海 岸 堤 防 の 根 固 工 に つ い て
富
永
正
照*・ 坂
本
忠
彦**
1.ま え が き 波 に よ るの り先 洗 掘 に よ り海 岸 堤 防 が 破壊 す る例 は全 国 的 に しば しばみ られ る。 この よ うな災 害 を防 止 す るた め,一 般 に基 礎 ブ ロ ック の下 部 に矢 板 を うった り,異 形 ブ ロ ック な どを用 い た根 固 工 を設 置 す る。 過 去 に お け る堤 防 の設 計 例 をみ る と,基 礎 の 根 入 れ を 深 く して根 固 工 を置 か な い場 合 も あ る し,ま た,基 礎 は 簡 易 に して根 固 工 を強 固 にす る場 合 もあ る。 根 固 工 にっ い て も,砂 の 上 に 直接 異 形 ブ ロ ッ クを置 くこ とも あ り, ま た,砂 の上 に捨 石,マ ッ トな どを敷 い て か らブ ロ ック を置 く場 合 も あ る。 この よ うに,種 々 の設 計 が行 な われ る の は,局 地 条 件 の差,工 費 に よ る制 約 な どに原 因 が あ る場 合 もあ ろ うが,根 固 工 の 設 計 にっ い て 明 確 な指 針 が 示 され て い な い こ とに起 因す る場 合 も相 当 に あ る と考 え られ る。 実 際 の根 固工 の施 工 例 で は,異 形 ブ ロ ック を直 接 砂 の 上 に置 き,そ れ が沈 下 した場 合 は さら に ブ ロ ック を上 にの せ て ゆ く例 が 多 い 。機能 的 に は これ で 十 分 な場 合 も あ ろ うが,沈 下 量 が 大 きい と最 終 的 に は相 当 の経 費 を要 す る こ と に な る。 ま た,異 形 ブ ロ ッ クの み で は砂 の 移 動 をお さえ る力 は ない の で,た ま た ま 基礎 の根 入 れ が 浅 い よ うな場 合 に は災 害 につ なが る可 能 性 が あ る。 以 上 の よ うな見 地 か ら,異 形 ブ ロ ッ ク を用 い た 根 固 工 に っ い て は,ブ ロ ック の下 に捨 石,マ ッ トな ど を敷 くの がや は り有効 で あ ろ う と考 え られ る の で,フ ィル タ ー材 と して 効 果 的 な捨 石 の粒 径,マ ッ トの効 果 な ど につ い て 検 討 を行 な った 。現 段 階 で は な お 問題 点 が残 され て い る が,一 応 これ ま で に得 られ た結 果 をま とめ て報 告 す る 。 なお,こ こで 根 固 工 を考 え る場 合 には 海浜 が季 節 的 に 変 動 して も,全 般 的 に は安 定 で あ る こ と を前 提 と して い る 。侵 食 傾 向 の著 しい 海 岸 で は,根 固 工 のみ で 堤 防 を守 る こ とは 困難 で あ っ て,堤 防 とは別 の工 法,た とえ ば, 突 堤,離 岸堤,養 浜 な どに よ っ て海 浜 の安 定 を は か るべ きで あ る。 2.底 質 の 移 動 を 阻 止 す る フ ィル タ ー 材 の 粒 径 比 の 検 討 海 浜 砂 と捨 石,あ るい は捨 石 と異 形 ブ ロ ッ クの粒 径 比 が あ ま り大 きい と,砂 は捨 石 の 空 げ きの 間 を,捨石 は 異形 ブ ロ ック の空 げ き の間 を通 過 して 移 動 で き るた め,い わ ゆ る波 に よ る吸 い 出 し現 象 が生 ず る もの と考 え られ る。 しか し,粒 径 比 を小 さ く して ゆ く と,空 げ き を通 過 して 移 動 す る こ とは しだ い に 困難 とな り,つ い に物 理 的 に移 動 が 不 可能 とな る 限界 の粒 径 比 に達 す る はず で あ る。 この粒 径 比 を,た とえ ば 図-1に 示 す よ うに,粒 子 の 形 が 球 で,し か も,単 層 に お かれ て い る と仮 定 す れ ば, 単 純 な配 置 の 場 合 は 簡 単 に 求 ま り,大 き い粒 径 をR,小 さい 粒 径 をrと す れ ば,移 動 阻 止 限 界 粒 径 比 は つ ぎの よ うに な る。 (1) (2) 粒 径 比 は粒 子 の配 列 の仕 方 に よっ て も異 な る も の で あ る こ とが わ か る。 実 際 に は,砂,捨 石,異 形 ブ ロ ック と も球 とは か な り異 な った 形 を して お り,し か も何 層 に も 重 な って い る場 合 も あ るか ら,単 純 に この数 値 を採 用 で き ない が,一 つ の 目安 を与 え る もの で あ ろ う。 これ らの こ とを考 え な が ら,簡 単 な根 固 工 の 模型 をつ くっ て,波 に よ る根 固 工 内 の底 質 の 移 動 お よび 移動 阻 止 限 界 比 を検 討 した 。図-2の よ うに小 砂 利 を堤 防 前 面 に 薄 く散布 し,そ の上 に根 固 ブ ロ ック と して 平 均 粒径(dm) 40mm,重 さ30∼35gの 砕石 を一 層 お よび 二 層 に積 み 重 ね て 根 固 工 と した 。 この根 固 工 に波 を 当 て て小 砂 利 の 図-1底 質の移動阻止 限界粒径比 A B 図-2移 動阻止限界粒径比の検討に関す る模 型 *正 会員 建設省土木研究所赤羽支所海岸研究室 **正 会員 同 上第16回 海 岸 工 学 講 演 会 講 演 集(1969) 移 動 状 況 を観 測 した 。 さ らに,根 固 工 よ り飛 び 出 した小 砂利 の 重 量 を測 定 した 。 実験 方 法 は つ ぎ の とお りで あ る 。 造 波 水路 延 長17m,幅60cm,高 さ80cm,固 定 床,海 底 勾 配1/10 実 験 波 波 高3∼10cm,周 期1.0∼1.6sec 堤 防 鉛 直 堤 と し,堤 脚 水 深Ocmの 位 置 に お い た. 根 固 工 根 固 ブ ロ ッ クdm=40mm,重 さ30∼35g の ほ ぼ均 一 な砕 石 底 質 材料dm=2.8,4.0,4.8,5.8mmの ほぼ 均 一 な 小 砂 利 根 固 ブ ロ ック が一層 お よび 二 層 の場 合 の小 砂 利 の移 動 図-3(a)根 固工下部の底質の移動量(根 固工1層) 図-3(b)根 固工下部の底質の移動量(根 固工2層) 量 を図-3(a),(b)に 示 す 。 小 砂利 の 移 動 量 は根 固 ブ ロ ック よ り飛 び 出 し,根 固 工 前 面 を波 の 運動 に っれ て移 動 して い る も の を実 験 終 了 時 にあ つ め て測 定 した 。実 験 時 間 は い ず れ も15分 間 で あ る。 これ らの 図 に よ る とっ ぎ の こ とが わ か る 。 (i)沖 波 波 高 が大 き い ほ ど飛 び 出 し量 が多 い 。 (ii)小 砂 利 の粒 径 が小 さい ほ ど飛 び 出 し量 が多 い 。 (iii)dm=4mm以 上 の粒 径 の小 砂 利 の飛 び 出 し量 の ち らば りが大 き い。 これ は根 固 ブ ロ ッ ク と小 砂 利 との 粒 径 比 が小 さ くな る た め,空 げ きの 間 を通 過 して の 移 動 が 阻 止 され る場 合 が あ る こ と を示 して い る と考 え られ る。 以 上 の 考 察 と実験 結 果 よ り,粒 径 比r/R=0.1以 上 の と きは,上 層 の 大粒 径 の もの に よる 下層 の 小粒 径 の砂 の 移 動 の 阻 止 効 果 を期 待 して よい よ うで あ り,根 固工 を設 計 す る と きの 一 つ の参 考 資料 とな る で あ ろ う。 3.定 常 流 下 の 捨 石 フ ィ ル タ ー 層 内 の 流 速 お よ び 掃 流 力 根 固 ブ ロ ック の下 に は,適 当 な粒 径 を もつ 捨石 フ ィル タ ー層 をお き,ブ ロ ッ クの 空 げ きか ら砂 が 吸 い 出 され る こ と を防 ぐこ とが 必 要 で あ る。 この た め に は,前 章 で述 べ た 粒 径 比 も一 つ の 目安 とな る が ,波 に よる捨 石 フ ィル ター 内 の 流 速 を小 さ く して,掃 流 力 を海 浜 砂 の限 界 掃 流 力 以 下 に す る こ とが考 え られ る 。波 に よ る捨 石 層 内 の流 れ(と くに砕 波 して い る場 合)は 複 雑 で あ り,し た が っ て,そ の流 れ に よ る掃 流 力 を求 め る こ と もむ ず か しい の で,こ こで は,定 常流 で捨 石 内 の流 速 を調 べ,そ の 結 果 を捨 石 フ ィル タ ー の設 計 に用 い る こ と を考 え る。 捨 石 層 内 の流 れ はい わ ゆ る透 過 性 構 造 物 内 の流 れ で, 粒 径,粒 度 分 布,空 げ き率,レ イ ノ ル ズ数 な ど多 くの要 素 に支 配 され る と考 え られ る。 透 水 体 にっ い て つ ぎの よ うに仮 定 す る 。 (i)透 水体 の 構成 各粒 は均 一 粒 径(d)と す る。 (ii)構 成 各 粒 は球 形 とみ な され る。 (iii)各 粒 は 等 方 的 に詰 め込 まれ て い る も の とし,間 げ き率 をpと す る。 (iv)毛 細 管 現 象,吸 着 水 現 象 な どは 無 視 す る。 以 上 の仮 定 に立 ち,透 水 体 の 切 断 面 を考 え,そ の 間 げ きの 平 均 の 大 き さか ら間 げ き の平 均 径 深(Rp)を 求 め て み る と次 式 の よ うに な る。 (3) これ は構 成 粒 が球 と仮 定 して 求 め られ た もの で あ るた め,砕 石 な どの い び つ の 形 に適 用 す るた め に補 正 係 数m を考 え る と, (4)
透水体 をこのよ うな径深 をもった仮 想流管の集合 体 と
みな して,管 路 の抵抗係数の概念 を適用す ると,
(5) こ こに,ξ お よび ξfは つ ぎ の よ うに定 義 され る透 水 体 の抵 抗 係 数 お よび 管 路 の抵 抗 係 数 で あ る。 (6) (7) Δ h:損 失 水頭,l:管 お よび 透 水 体 の長 さ R:管 の径 深,d:粒 径,V:断 面 平 均 流 速 ξ あ るい は ξfに 関 係 す る と考 え られ る レイ ノ ル ズ数 は流 管 内(間 げ き内)の 平 均 流 速 と流 管 の 大 き さを代 表 す る長 さ と に よ る レイ ノル ズ数 を と る こ とが最 も合 理 的 と考 え られ るの で,こ れ らの値 を と って レイ ノ ル ズ数 を つ くって み る と, (8) 開水 路 内 に砕 石 をつ め て 行 な っ た 透 水 実験 の結 果1)か ら,ξfとReと の 関係 を調 べ てみ る と,図-4の よ う に な り,形 状 の 異 な る 玉砂 利 以 外 は ほ ぼ一 本 の線 に ま と ま り,式(5)の 妥 当性 が検 証 され た 。 この 場 合,mの 値 は層 流 域 で ξf=64/Reに 一 致 す るよ うに決 め る と0.3 とな る 。 この値 は砕 石 につ い て の もの で,玉 砂 利 で は若 干 異 な った値 を とる と考 え られ る。mを 含 む形 で 実験 式 をつ く る と, (9) こ こ で,m=0.3 つ ぎ に,捨 石 フ ィル ター の下 にお い た砂 の移 動 限 界 に つ い て考 え てみ る。 砕 石 内 の仮 想 流 管 の径 深 は式(3)で 示 され る の で,動 水 勾 配1を 受 け る フ ィル ター層 内 の 間 げ き部 分 に働 く摩 擦 応 力 τ,お よび 摩 擦 速 度u*は 次 式 で示 され る もの と考 え る。 (10) 一 方,砂 自身 の移 動 限 界 摩 擦 応 力tcお よび 移 動 限 界 摩 擦 速 度 π*cは 粒 径 と比 重 とで定 ま り,τ=τcの とき砂 の 移 動 が 始 ま る こ とに な る。水 路 内 に図-5に 示 す よ う な 模型 を つ く り,水 深,動 水 勾配,砂 の粒 径 な ど を変 化 させ て,上 式 の 妥 当 性 を検 討 した 。 な お,砕 石 の平 均 粒 径 は3.67cm,空 げ き率 はp=0.513で あ った 。 実 験 結 果 を表-1に 示 す 。 式(10)に よ り計 算 した移 動 限界 摩 擦 速 度u*,砂 の移 動 限 界 摩 擦 速 度u*。(岩 垣 公 式 に よる)お よび 砂 の移 動 状 況 を併 記 して あ る。 これ に 表-1捨 石 フ ィ ル タ ー 下 の 砂 の 移 動 限 界第16回 海 岸 工 学 講 演 会 講 演 集(1969) 図-4抵 抗係数の レイノル ズ数によ る変化 図-5定 常 流 下 の フ ィル ター 模 型 よれ ば,ほ ぼ 式(10)が 成 立 し,こ の よ うな考 え 方 で 捨石 フ ィル タ ー下 の砂 の 移 動 限 界 を推 定 で き る こ と が わ か る。 なお,表-1に は通 常 の摩 擦 速 度 算 定 式 よ り求 め た値 を付 記 して あ るが,u*cと 比較 す る とオ ー ダ ー が 異 な り,こ の よ うな計 算 は 当然 の こ とな が ら適 用 で き ない 。 つ ぎ に,表-2は マ ッ トの効 果 を調 べ た もの で あ る。 図-5に おい て,捨 石 と砂 の 間 に透 過 性 お よび 不 透 過 性 の マ ッ トを敷 き,種 々 の条 件 で 砂 の移 動 限界 を調 べ た 。 表-1と 比 較 す る と, マ ッ トを敷 い た場 合 はu*がu*cよ りか な り大 き くな ら ない と砂 の 移 動 が 起 こ ら ない こ とが うか が え る。 と くに 不 透 過 の場 合 は,こ の 程 度 の動 水 勾配 で は ま った く砂 移 動 が起 こ らず,相 当 に効 果 的 で あ る こ とが認 め られ る 。
4.根 固 工 模 型 実 験
以 上 の検 討 に よ り捨 石 フ ィル タ ー 中 の水 理 現 象 が か な り明 らか とな っ た の 表-2マ ッ トを敷 いた場 合の砂 の移動限界海 岸 堤 防 の 根 固 工 に つ い て で,こ れ らの 知 識 を活 用 し なが ら,有 効 な根 固 工法 につ い て実 験 的 に検 討 して み る。 (1)実 験 方 法 鹿 島試 験 所 内 の大 型 造 波 水 路(長 さ80m,幅2m,深 さ4m)中 に平 均 粒 径0.8mmの 砂 を約1/15勾 配 に敷 き,ま ず,無 堤 で波 高60cm,周 期5secの 波 を 当 て て 堆 積 型 の 平衡 海 浜 をつ くった 。 つ い で,そ の海 浜 の ほ ぼ 汀線 付 近 に鉛 直堤 を お い て,波 高60cm,周 期3.5sec の波 を 当て て の り先 の洗 掘 状 況 を調 べ,さ らに種 々 の根 固 工 を設 置 して そ の効 果 を検 討 した 。 根 固 ブ ロ ッ ク と して は,30kgの6脚 ブ ロ ッ ク を使 用 し,捨 石 フ ィル タ ー と して は適 当 な大 き さの 砕 石 を用 い た 。 根 固工 の概 要 図 は図-6の とお りで あ る。 実 験7, 9,11の 場 合 も実験8の 形状 とほ ぼ 同 じで あ る。 ま た, マ ッ トと して は 不透 過 な も の(厚 さ1mm)を 使 用 した 。 図-6根 固工模型 の概要 主 な測 定項 目は,海 浜形 状 の 変 化,根 固 工 周 辺 の 変 化,う ちあ げ 高,根 固 工 前 面 の 水位 な どで あ る 。 ま た, 測 定 時 間 は 実験 開始 後,30分,1時 間,2時 間,4時 間,8時 間,10時 間 と した が,例 外 的 に15時 間継 続 し た もの もあ る。 表-3は 実 験 ケ ー ス の 一 覧 表 で あ る。 (2)実 験 結 果 図-7は 実 験2の 結 果 を示 した も ので あ る。 実 験1の10時 間 後 の海 浜 上 の ほぼ 汀 線 付 近 に鉛 直 堤 を お い て 波 を 当 て,根 固 工 の な い場 合 の洗 掘 状 況 を調 べ た 。 当 初 実 験1と 同 じ波 を当 て た が,洗 掘 が小 さ く根 固 図-7堤 防 のみ設置 した場合の海浜変化 工 の 効 果 の 判 定 に 不適 当 な の で,途 中 か ら 周 期 を3.5 secに した 。11時 間後 の状 況 で の り先 高 は 一60cmと な って い る。 実 験3で は,実 験1の10時 間 後 の海 浜 に周 期3.5sec, 波 高60cmの 波 を4時 間 作 用 させ た の ち の海 浜 を初 期 海 浜 と した 。こ の場 合,鉛 直堤 の の り先 水 深 は12cmで あ る 。以 後 の実 験 で はす べ て この 初 期 条 件 を採 用 した 。 堤 防 の前 面 に6脚 ブ ロ ック の3列2層 積 み の 根 固 工 を 設 置 して そ の効 果 を調 べ た が,ブ ロ ック の下 の砂 の移 動 を阻 止 で きず,砂 は ブ ロ ッ クの空 げ き を通 過 して 吸 い 出 され,ブ ロ ッ クは 沈 下 し,図-8に 示 す よ うに,海 浜 の 図-8異 形 ブロ ックのみの根固工を設置 した 場合 の海浜変 化 表-3根 固 工 実 験 ケ ー ス ー 覧 表
第16回 海 岸 工 学 講 演 会 講 演 集(1969) 変 化 の 様 相 は実験2の 場 合 とほ とん ど同 じで あ る。 実 験4∼9は 種 々 の粒 径 の砕 石 を用 い て捨 石 フ ィル タ ー をつ くり,そ の効 果 を検 討 した も ので あ る。 実 験4の 場 合 は捨 石 粒 径5cmで あ る が,10時 間 後 の洗 掘 状 況 は実 験3に 比較 す る と,堤 防 の り先 で や や 小 さ くな って い る よ うで あ る が,全 般 的 に実 験3の 結 果 に近 く,フ ィ ル タ ー と して の作 用 を十 分 に果 た して い ない 。 実 験7,8,9は 砕 石 を2層 に し,上 層 は 一定 の大 き さ に して,下 層 の粒 径 を3∼4cm,2cm,1cmに した も の で あ る。 図-9(b)∼(d)を み る とい ずれ もフ ィル タ ー と して の 効果 が現 わ れ ,の り先 洗 掘 が小 さ くな っ てい る。 と くに,下 層 の粒 径 が1cmの 実 験9の 場 合,根 固 工付 近 の み を示 して い る が,の り先 洗 掘 は ほ とん ど起 こ っ て い な い こ とが わ か る。 一 方,根 固工 の先 端 部 は著 し く洗 掘 され て い るが,量 的 に は実 験7,8,9と もほ ぼ同 じで あ る。 図-9(d)に よれ ば捨 石 フ ィル ター は全 般 的 に薄 くな り,そ の 分 だ け 長 くな った 状 態 で 前 傾 して い る。 前 面 の洗 掘 部 に は あ ら か じめ捨 石 の前 面 保 護 用 にお い た ブ ロ ッ クが沈 下 し,捨 石 の これ 以 上 の 散 乱 を防 止 して い る 。事 実,ブ ロ ック よ り沖 側 へ の 捨石 の 散 乱 は認 め られ な か っ た。 フ ィル ター 上 部 の ブ ロ ッ クは 一般 にや や 前 方 にず り落 ち,当 初 堤 防 に接 して い た ブ ロ ック が最 終 的 に は堤 防 を数10cm離 れ る状 況 を呈 した 。 こ の よ うに の り先 洗 掘 に よ り根 固 工 全 体 が急 勾配 で 前 に傾 き,著 し く不 安 定 の よ うに み え る が,実 験 に は ブ ロ ック の押 え効 果 が よ く効 い て お り,全 般 的 に は か な り安 定 した 状 況 で あ った 。 も ちろ ん この た め に は,少 な くと も根 固 工 先端 部 の ブ ロ ッ クは重 量 の十 分 に大 きい もの で あ る こ とが必 要 で あ る 。 表-4は 実 験4∼9に お い て測 定 した うち あげ 高,堤 防 よ り2mの 距 離 の うち あ げ 高 測 定 時 に お け る水 位, お よび 両 者 か ら計 算 した水 面 勾 配 を示 した もの で あ る。 これ に よ る と,水 面 勾 配 は0.03∼0.05と な って い る。 こ の水 面 勾 配 で 捨 石 中 に流 れ が 生 ず る もの と して,そ れ に よ る掃 流 力 を限 界 掃 流 力 以 下 にお さえ るの に必 要 な粒 表-4実 験4∼9に おけ るうちあげ高および 堤防前面の水面勾配 図-9(a)捨 石 フ ィル タ ーを も った 根 固 工 を 設 置 した 場 合 の 海 浜 変 化(d=5cm) 図-9(b)捨 石 フ ィル ター を も った根 固 工 を 設置 した 場 合 の 海浜 変 化(d=3∼4cm) 図-9(c)捨 石 フ ィル タ ー を も った 根 固 工 を設 置 した 場 合 の 海 浜 変 化(d=2cm) 図-9(d)捨 石 フ ィル タ ー を も った 根 固 工 を 設 置 した 場 合 の 海 浜 変 化(実 験9)
表-5砂 の移動をおさえるのに必 要な砕石 の粒径 径 を3.の 結 果 を利 用 して計 算 す る と 表-5の よ うに な る。 これ に よ る と,捨 石 フ ィル タ ー材 の粒 径 は2cm程 度 あれ ば よい こ と に な り,実 験8,9の 場合 に,フ ィル タ ー効 果 が 大 きい こ と と比 較 的 よ く一致 して い る 。 しか し,図-9(d)の 結 果 か ら もわ か る よ うに,砂 の移 動 は 完 全 に は阻 止 され て お らず,わ ず か で は あ るが移 動 して い る よ うな ので,上 記 の計 算 で現 象 が 十 分 に説 明 され て い る わ け で は な く,さ ら に詳 細 に検 討 す る必 要 が あ る。 実 験11は 不 透 過 性 マ ッ トの効 果 を調 べ た もの で あ る。 この場 合 に は砂 の流 出状 況 を調 べ る た め,マ ッ トの 先 端 部,中 央 の り先 の各 部 に それ ぞれ,緑,青,赤 の 着 色 砂 を 入 れ た 。実 験 結 果 を 図-10に 示 す 。 これ は15時 間 後 の 根 固 工 付近 の変 化 状 況 で あ る が,堤 防 か ら60cmの 地 点 まで は ほ とん ど完 全 に砂 の移 動 が な く,そ れ か ら先 が 根 固 工 先 端 部 の 洗掘 に よ り沈 下 して い る様 相 が うか が え る。 この場 合,砕 石 の粒 径 を7cm,間 げ き率 を0.4,動 水 勾 配 を0.05と してu*を 計 算 す る と3.7cm/secと な る。 表-2か ら も この 程 度 の摩 擦 速 度 で は マ ッ トの下 の砂 の移 動 は ない と推 定 され る。 以 上 の実 験 結 果 か ら,適 切 な捨 石 フ ィル タ ー,マ ッ ト の使 用 に よ り,根 固 工 下 部 か らの 砂 の 吸 出 しを防 止 す る こ とがで き るが,根 固 工 先端 部 が洗 掘 され るた め,斜 面 崩 壊 の よ う な 形 式 で 先 端 か ら沈 下 が 進 行 す る傾 向 が あ る。 先 に述 べ た よ うに,先 端 部 の洗 掘 に よ る根 固 工 全 体 の 破 壊 は,大 き な ブ ロ ック を先 端 部 に置 くこ と に よ り防 止 し う るか ら,根 固 工 の長 さを加 減 して 先 端 部 の洗 掘 の影 響 が の り先 ま で達 しな い よ うにす れ ば よ い と考 え られ る。 図-9(d)お よび 図-10か ら,先 端 部 は か な り急 勾 配 に維持 され る。 と くに 図-10の 場 合,傾 斜 角 は40° ∼ 45° 程 度 とな り,砂 の 安 息角 よ りか な り大 き な値 とな っ て い る。 した が って,も し 前 面 の洗 掘 量 が 推 定 され れ ば,安 全 性 を考 え て,砂 の 水 中 に お け る安定 勾配 程 度 の 傾 斜 角 で最 深 点 よ り直 線 を引 き,そ れ が の り先 よ り沖 側 で初 期 海 浜 と交 わ る よ うに根 固 工 の 長 さ を決 め れ ば,の 図-10根 固 工 周 辺 の 変 化 状 況(実 験11) り先 の洗 掘 は避 け られ る こ とに な ろ う。 根 固 工 先 端 部 の 洗 掘 量 を推 定 す る こ とは な か な か 困難 で あ るが,模 型 実 験 な どに よ りあ る程 度 の見 積 りは可 能 で あ ろ う。 5.む す び 以 上,異 形 ブ ロ ッ ク を用 い た根 固 工 の捨 石 フ ィル タ ー 内 の流 れ の把 握,そ れ に基 づ くフ ィル ター効 果 の推 定, マ ッ トの効 果 な ど につ い て 述 べ て きた が,な お 問題 点 が 多 く,結 論 的 な も の を述 べ る段 階 で ない が,こ れ ま で に 得 られ た結 果 を ま とめ る とっ ぎの とお りで あ る 。 (1)上 層 と下 層 の 各 粒 子 の粒 径 比 が0.1以 下 の 場 合,上 層 の大 粒 径 の もの に よ る下 層 の小 粒 径 の もの の 移 動 阻止 効 果 が期 待 され る。 (2)定 常流 下 の捨 石 フ ィル タ ー内 の流 速 は式(9)で 与 え られ る。 (3)定 常流 下 の捨 石 フ ィル タ ー下 部 の砂 に作 用 す る 掃 流 力 は式(10)で 与 え られ る。 (4)異 形 ブ ロ ッ クの 下 に捨 石 フ ィル タ ー ま た は マ ッ トを置 くこ とに よ り,堤 防 の り先 の洗 掘 は防 止 され る。 そ の 場 合,捨 石 フ ィル ター に用 い る材 料 の粒 径 の選 定 に は,上 記 の(2),(3)の 結 果 が利 用 し うる と考 え られ る。 (5)捨 石 フ ィル ター,マ ッ トな ど を用 い た場 合,根 固 工 先 端 の 洗 掘 が 大 きい の で,と くに重 量 の大 き い ブ ロ ック を先 端 に設 置 し,根 固 工 全 体 の 破 壊 を防 止 す る こ と が必 要 で あ る。
