当ブログ、地震やトンネル事故の起こるたびに訪問される方が増加します。やっぱり「リニア＝危なくない？」というイメージが付きまとうのでしょうか。
リニア建設のタテマエとして、東海地震対策があげられています。しかしそのルートは東海地震の想定震源域の北縁を通ります。近すぎじゃないのでしょうか？ 共倒れにならないのでしょうか？
そんな疑問があるので、以前、「リニアは東海地震対策になるのか？」と、勝手に試算したことがあります。それをもう一度掲載してみようと思います。
あくまで私の考えに基づく計算であり、本当に妥当な数字なのかは定かでありません。「おかしくない？」と思われた場合、ご指摘いただけると幸いです。
幕末の嘉永六年十一月四日（1854年12月23日）に発生した東海地震（M8.4）を例にとってみます。この地震では東海道を中心に甲州街道沿い、北陸南部、近畿にまで揺れによる大被害が発生し、銚子～土佐に大津波が来襲しています。
リニアの路線が位置する甲府盆地も震度６～７の揺れに襲われ、特に南アルプス長大トンネル坑口が設けられる鰍沢地区（現富士川町）で家屋倒壊が特にひどくなりました。一帯の家屋倒壊率は７割に達し、これは震源域真上の静岡県沿岸部と同程度です。
理科年表によると、震央（最初に岩盤の破壊が生じた位置を地表に投影した点）は、遠州灘の34°N、137.8°Eになっています。ここからリニア中央新幹線の南アルプスルートまでは約160kmです。
カタカタと縦に揺れる最初の地震動（P波）は、約７km/ｓで進むため、リニア路線が揺れ始めるのは、岩盤が壊れ始めてから約23秒後になります。そして、ユッサユッサという建造物を壊す大きな揺れ（S波）は４km/ｓ程度で進むため、S波がリニア路線に到達するのは約40秒後となります。
実際には、岩盤の破壊そのものが断層（駿河トラフ）に沿って北に進みながら、さらに震動を発し続けるため、揺れが増幅してゆき、S波が到達する前にも次第に揺れが大きくなってゆきそうです。
地震発生時に走行中のリニアが緊急停止するシステムは、気象庁の緊急地震速報と同じシステムですので、最初の岩盤破壊発生からブレーキをかけ始めるまでに数秒かかります。東北地方太平洋沖地震で海底緊急地震速報が発表されたのは、最初の岩盤破壊から約８秒後でした。リニアの自動減速が開始されるまでに要する時間をこの程度と仮定すると、減速開始からS波到達までの猶予は３２秒ほどとなります。
（上記前提だと震央から最も近い陸上の観測点は静岡県御前崎。距離は約75㎞なので、P波が到達するまでに約11秒。ただし気象庁は海底地震計を設置しているため、最短で８秒程度で発信できると過程。JRも海底地震計を設置しているようですが、詳細が分かりません。ごめんなさい。）
さて、500km/ｈで走行中のリニアが停止するまでの所要時間は、新聞報道によると90秒だそうです。すると、減速時の加速度は－１．５４３ms/sとなります。
停止するまで一定の加速度で減速し続けるとすれば、減速中の速度の変化は、次の式で表されます。
速度V＝１３８．８９m/s－１．５４３ms/s×ｔ
ｔ秒後（単位はｓ）には、１３８．８９m/sから、秒速１．５４３ms/s×ｔぶん、減速しているという意味です。９０秒後には速度０（ゼロ）、すなわち停止します。高校の数学や物理で習う内容ですので、詳しくは参考書などをご覧ください。
というわけで、南アルプスルート付近で揺れ始めるタイミングと、リニアの減速状況が試算できます。その結果は以下のとおり。
０秒後 遠州灘海底で岩盤が壊れ始め、地震が発生する
８秒後 138.89m/s＝500km/hで走行中のリニアが減速開始
２３秒後 南アルプス～甲府盆地南部のリニア路線にP波到達。揺れ始める
このときリニアは115.75m/s＝416.6km/h
３２秒後 リニア路線にS波到達。大きく揺れ始める。
このとき89.5m/s＝322.1km/h
６１秒後 大揺れの中、44.4m/s＝160km/hとなり、車輪走行となる。国内の狭軌路線で最速のレベル
７２秒後 普通列車なみの27.8m/s＝100km/hとなる
９０秒後 停止
８秒後 138.89m/s＝500km/hで走行中のリニアが減速開始
２３秒後 南アルプス～甲府盆地南部のリニア路線にP波到達。揺れ始める
このときリニアは115.75m/s＝416.6km/h
３２秒後 リニア路線にS波到達。大きく揺れ始める。
このとき89.5m/s＝322.1km/h
６１秒後 大揺れの中、44.4m/s＝160km/hとなり、車輪走行となる。国内の狭軌路線で最速のレベル
７２秒後 普通列車なみの27.8m/s＝100km/hとなる
９０秒後 停止
東日本大震災のときの東北新幹線は、揺れの到達する前に300㎞/h走行から減速を開始し、試運転中の１列車を除いて無事に停まれました。
しかしリニアの場合、400㎞/hの浮上走行でゆれに見舞われ、320㎞/hまで減速したところでS波に遭遇し、大揺れに襲われてしまいます。着陸した時点でも160㎞/hの速度があり、京成スカイライナーや特急はくたかなど、国内の狭軌路線での最速レベルです。もちろん、「山梨県南部付近を走行中」という悪条件が重なる場合にかぎりますが。
さて先の式を時刻 ｔ について積分すると、減速開始後に進んだ距離も求められます（計算過程は後述）。
例えば、大きく揺れ始めるS波が到達する時刻 t=32 から、停止する時刻 t=90 まで定積分すると、その間に進んだ距離が求められます。計算すると、2595.9ｍ走行し続けることになります。
つまり、安政東海地震が再来し、８秒後に減速を開始したら、震度６以上の揺れの中を、58秒間、2600ｍにわたって走り続けてしまうことになります。しかも40秒間は時速100キロ以上を保ち、最初の20秒間は在来の新幹線と同等の速度です。
リニアの速度と進んだ距離をグラフにしたのがこちら。青い右下がりの直線がリニアの速度、右上がりの緑色の曲線が減速開始から進んだ距離を表します。
S波到達から４０秒間は在来線普通列車以上の速度を保っています。路線の全てがトンネル、シェルター構造であり、頭上を重量物が覆っているわけですが、この４０秒間の間にそれら構造物が落っこちてきたり、あるいはガイドウェイが倒壊するようなことはないのでしょうか。
200㎞/h以上の速度で落石や土砂崩れにクラッシュしたらどうなるのでしょうか。ドイツの実験線で大事故が起きたときは200㎞/hだったそうです。
車輪が出た際に、ガイドウェイ内に障害物が落下していたらどうなるのでしょうか。
東海道新幹線よりも震央より離れている分、地震波の到達までに余裕があるものの、速度を増している分、停止までの距離はかかってしまう…。意味があるのかないのか・・・？
「新幹線でも直下型地震に見舞われたら同じだろ」
という声が聞こえてきそうですが、スピードが増していることで、衝突時の衝撃や、停止するまでの距離が増しているのは否定しようがないと思います。ガイドウェイにはまって走行するため、落下物を横に押しのけることもできません。さらに超伝導リニアは高速化のために車体をとことん軽量化しているそうですが、強度はどうなっているのでしょう。ちなみに中央新幹線小委員会での議事録によると、リニアにシートベルトを設ける予定は今のところないとのこと。
「トンネルなら安全だ」
というお声もあろうかと思いますが、岩盤条件の悪い断層（地層の切れ目という意味であり、地震を起こす活断層とは別の概念）や地すべり地帯のトンネルは、直下型地震で崩れやすいことも事実です。実際、伊豆大島近海地震では伊豆急行線のトンネルが、新潟県中越地震では上越新幹線のトンネルが崩落しています。
⇒土木学会の報告書 （PDFファイル：要領が大きいので注意）
南アルプスの場合、割れ目だらけ、地すべりを通る、大量の湧き水があるなど、地盤条件は最悪です。さらに３～４㎜/年という日本最速の隆起速度と、日本最大の土被り（トンネルから地表までの厚さ）１４００ｍという、前例のない条件も加わります。下からは隆起にともなう圧力が、上からは山の重さによる圧力がトンネルに加わり、常にトンネルを押しつぶそうという力がかかり続けるのです。これによりコンクリートの劣化が早まる恐れはないのでしょうか。
膨大な圧力が加わり続けたコンクリート壁に微細なヒビが入り、水が染み込んで劣化し、大地震の際に大きな塊となってはがれ落ち、そこへ減速中のリニアが時速２００キロで突っ込む…
大丈夫なのかしら。
そうそう。
南アルプス長大トンネルというと、乗客非難をどうするんだ？という大問題もありますよね。JR東海は、「地震時にお客様には地下にとどまっていただきます」なんて言っているけど、要するに南アルプス地下カンヅメが前提らしいのです。
平成26年11月18日 第３回静岡県中央新幹線環境保全連絡会議資料より
南アルプスの工事用トンネルを”非常口”としている以上、静岡の行政は真冬の大地震時にリニア乗客が南アルプス山中にゾロゾロ脱出してくる事態を想定して救助・避難する計画をたてておく義務があると思うのですが、それって大量山岳遭難じゃありませんかね…？ １年半たっても詳細は分からないままなんですけど。
それから南アルプス山中の残土の山が災害を招くんじゃないかという懸念もありますな。
川をはさんで巨大な崩壊地と向かい合う残土の山。高さ70ｍ、幅300ｍ、長さ500ｍなり。
地震で残土自体が崩れなくとも、対岸が崩れたら川をせきとめてしまうだろ！？
河道閉塞の後に巨大土石流が起きたら、JR東海は責任をどうとるんだ？
一応、こういう危険性は全て最小化できる自信があるからこそ計画が持ち上がっているのでしょう。
しかしそれがどのような内容なのか、つまり東海地震ではこのような事態が予想され、ここまでは対策がとれるという話はほとんど聞こえてきません。まして、それを踏まえて計画の是非を問うようなことは全く行われていません。それなのに、「東海地震を想定すると迂回路としてのリニア中央新幹線が必要」という声がありました。たぶん、熊本での新幹線脱線を受けて、またあがってくるんじゃないのかな？