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2) 樹脂発泡体・ゴム発泡体
(6) 目地材
目地材は、万一の側壁護岸破壊時における本堰堤と副堰堤への影響回避及び側壁護岸本体の収縮等 を考慮し、設置する。
目地材は、側壁護岸延長20m以内に1箇所の割合で目地材(厚さt=10mm)を設置する。なお、延 長等により割り切れない場合は現場の施工性を考慮し、適宜設ける。ただし、最低設置幅は 10m とす る。また、堰堤及び水叩工には設置しないこと。
目地材の材料は以下の製品から選定する。
図 2-35 側壁護岸の目地材設置位置
目地材製品仕様
1)瀝青繊維質目地板
瀝青繊維質目地板は一般的に30~35%のアスファルト含有率である。アスファルトを含有することで 防水性・耐腐食性に対応している。従前より使用されており、信頼度が高い。
特徴:カッターで簡単に切断できる(はみ出しが少ない)。軽量、耐候性、耐腐食性が良い。経年劣 化すると粘弾性が乏しくなり押し出される。
(7) 袖小口の昇降施設
砂防堰堤の本堰堤及び副堰堤の水通し袖小口に、必要に応じて維持管理のための昇降施設を設ける ものとする。なお、原則として袖小口両岸に設置する。
袖小口の昇降施設は、一般にタラップが用いられる。
図 2-36 袖小口の昇降施設(タラップ)
出典:北陸地方整備局 標準設計 平成20年11月 砂防堰堤 タラップ を加工
2-1-9 鋼製砂防堰堤の設計
鋼製砂防堰堤の選定にあたっては、鋼製砂防堰堤の特徴、地形、経済性、施工性、耐久性、維持管 理等を考慮しながら総合的な判断により選定を行う。
掃流区間に設置される不透過型の鋼製砂防堰堤には「枠構造」、「ダブルウォール構造」、「セル構造」
の3つのタイプがある。鋼製砂防堰堤の設計は「鋼製砂防構造物設計便覧」に準じて行うものとする。
掃流区間における鋼製砂防堰堤の特徴を以下に示す。なお、中詰め材に割石や現地発生材(土砂礫)
を使用した堰堤で、出水時に中詰材が流出し、損壊する事例が発生していることから、常時流水がある 等、流域規模が大きい場合、中詰材に砂防ソイルセメントを用いて固化する等、部分的な損傷が全体に 拡大しないように配慮し、冗長性(リダンダンシー)の確保を行うこと。
(1)
枠構造
枠堰堤は、形鋼や鋼管で形成されたフレーム(枠)の各面を、L形鋼・平鋼・棒鋼などでスクリーン 状にカバーして、中詰材を中詰めする構造である。
鋼製自在枠・鋼製続枠の2種類がある。それぞれ重力式構造として安定であることの他に、水平力に 対する抵抗要素を枠骨組構造の強度または中詰材のせん断抵抗性としており、施設の計画、設計に当た っては事前に各形式の特徴を把握する必要がある。
(2)
ダブルウォール構造
上・下流面に鋼矢板やエキスパンドメタルなどによってパネル壁面材を設けて中詰めを行い、上・下 流面壁材の間をタイロッドで連結した構造。
容器となる鋼材部には、水平力に対抗する機能を全く期待していないため、中詰材のせん断変形に対 する抵抗が確実に期待できるように設計・施工することが必要である。
(3)
セル構造
不透過型のセル構造は、鋼製セグメント(直線鋼矢板、鋼板)で構成された鋼製殻の中に中詰材を、
隙間無く配置した重力式砂防堰堤。ダブルウォール構造と同様に中詰材のせん断抵抗のみ評価している。
構造面は透過型の場合と同様である。
2-1-10
砂防ソイルセメント堰堤の設計
砂防ソイルセメントを用いた工法は、大礫を除去する以外には粒度調整をしない現地発生土砂を施 工現場において攪拌混合し、砂防施設とこれに伴う附帯施設の構築及び地盤改良を行う工法である。
ツインヘッダーによる施工、振動ローラ転圧による施工という施工方法の違いから、「ISM 工法」も しくは「INSEM工法」に大別される。
砂防ソイルセメント堰堤の設計は、「砂防ソイルセメント設計・施工便覧 財団法人砂防・地すべり 技術センター」、「砂防ソイルセメントの材料特性に関する調査結果 (独)土木研究所技術資料」に 準じて行うものとする。
2-2 透過型砂防堰堤
掃流区間に計画される透過型砂防堰堤は、出水時に流水を堰上げることによる流出土砂量及びその ピーク流出量の低減、中小洪水時及び平常時における渓流の連続性を目的とする。
透過型砂防堰堤の設計にあたっては、その目的とする機能が発揮され、かつ、その機能が長期間保 持されるよう安全性を考慮するとともに、経済性、維持管理面、自然環境、社会環境についても考慮 しなければならない。
2-2-1
設計順序
透過型砂防堰堤の設計の順序は、堰堤サイトの地形、地質等の物理特性、半川仮締切の可否、その 堰堤の目的に対する適合性及び経済性、安全性等の各要素について考察し、堰堤型式の選定に必要な 概略設計を行った後、堰堤型式を決定する。次に決定された堰堤型式について、水通し、透過部、本 体及び基礎の実施設計を行った後、袖、前庭保護工、間詰め等の付属物の設計を行う。その他の施設 は、必要に応じて設計を行う。
図 2-37 透過型砂防堰堤の設計順序
水通しの設計
本体の設計
基礎の設計
袖部の設計
前庭保護工の設計
付属物の設計
水通しの位置,水通し断面
天端幅,設計荷重の組合せ,
安定計算に用いる荷重,断面形状,安定条件
基礎の根入れ,基礎地盤の安定,
基礎処理
袖天端の勾配,袖天端の幅,袖の安定計算,
袖の嵌入,袖の長さ,袖の高さ,袖折れ
副堰堤,水叩き,垂直壁,側壁護岸,護床工
堤冠保護工,間詰工,法面対策,
水抜き暗渠,収縮継目 等
その他の施設の設計
透過部の設計 透過部の縦横断方向,幅,高さ
2-2-2 水通しの設計
水通し断面は水通し断面で計画対象流量を安全に流下させる断面とし、余裕高を考慮して設定す る。透過部断面は流出土砂・流木等の閉塞の可能性を考慮し、水通し断面に含まない。
水通し断面の設計は「2-1-2 水通しの設計」に準じる。
図 2-38 コンクリートスリット砂防堰堤の水通し断面と透過部断面
2-2-3
透過部の設計
透過部断面は、平常時の土砂と水をスムーズに流し、かつ、土砂調節のために出水時に流水を堰上 げることを目的とした断面とする。
透過部断面(スリット断面)は、透過部断面で計画対象流量を流下できる場合は、「(5)透過部断面の 高さ」に基づき決定するものとする(図2-39 参照)。
透過部断面で計画対象流量を流下できない場合は河床変動計算もしくは水理模型実験によって透過 部の形状等を決定するものとする。
(1) 縦断方向
透過部断面の底面高は渓流の連続性を考慮して、原則として最深河床高程度とする。透過部断面を 複断面にする場合でも、上下流の連続性を考慮して透過部断面の高さを設定する。
河床変動の縦断的な経年変化が把握できている場合は、過去5年程度の最深河床にも対応できるよう に透過部断面の底面の高さを計画する。
(2) 横断方向
渓流の連続性ならびに両岸の安定を確保できる位置に透過部断面を設置する。
堰堤の軸が流路の屈曲部に位置するときは、流水の直進性を考慮し、透過部断面は堤体の安定を損な わない範囲で外側に設置するのが望ましい。
図 2-39 透過部の検討フロー
(3) 透過部断面の幅
透過部断面の幅の設定にあたっては、水理計算や水理模型実験等により、堰上げ及び土砂流出ピー クの調節が起こることが確認できる幅以下とする。
流木の流下が見込まれる渓流では、別途流木対策を検討し、流木による閉塞が生じないようにする。
複数のスリットを計画するときのスリット1つの幅は、スリット底部の補修作業のしやすさを考慮し、
3m程度より狭くしないことが望ましい。
計画堰堤の施設効果量、堰堤計画の条件
最小スリット幅の設定 ・ 閉塞しないスリット幅の条件
・ 平時出水でせき上げない条件
スリットの深さの設定
(初期値の設定)
スリットの総幅の設定
(初期値の設定)
・ 計画上のスリット深さの設定
・ 堆砂勾配での等流水深の算定
・ 計画流量に対して十分にせき上げ しつつ、出来るだけ広く設定
スリット断面で計画流 量を流下できるか
No
Yes
河床変動計算もしくは水理模型実験によっ て透過部断面の形状等を決定
堆砂の高さZsの算出
スリット形状の妥当性
スリット形状の決定
スリットの個数、位置の決定
砂防堰堤本体・
前庭保護工等の設計 No
Yes 必要堆砂量、堰堤
高、スリット底部 高、最小スリット 幅等に留意し、ス リットの深さ、ス リットの総幅を微 調整して、堆砂の 高 さ が 最 大 (Hs=Zs+h0)となる ようにスリットの 深さ、スリットの 総幅を決定する。
・ 堆砂量は満足か
・ 堰堤高は妥当か
・ スリット底部高は妥当か
・ 最小スリット幅は妥当か