シンクホール

浜辺で固く積み上げた砂のお城の下に海水がしみ込むと、見た目は何ともなくても、足をのせた瞬間にガラガラと崩れてしまいます。自然に起こるシンクホールも、とてもよく似た仕組みでできます。

最もよく起こるのは、地下で石灰岩が水に溶けて大きな空間ができるときです。雨水は空気中の二酸化炭素を吸い込んで、弱い酸性になります。この酸性の雨水が地下にしみ込むと、炭酸カルシウムでできた石灰岩を、何万年もかけて少しずつ溶かしていきます。これを溶食作用と呼びます。

時間がたつと、地下には大小さまざまな洞窟ができていきます。洞窟がどんどん大きくなったり、上をおおう土や岩の層が薄くなったりすると、やがて地表の重さを支えきれなくなり、天井が一瞬で崩れて、深い穴が現れます。

石灰岩の地域ではない、コンクリートにおおわれた都心のど真ん中でも、シンクホールはよく起こります。都市型のシンクホールは、自然の浸食よりも、人間による地下開発や設備の老朽化が主な原因です。

地中に埋まった古い上下水道管にひびが入ると、噴き出した水が周りの土を少しずつ削っていきます。水の通り道に沿って地下水と土がいっしょに流れ出し、アスファルトのすぐ下に大きな空洞ができます。見た目はふつうの道路でも、中身は空っぽの卵の殻のような状態です。

そこへ大型トラックやバスが通って衝撃が加わると、薄いアスファルトの板は力なく割れ、車も道路もそのまま下へ落ちてしまいます。大規模な地下鉄工事や高層ビルの基礎工事で地下水をくみ上げすぎたときにも、周囲の地盤が沈んで起こります。

シンクホールは、あっという間に突然できるように見えますが、たいていはその前から地下で空洞が育ってきた結果です。石灰岩の地域では数千年以上、都市の配管からの水漏れでは数週間から数年のあいだに、その空間ができます。

普段、地下の土や砂のすきま、地下の洞窟を満たしている地下水は、上の地盤の重さの一部を支えています。土の粒のあいだにある水が生むこの圧力を、間隙水圧といいます。ところが、干ばつが起きたり地下水をたくさんくみ上げたりして水が抜けると、地下水が支えていた力がなくなり、土の重さがそのまま下にかかって、空洞の天井が崩れやすくなります。

ですから、シンクホールが何の前触れもなく来るとは限りません。道路がわずかにでこぼこになったり、歩道のブロックにすきまが開いたりといったサインが先に現れることもありますし、道路のすぐ下の浅いところにある空洞は、地中レーダー(GPR)などの機器で前もって見つけられることもあります。