ジ オ テ キ ス タ イ ル 技 術 情 報1995.3
「ジオ メ ンブ レンな ど に よる地 すべ り地 域 の降雨 浸透 防止 工法 に関す る研 究 」
共 同研究 概要 報 告
建設省土木研究所
土質研究室
三 木
博 史
〃
地すべ り研究室
綱 木 亮 介
財団法人土木研究セ ンター
井 上
秀 治
1.は じめ に 本 共 同研 究 は 建 設 省 土 木 研 究 所(地 す べ り研 究 室 ・土 質 研 究 室)と 財 団 法 人 土 木 研 究 セ ン タ ー お よ び 、 民 間企 業21社 に よ り平 成4年10月 か ら平 成8年3月 ま で 行 って い る もの で あ る。 本 報 告 に お い て は 、 研 究 目 的 、 研 究 内 容 、 現 在 の 進 捗 状 況 お よ び 、 今 後 の 課 題 、 共 同 研 究 の 組 織 編 成 に つ い て 紹 介 す る 。 2.研 究 目的 従 来 か ら地 す べ り、 斜 面 崩 壊 な どの 原 因 の 一 つ と して 、 雨 水 等 の 地 中 浸 透 に よ り地 下水 位 の 上 昇 が も た ら さ れ 帯 水 層 に お け る 間 隙 水 圧 の 上 昇 が 起 こ り、 土 の 飽 和 度 が 増 す こ と に よ って せ ん 断 抵 抗 力 が 低 下 して い くこ と は 広 く知 られ て い る 。 地 す べ り地 の 斜 面 に お け る水 文 循 環 の 仕 組 み は 、 図-1*の と お りで あ る。 しか し、 在 来 の 浸 透 防 止 工 法 と して は 、 表 面 排 水 路 工 や 、 応 急 対 策 と して 地 表 面 へ の 簡 易 的 な 遮 水 シ ー ト張 り工 な ど の 局 部 的 な 対 応 策 が 取 られ て い る 。 本 研 究 に お い て は 、地 中 浸 透 水 の 浸 透 お よ び 移 動 機 構 を 定 量 的 に 把 握 し、 遮 水 シ ー トの 敷 設 お よ び 埋 設 に よ って 地 下水 位 の 上 昇 低 減 を 行 い 、 地 す べ り、 斜 面 崩 壊 な ど の 安 定 化 を は か る 対 策 工 法 の 設 計 、 施 工 法 の 開発 を 行 っ て い る。 ま た 、 本 工 法 で 使 用 す る 各 種 遮 水 シ ー ト(以 下 、 ジオ メ ン ブ レ ン と い う)の 材 料 特 性 を 室 内 お よ び 屋 外 実 験 に よ り明 らか に し、 適 用 に あ た っ て の 要 求 品 質 を検 討 して い る 。 地す べ りとの 関係 (1)飽 和 度 の変 化 に よ る 土 塊 強度 変化 を 含 む 物 性 値の 変化 (2)間 隙 水圧 の変 化 斜 面 安 全 度 の 変 化 図-1水 文 循 環 と 地 す べ り の 関 係 (*引 用文献:斜 面 ・土留 め技術総覧、(株)産 業技術サー ビス, 1991) ―22―3.研 究 内 容 研 究 推 進 に あ た って は 、 そ の 内 容 を 「機 構 解 明 ・適 用 性 の 検 討 」 、 「設 計 手 法 の 確 立 」 お よ び 、 「施 工 手 法 の 確 立 」 の 三 つ に 分 け て い る 。 個 々の 研 究 内容 に つ い て は以 下 に 示 す と お りで る 。 (1)機 構 解 明 ・適 用 性 の 検 討 地 す べ り、 斜 面 崩 壊 地 の 浸 透 機 構 、 移 動 機 構 の 把 握 の た め に 必 要 な 既 存 、 新 規 も含 め た 調 査 手 法 の 検 討 を 行 う。 調 査 に よ っ て 定 量 的 に 得 られ た デ ー タ で 浸 透 流 解 析 、 斜 面 安 定 解 析 な ど の 数 値 解 析 を 行 い 、 水 文 循 環 の シ ュ ミ レー シ ョ ン と安 定 性 を 相 関 づ け 、 本 工 法 の 適 用 性 判 定 シス テ ム の 構 築 に 向 け て 研 究 を 行 っ て い る 。 そ の 主 な 内 容 は 以 下に 示 す とお りで あ る 。 (1)調査 内 容 ・す べ り面 形 状 、 深度 の調 査 … 三 次 元 的 な 地 す べ り規 模 の 把 握 、 移 動 量 な ど ・水 文 循 環 機 構 … 降 雨 ・融 雪 、 透水性(表 層 の浸透 能)、 流 向 ・流 速 、地 下水 位 な ど ・土 性 の 特 性 値 … 現 地 、室 内に お け る各 種物理 試験 、力 学試験 な ど (2)数値 解 析 ・浸 透 流 解 析 … 現 地 に お け る モ ニ タ リン グ 状 況 に 応 じて 行 う有 限 要 素 法 に よ る解 析 ・斜 面 安 定 解 析 … 地 下 水 位 に 着 目 した簡 便 分 割 法 に よ る解 析 (2)設 計 手 法 の 確 立 地 す べ り地 の 地 形 に 応 じ効 果 、 施 工 性 、 社 会 的 制 約 条 件 を 考 慮 した ジ オ メ ンブ レ ンの 敷 設 位 置 、 敷 設 形 態 の 設 計 を行 う。 こ の 時 、 必 要 で あ れ ば そ の 他 の 併 用 工 法 の 選 定 お よ び 設 計 も行 う。 ま た 、 現 場 に お け る適 用 材 料 の 要 求 品 質 を検 討 し、 必 要 と さ れ る物 性 値 を 確 認 す る た め に 各 種 試 験 を 実 施 して い る 。 そ の 主 な 内 容 は 以 下 に 示 す と お りで あ る 。 (1)物性 試 験 … 引 張 試 験 、 耐 久 性 試 験(ジ オ テ キ ス タ イ ル の 特 性 評 価 を 参 考)な ど (2)敷設 の た め の 確 認 試 験 … 土 と ジオ メ ンブ レ ンの 摩 擦 特 性 試 験 、 ジ オ メ ンブ レ ンの 継 ぎ 目 部 の 止 水 性 チ ェ ッ ク な ど (3)施 工 手 法 の 確 立 設 計 内 容 の 再 現 性 を 確 認 し、 現 地 に お け る地 す べ りの 安 定 性 を 確 保 した 施 工 法 の 確 立 に 向 け て 研 究 を 行 っ て い る 。 本 工 法 は 全 面 敷 設 、 部 分 敷 設 が 考 え られ る 上 に 、 現 地 盤 に 追 随 した挙 動 を 示 す 材 料 を 使 用 す る た め 、 適 用 材 料 の 物 性 を 生 か す 手 法 が 望 ま れ る 。 そ の た め 、 施 工 法 は 常 に 設 計 法 と リ ン ク し、 試 験 な ど を 共 同 で 実 施 して い る 。 4.現 在 の 進 捗 状 況 本 共 同研 究 も研 究 実 施 か ら お よ そ2年 が 経 過 して い る 。 前 章 に 示 した 研 究 内 容 は 個 別 の ワ ー キ ン グ グ ル ー プ 活 動 で 実 施 中 で あ る。 そ れ ぞ れ の 経 過 状 況 を 以 下 に 示 す 。 (1)機 構解 明 ・適 用 性 の 検 討 ・地 す べ りの モ デ ル 地 区 を 通 年 観 測 し、水 文 、 移動 量 お よび 、各種土 質 定数 の デー タを 収集 ・浸 透 流 解 析 に よ る現 地 の 地 下水 位 変 化 に 対 応 した シ ュ ミ レー シ ョ ンの 実 施 ・現 地 の 地 下 水 位 変 化 に 対 応 した 斜 面 安 定 性 の 検 討 (2)設 計 法 の 確 立 ・実 際 の 地 す べ り地 に お け る ジオ メ ンブ レ ン敷 設 に 関 す る 設 計 の ケ ー ス ス タ デ ィ ―23―
・地 す べ り地 内 の 滑 落 崖 に 対 応 した 付帯 工 事 に 関 す る設 計 の ケ ー ス ス タ デ ィ ・各 種 物 性 試 験 お よ び 敷 設 の た め の 確 認 試 験 は概 ね 終 了 (3)施 工 法 の 確 立 ・地 す べ り、 斜 面 崩 壊 等 の 文 献 調 査 ・国 内 外 に お け る ジオ メ ンブ レ ン敷 設 手 法(処 分 場 、 遮 水 工)の 現 状 調 査 ・各 種 物 性 試 験 お よ び 敷 設 の た め の 確 認 試 験 は概 ね 終 了 5.今 後 の 課 題 調 査 お よ び 解 析 結 果 を も と に 本 工 法 で 行 うべ き 調 査 、 観 測 項 目 の 体 系 化 を は か り、 付 随 す る数 値 解 析 の 精 度 を 上 げ て い き た い 。 調 査 、 数 値 解 析 を 整 理 す る こ と は 、 水 文 循 環 の 面 的 な 制 御 を 行 う本 工 法 が 地 す べ りの緩 和 に つ な が る こ と を 定 量 的 に 実 証 す る こ と に な る 。 設 計 、 施 工 法 に お い て は 物 性 試 験 お よ び 敷 設 の た め の 確 認 試 験 の ま と め を行 う。 そ れ らの 結 果 を も とに 現 地 実 証 試 験 を 行 い 、 対 策 工 法 と して の 確 立 して い く。 今 後 は 、 「ジ オ メ ンブ レ ンな ど に よ る地 す べ り地 域 の 降 雨 浸 透 防 止 工 法 」 の 判 定 、 設 計 お よ び 、 施 工 指 針 につ な が る 資料 の 作 成 を 行 っ て い き た い 。 ま た 、 現 地 調 査 結 果 、 解 析 結 果 お よ び 、 実 験 結 果 の 具 体 的 デ ー タ な ど の 成 果 を 対 外 的 に 公 表 し て い き た い 。 6.共 同 研 究 の 組 織 編 成 本 共 同研 究 の 実 施 当 初 よ り、 研 究 計 画 を 円 滑 に 進 め る た め に 調 整 を 重 ね 、 細 分 化 した委 員 会 の 設 置 お よ び ワー キ ング グル ー プ の 編 成 を行 っ て 活 動 して き た 。 以 下 に 、 そ の 具 体 的 な 組 織 編 成 を 示 す 。 ・(財)土 木 研 究 セ ン タ ー ・民 間 企 業21社 の 研 究 責 任 者
運営委員会
技術委員会
・建 設 省 土 木 研 究 所 地 す べ り研 究 室 、 土 質 研 究 室 ・(財)土 木 研 究 セ ン タ ー ・民 間21社 の 実 務 責 任 者 W/G連 絡 会 ・建 設 省 土 木 研 究 所 地 す べ り研 究 室 、 土 質 研 究 室 ・(財)土 木 研 究 セ ン タ ー ・各 ワ ー キ ン グ グ ル ー プ の 民 間 側 の リー ダ ー 適 用 性W/G ・建 設 省 土 木 研 究 所 地 す べ り研 究 室 ・(財)土 木 研 究 セ ン タ ー ・民 間 企 業5社 設 計W/G ・建 設 省 土 木 研 究 所 土 質 研 究 室 ・(財)土 木 研 究 セ ンタ ー ・民 間企 業9社 施 工W/G ・建 設 省 土 木 研 究 所 土 質 研 究 室 ・(財)土 木 研 究 セ ンタ ー ・民 間 企 業7社 ―24―● 共 同 研 究 者 建 設 省 土 木 研 究 所 砂 防 部 地 す べ り研 究 室 〃 材 料 施 工 部 土 質 研 究 室 財 団 法 人 土 木 研 究 セ ン タ ー (株)大 林 組 、 基 礎 地 盤 コンサルタンツ(株)、(株)熊 谷 組 、 三 信 建 設 工 業(株) シ ー ア イ化 成(株)、 シバ タ工 業(株)、 清 水 建 設(株)、(株)銭 高 組 、 ダ イ ニ ッ ク(株) 太 洋 興 業(株)、 タ キ ロ ン(株)、(株)田 中 、 帝 人(株)、 東 急 建 設(株)、 東 拓 工 業(株) 東 洋 紡 績(株)、 日本 ゼ オ ン(株)、 前 田建 設 工 業(株)、 三 井 石 化 産 資(株) 三 菱 建 設(株)、 ユ ニ チ カ(株)(五 十 音 順) ―25―
