洪積層上部の沈下の特徴と水枕現象

洪積層の上部は、厚さ140m程度で、10層の砂層と9層の粘土層で構成されています。空港島の重さにより、粘土層の水が上下の砂層に押し出され、粘土層に沈下が生じます。この水は砂層を通って島の周囲へと排出されます。

沈下の速さは砂層の排水性によって大きく異なります。砂層には水が通りやすい厚い層と通りにくい薄い層があり、途中で切れている場合はその上下の粘土層の沈下が著しく遅くなります。島が１つだけ建設され、その重みによって長期的な沈下が生じる場合、このような形で沈下が進行します。 2期島建設前の1期島の沈下や2期島の沈下は、このようなメカニズムで進みます。

洪積層上部の沈下イメージ

しかし、2期島建設以降の1期島の沈下では、より複雑な現象が発生すると考えられます。1期島の建設から10年後に隣接した2期島が出現しましたが、この2期島の沈下によって押し出された砂層内の水が、1期島の下部砂層における水の流れに大きな影響を与えると想定されます。これは「水枕現象」と呼ばれる現象です。

水枕現象のイメージ

水枕現象については、1994年の調査で既に予測されていました。1期島から1km以上離れた2期島予定地での調査により、海底砂層の水圧が10tf/m²程度上昇し、空港島の粘土層から押し出された水が広範囲に広がっていることが判明しました。このため、2期島建設後は1期島の砂層水圧も上昇すると予測され、実際に2期島の出現後、1期島の観測点でも水圧上昇が確認されています。
この水圧上昇が1期島の沈下に与える影響は重要な課題です。今後の水圧変動が粘土層沈下にどのような影響をもたらすのか理解するためには、長期的なデータ収集と分析が必要とされています。