何もしないとどうなるかを見たところで
対策工の実験を見ていきましょう。

対策工法1:砂を固めて水を取る

液状化はゆるい砂場で、水位が高いと発生します。
だから
砂を振動してしめてやって、
そのときにでる水を先に取っておきます。

すると、液状化しにくくなります。

実験では
最初の表面をゴムの線で示しています。

鉛筆で叩き続けても
体積は減らず、水も上がってきませんでした。

対策工法2:液状化しないところで建物を支える

液状化して困るのは
その地面の上に乗っている建物が傾くからです。
だから
液状化しないところまで杭を打って
その上に建物を作ります。

すると、地面が液状化しても建物は大丈夫。

実験では
ペットボトルに鉛筆をくくりつけて杭にしました。
長い場合は液状化しないところに届いているので倒れません。
短いと、、、やっぱり倒れてしまいますね。

対策工法3:ゆれたときに発生する水圧を抑える

最後の実験は、原理がちょっとむずかしいです。

鉛筆で叩いてペットボトルがゆれると
砂の中の水圧が上がります。
水圧が上がると液状化しやすくなります。
だから
ゆれたときに水圧が上がりにくくします。

実験では
ペットボトルの中に穴あきストローを刺しました。
土の中の水圧が上がると
ストローの中へ水が逃げます。

水が逃げることで
それ以上は水圧が発生しにくくなります。

すると、液状化が起こりにくくなります。
(液状化が起こってもすぐ収まる、との表現の方が正確かもしれませんが。)

比較のために
穴なしストローと穴あきストローで
実験してみました。

鉛筆で同じ回数だけ叩いた時に
穴なしストローだと5mmの沈下に対して
穴ありストローだと3mmの沈下でした。

実験では、完全とは行かないまでも
液状化を抑える効果は見られました。

液状化の実験は簡単にできて
楽しいし、興味深いです。

今年の夏休みは
お子さんやお孫さんと
実験してみてはいかがでしょう。

最後に、、
彼らが作成した発表ポスターの一部です。
毎年のドボク模型づくり挑戦で着実に地力が上がっています。
ポスターも力作で頼もしい限り!
液状化ペットボトル実験

投稿者: bosaimokeijikken

身近なモノを使った簡単な実験を考案し、説明を通じて、防災学習やPRを行っています。 道路の脇にあるコンクリートの壁にかかる力、 裏山が崩れる原因と、それを防ぐ対策、など 生活の中に隠れている「土の力学」をシンプルに、直感的に説明します。 住民説明会、社内講習会、などで講師をします。 たまに、大学や高専で講義をすることもあります。

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