論文の概要: A Framework for Modeling Liquefaction-Induced Road Disruptions After Earthquakes: Implications for Emergency Response and Access in the Cascadia Region of North America

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.16948v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 15:54:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-19 18:32:57.29142
• Title: A Framework for Modeling Liquefaction-Induced Road Disruptions After Earthquakes: Implications for Emergency Response and Access in the Cascadia Region of North America
• Title（参考訳）: 地震後の液状化による道路破壊のモデル化のための枠組み:北米カスカディア地域における緊急対応とアクセスの意義
• Authors: Morgan D. Sanger, Olyvia B. Smith, Brett W. Maurer, Liam Wotherspoon, Marc O. Eberhard, Jeffrey W. Berman,
• Abstract要約: カスカディア沈み込み帯(CSZ)沿いの大規模な地震は、広範囲にわたる土壌液状化を引き起こすと予想されている。 本研究では,液状化による道路閉鎖とサービス削減を推定するための力学インフォームド・データ駆動型フレームワークを提案する。 その結果、影響は低地の沿岸部、川流域、都市水辺に集中しており、重要な経路に沿って大きな破壊が予想されることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Large earthquakes along the Cascadia Subduction Zone (CSZ) are expected to trigger widespread soil liquefaction that could disrupt transportation systems across the U.S. Pacific Northwest. However, past regional assessments have relied on simple geologic screening methods and binomial shaking thresholds that are only loosely informed by liquefaction science. This study introduces a mechanics-informed, data-driven framework for estimating liquefaction-induced road closures and service reductions, and the framework is applied to a magnitude-9 CSZ earthquake. Predicted liquefaction severity is translated into segment-level probabilities of closure and reduced service using empirically derived fragility relationships. These probabilities are mapped at 90-m resolution and propagated through the National Highway System using a spatially correlated Monte Carlo simulation to estimate link-level disruption. Results show that impacts are concentrated in low-lying coastal zones, river valleys, and urban waterfronts, with major disruptions expected along critical routes including U.S. Route 101. Local mobility is further examined in Pacific and Grays Harbor counties, Washington, where limited network redundancy, strong shaking, and high liquefaction susceptibility lead to elevated probabilities of isolation and loss of hospital access. Socioeconomic analysis reveals modest but statistically significant associations between road impacts and demographic indicators, suggesting that liquefaction impacts may compound with existing social vulnerabilities. While not a substitute for site-specific analysis, the results provide a regional baseline for emergency planning, risk communication, and prioritization of more advanced geotechnical sampling and analysis. Moreover, the methodology proposed here is not specific to the CSZ, but rather, could be applied to analogous studies of road impacts elsewhere.
• Abstract（参考訳）: カスカディア沈み込み帯(CSZ)沿いの大規模な地震は、アメリカ合衆国太平洋岸北西部の交通システムを破壊しうる広範な土壌液状化を引き起こすと予想されている。 しかし, 過去の地域評価は, 液状化科学でしか知られていない, 単純な地質学的スクリーニング法と二項揺らぎしきい値に頼っている。 本研究では,液状化による道路閉鎖とサービス削減を推定するための力学インフォームド・データ駆動型フレームワークを提案し,その枠組みをマグニチュード9CSZ地震に適用した。 予測液状化の重大度は, 経験的に導出された不安定性関係を用いて, 閉鎖・還元のセグメントレベル確率に変換される。 これらの確率は90mの解像度でマッピングされ,空間相関モンテカルロシミュレーションを用いて,リンクレベルの破壊を推定する。 その結果、影響は低地海岸地帯、川流域、都市ウォーターフロントに集中しており、アメリカ国道101号線を含む重要なルートに沿って大きな混乱が予想されている。 ワシントン州パシフィック郡とグレイズハーバー郡では、限られたネットワーク冗長性、強い揺らぎ、高い液状化感受性により、隔離や病院アクセスの喪失の可能性が高まる。 社会経済分析は、道路影響と人口統計指標の質素だが統計的に有意な関連性を明らかにし、液状化の影響が既存の社会的脆弱性と混同する可能性があることを示唆している。 サイト固有の分析の代わりにはならないが、この結果は、緊急計画、リスクコミュニケーション、より先進的な地学的サンプリングと分析の優先順位付けのための地域ベースラインを提供する。 さらに,提案手法はCSZに特有ではなく,道路影響の類似研究に適用可能である。

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