本節では、土木学会地震工学委員会耐震基準小委員会（委員長 西村昭彦氏、（株）テス （当時））が2001年9月に発行した「土木構造物の耐震設計ガイドライン（案）－ 耐震基準作成のための手引き－」1)（以下、ガイドラインと称する）におけるレベル２地震動について述べる。レベル２地震動は、構造物の耐震安全性照査に用いる地震動である。一方、地震後の使用性に係わる要求を経済的に満たすことを目的とした経済性照査（仮称）に用いる地震動は、これとは別に定める必要があり、それについては4.4.3で同・小委員会の試案を紹介する。
(1) 要求性能と設計入力地震動
土木学会では1995年兵庫県南部地震による阪神淡路大震災の後、同年5月と翌年1月の2回にわたって耐震基準等に関する「提言」を行った2）。 その中で、今後、土木構造物の耐震性能の照査では、レベル１およびレベル２の２段階の地震動強さを用いるべきことが述べられ、レベル１地震動は原則としてそれが作用しても構造物が損傷しないことを要求する水準を示す、レベル２地震動はきわめて希であるが非常に強い地震動を定式化したもので構造物が損傷を受けることを考慮してその損傷過程にまで立ち入って構造物の耐震性能を照査する水準を示す、としている。
このうち、レベル２地震動の考え方については、土木構造物の耐震設計に関する特別委員会作業グループ（WG1）が地震工学委員会レベル２地震動研究小委員会とともに調査検討した内容は2000年6月に第３次提言3）の一部として公表されるとともに、同小委員会の調査報告もまとめられている4）。 すなわち、レベル２対象地震を先に選定し、これによる当該地点の地震動を評価することを原則としている。
「提言」でレベル２地震動は「極めて稀であるが非常に強い地震動」と表現されているが、陸地近傍で発生する大規模なプレート境界地震と主要な活断層による内陸直下の地震は、大きな地震動強度を示す点では共通性があるが、再来期間は前者が100年オーダー、後者が1000年オーダーと大幅に異なっている。 しかも全般的に特定の地震の再現期間に関する情報は現時点では極めて不足しているため両者を同列に扱いにくいことから、ガイドラインでは地震危険度の情報も参照してレベル２対象地震を選定することとしたものの、地震危険度をレベル２地震動の評価に直接用いていない。
現在の科学技術は、震源断層の破壊プロセスが確定すれば地震動はかなりの高精度で評価できる段階にある。しかし将来の地震に関しては震源断層の破壊プロセスに不確定要因が多く、予測にはばらつきが不可避である。 とりわけ、大きな破壊力を示す強い地震動の発生メカニズムに関しては、未解明ないし不確定の部分が多い。 そのため、耐震機能と経済性のバランスのもとで合理的と判断される地震動強度を選定することが必要であり、その場合にレベル２地震動は物理的に発生可能と考えられる極限としての最大地震動強さを下回ることもある。 レベル２地震動を最大級の強さをもつ地震動としたのは、このためである。 強震動下における構造物の非線形挙動が脆性的であるか塑性的であるかによって、強震動が構造物の耐震性能に及ぼす影響は、大幅に相異することが知られている。 構造物のこのような応答特性を重視する立場から、レベル２地震動を対象構造物の耐震性能に対して、深刻な影響を及ぼす可能性が強い地震動と言い換えると、この用語の意味はより厳密になる。
(2) レベル２対象地震の選定
レベル２地震動の設定に際しては、まず当該地点において最大級の強さの地震動をもたらし得る地震を選定する。この地震のことをここでは「レベル２対象地震」と呼ぶ。レベル２対象地震は、原則として地震規模（気象庁マグニチュード）と震源もしくは震源断層の位置により表現される。次に、レベル２対象地震が発生した場合の当該地点における地震動を最も適切な方法により評価する。
一般に、耐震設計における地震外力の設定では、主として地震発生の問題に関する対処方法として、確率論的地震ハザード評価と想定地震（シナリオ地震）による地震動評価の２つの考え方が用いられてきた。ここでのレベル２地震動評価の考え方はこのうちの想定地震による地震動評価に当たる。昨今の強震動地震学の知見によれば、震源の特性（断層の形状や断層の破壊特性など）、地震動の伝播経路特性、地盤による増幅特性などをより詳細にモデル化して地震動を予測することが可能となってきており、こうした方法を駆使してレベル２地震動を評価するには地震の物理的イメージをあらかじめ想定しておくのが便利である。
土木学会の第二次提言の解説でも指摘されているように、地震荷重評価の観点からはできる限り共通の意思決定規範が用いられるべきであり、加えて性能照査型設計法への移行の趨勢を踏まえれば、今後は種々の構造物が保有する地震リスクを定量化しようとする方向にあると考えられる。こうした観点からは、レベル２地震動が確率論的な地震ハザードレベルと系統的に対応した形で設定できれば理想的である。しかしながら、わが国の多くの活断層の活動による地震発生確率は、例えば30年確率では数%以下のものが大半であるが、一方で宮城県沖地震や糸魚川・静岡構造線断層帯の活動による地震の30年間での発生確率はそれぞれ90%以上、約14%と公表されており、両者の値は大きく異なる。すなわち、最大級の強さの地震動が発生する確率は対象とする地点ごとにさまざまであり、これが発生確率の水準を揃えてレベル２地震動を設定することを困難にさせる最大の要因となっている。
ガイドラインでは、震源断層が特定できる非常に強い地震動は、その発生確率の高低にかかわらずレベル２地震動の候補として評価している。レベル２地震動と当該地点でのハザードレベルとの関係は地点ごとにさまざまであり、確率レベルを揃えてレベル２地震動を設定するという形にはならない。しかし、確率の情報が不要なのではなく、構造物の耐震性能照査の基礎情報としてレベル２対象地震の発生確率あるいはレベル２地震動の発生確率を明示しておくことが重要であるとしている。なお、この点に関しては、ガイドライン作成後の技術の進展（地震調査研究推進本部などの検討）を踏まえて、議論が進められている。
(3) レベル２地震動の評価
従来の耐震設計基準は、大きな地震災害が発生するたびに改訂され、設計地震動もそのつど引き上げられてきた歴史を持つ。従って設計地震動は、「既往最大」の地震動の性格を与えられてきた。最近でも1995年兵庫県南部地震を受けて多くの構造物の耐震設計基準が改定され、その設計地震動は例えば道路橋示方書などのように同地震において観測された地震動を参考に設定されている場合が多い。また、地震動は震源や伝播経路およびそれぞれの地点の地盤構造によって大きく影響されるが、従来の基準ではこれらの影響を言わば平均した形で地震動が評価されてきた。例えば地盤を３～４種類に分類した上で、それぞれに平均的な地盤の影響を考慮する方法などである。
このような方法で設定されてきた設計地震動は、多くの場合において構造物の地震被害の抑止に有効に働いてきた。1995年兵庫県南部地震においても幅数km、長さ20km程度の所謂「震災の帯」の地域以外では、重大な地震被害はそれほど発生しなかった。震災の帯の地域の被害は、震源断層に近かったこと、深層地盤および浅層地盤の影響で特に地震動が増幅されたため、従来の設計地震動を大きく超える地震動が作用したために発生したと考えられている。すなわち、この地震も含めて過去の地震被害を詳細に調査すると、震源断層に近い、地盤構造によって大きく地震動が増幅されたなど、構造物建設地点の特殊な地震環境、地盤環境が、過去の震災事例にない条件や、平均化された条件よりはるかに異なる条件の場合に、重大な地震被害が発生している。
1995年兵庫県南部地震で観測された地震動を参考に設定された新しい基準で構造物が設計されれば、今後もし神戸で同じような地震が発生した場合には、被害は遙かに少なくなることは間違いない。しかし、兵庫県南部地震で観測された地震動の大きさは大変大きいので、日本の殆どの地域では発生するはずもない大きな設計地震動で構造物が設計されることになり、大変な不経済となる。またごく一部の地域ではあるが、兵庫県南部地震時の神戸の場合より悪い条件となり、もっと大きな地震動が作用する危険性もある。また、兵庫県南部地震において震災の帯のなかで観測された地震動は存在しないので、これらを参考に設定された設計地震動は、神戸の震災の帯の中では十分ではないかもしれない。
以上の点を考えると、既往最大かつ代表的な地震動で、日本中の構造物を設計する従来の考え方が、経済的に地震災害を軽減するには、最早有効ではないことがわかる。今後新たに耐震設計基準の改定をおこなう場合には、建設地点の地震環境や地盤環境を個別に的確に評価して設計する体系に変える必要がある。このためには震源となる断層と構造物の建設地点を特定して、構造物ごとに個別に地震動を評価することが必要となる。すなわち、設計地震動が震源依存( Source specific )かつ地点依存 ( Site specific )であることを前提とすることである。
設計地震動を地盤種別ごとに応答スペクトルなどで明示してきた従来の設計基準に比べると、震源依存地点依存で、構造物ごとに地震動を推定するのは煩雑であることは間違いない。特に重要度のそれほど高くない構造物に対しては、大きな負担となることも考えられる。この点を解決する方法としては、地方自治体などが十分な活断層や地盤の調査をしたのち、震源となる断層を想定し、これらの断層からの距離が同程度で地盤構造がほぼ同じと見なせる大きくても数十平方㎞程度の地域ごとに、予め設計地震動を推計しておくことが考えられる5)。
(4) 不確定性の評価
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