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1 道路改良工事における 法面観測および対策工について 長崎振興局建設部道路建設課 木戸正敏 持永 修史 1). はじめに法面においては 現地踏査や地質調査等の事前調査を踏まえた設計を元に工事を行うが 施工段階において当初想定されなかった地質等の発現により 安全を確保するための対策工事の再検討を要するケースがある 本件では その 1 例として現在 整備を進めている主要地方道野母崎宿線茂木工区における地すべりの例 ( 施工済みの法面 ) を用いて 法面観測によって新たに確認された地すべり と 発生状況およびその対策工 の経緯について紹介し 初期調査の手法等について提案したい 凡例 Gr: 花崗岩 Bs: 黒色片岩 Gs: 緑色片岩 2). 地すべりの発生状況および法面観測について本法面付近一帯の基盤岩は 長崎変性岩類に属する泥質片岩 ~ 緑色片岩で 一部ではあるが 片岩は花崗岩の小岩体をブロック状に取り込んでいた 現地は崩壊跡をブロック積とモルタル吹付けで復旧している箇所が観察されるが大きな変状は認められなかった 以上の現地調査結果を踏まえ 平成 21 年度に地質調査と設計を行い 平成 24 年 7 月に切土及びアンカー等の工事を完了していたが 8 月 17 日 ( 震度 2) 9 月 14 日 ( 震度 3) の地震および 9 月 5 日 (107mm/ 日 ) の降雨により 9 月 14 日から18 日にかけて表層部の崩壊が図 -1や写真 1~3のように確認された 表層崩壊の対策として 鉄筋挿入工 + 吹付法枠工 ( 現象 1 箇所 ) 受圧板背面充填 +アンカー再緊 ( 現象 2 箇所 ) 仮設鉄筋挿入工 ( 現象 3 箇所 ) を施し 以後の工事を続行していた 本法面は 定点観測を行いつつ終了し写真 - 2 図 -1 写真 - 1 写真 3

2 たが 定点観測の変位が収まらないため その後の抑制工として 横ボーリング工 や 大型土のうによる仮押さえ盛土 を実施したが 斜面に 変位 ( 亀裂等 ) が確認されたため アンカーの緊張状態を確認する目的で全アンカー対象に リフトオフ試験 を実施した その結果 21 本のアンカー中 健全と判断されるアンカーは 7 本で 残りの 14 本の内 危険な状態になる恐れあり が 3 本 破断の恐れあり が 11 本と計画以上の荷重がアンカーに作用していることが判明した 3) 地すべり状況および対策工の検討について リフトオフ試験の結果から 当初計画したすべりよりも大きな すべりが生じていると考えられることから 新たにボーリング調 査 (4 本 ) と孔内傾斜計やひずみ計による地すべり観測を実施し 現状の把握と対策工 の再検討を実施した 観測の結果 H26-No.1 の深度 16.0m に小さな変動 量ではあるが 変動が 確認されたことから 規模の大きな地すべ りが存在することが 考えられた また 主 測線上にあるパイプ ひずみ計 (3 孔 ) と孔 内傾斜計 (2 孔 ) につ いて 平均日変動量を 算出して比較すると 差があるため 規模の 大きな地すべりとは 別に H25-No.3,4,5 を 巻き込んだすべりが ある可能性が高いと 考えられた 以上の結果から 当 該地には 緩慢な動き をする 大すべり と やや滑動的な 小すべ 深度別歪量 (νstrain) 降 100 水量 (mm) 降水量 複数の深度で累積する変動を確認するが 14.0m 付近に粘性土を確認しており 降雨との相関もみられることからすべり面と考えられる 130mm/ 日超 14m 13m

3 り の2つの地す べりの存在が考 えられた このため 次 H26 No1 X 深 度 H26 No1 Y 5 10 の ス テッ プ と 15 して 小すべ 20 り と 大すべ 25 り の地すべり 28 計測 機械の変更によりリセット 1.5 ブ ロ ック を 決 孔内傾斜計変動図 16m 1.0 深度別変動量 0.5 定 す るた め に 踏 査 を実 施 し た 0 降 水 量 深度16.0mで0.03mm/日 平均 の 変動を確認 (mm) 現地踏査お よび観測結果を踏まえて検証した結果 小すべり と 大すべり の素因と誘因は次の とおりであった [小すべりの素 因] 基盤岩が破砕さ れた片岩類が分 布し 一部粘土化 していることが 確認されすべり 面を形成しやす い状態であった [小すべりの誘 因] ブロック積床 掘時に地震や豪 雨によって表層が崩壊していることから 地山に緩みが生じ 進行性破壊のように深部 でも緩みが生じて 地すべりを誘因した [大すべりの素因] 基盤岩が断層破砕帯による破砕された片岩類が分布し 各ボーリング調査のコアで緑 色片岩とその下位の黒色片岩の境界が粘土化していることが確認できることから 地層 境界部に潜在的な断層が存在し過去からすべり面が形成されていたと考えられた [大すべりの誘因] 孔内傾斜計H26-No.1 H26-No.4 の変動状況より豊水期に変動して渇水期にはほぼ停止

4 状態であることが確認できるので 降雨による地下水の上昇に伴って活動を行うものと 考えられた 続いて 小す べりと大す べりの発 生 運動機構 の総合検討 結果は 次の とおりであ った [小すべり] 小すべりは 掘削の緩 み と 地震 豪雨 が重なり発生した地す べりであるが 先に打 設したアンカー工の抑 止効果によって崩壊が まぬがれた状態にある ただし リフトオフ試 験結果から アンカー 鋼材の降伏点荷重の 0.9 倍を超えた状態に あることから 対策工 は アンカー工 を追加し 既設アンカーへの荷重を低減させることが有効な工法で あると考えた なお 応急対策として計画した横ボーリング工4孔のうち起点側2孔から常に排水され ている状態であり 地下水位の減少が確認されていることから 横ボーリング工 によ る地下水排除工も有効な 対策であると考えられた 大すべり地すべり形状図 L 135m 観測水位の最高水位 すべり面 と平行とし た 最高地下水位 H26- No1 H26- No4 [大すべり] 小すべりの すべり面 H25-No5 H25- No4 大すべりは平成24年度 の法面工事以前から緩慢 に活動していたものと考 H25- No3 大すべりの すべり面 変動量が小さいことからすべり面が緩いと想定し 地形の 勾配に平行とした 観測データとコア写真からの変動位置 地質構造に規制された地形が確認できないため円弧とした

5 えられるが 豊水期における平均日変動量は0.03mm/日であり 地すべり事業における概 成( )にあたる速度であった このため 現状の安全率としては ほぼ計画安全率に近 い状態にあるものと考え 横ボーリングによる地下水排除工ならびに部分的に切土によ って押え側の土塊が無くなっているので 小すべりに計画するアンカー力をこれに変え ることで大すべりの安定を確保するものとした 概成 地すべりのメカニズムは複雑であり 対策工事で地すべりを完全に止めることは大変困難である このため 実害が ない程度に地すべりの動きが減速した状態 あるいは将来的に動き出す可能性がないとは言えないが止まった状態を 確認して 概ね成った と考え 概成 と呼ぶものである 4 現状の安全率について 安定解析を行うにあたり 対象案件が対策工 押え盛土 横ボーリング工 を施して ある状況であり 解析対象としては非常に稀なケースであるが 現状の安全率 以下 Fsと略す への評価は次のとおりに考えた [小すべり] 小すべりは 既設のアンカーに よって安定が確保されている状態 であり 仮に既設アンカーが整備 されていなければ 降雨に関係な く地すべり活動が発生している状態 と考えられ 現状としてはFs=0.95 と 設定した [大すべり] 大すべりは 地すべりとしては ほ ぼ停止している状態であると考えられ ることから 道路土工 切土工 斜面 安定工指針 平成21年6月 社 日本道 路協会 を参考にし 現在活動してい ない風化岩地すべりの現状の安全率の 安定している場合の値として 現状と してはFs=1.15 と設定した 5 対策工の選定について 工法および当該箇所での適用性を踏まえて検討した結果 本件では対策工を抑制工と 抑止工の2つを実施することとした 1つ目は 横ボーリング工 深層地下水排除工 で 梅雨や台風などの降雨への対 策 や 地下水が比較的深い位置にある こと 横ボーリング工によって排水の実績

6 がある ことから採用した 横ボーリング工図 H25-No5 この付近の地下水 低下を目的とする 2つ目は追加の アンカー工 で 小すべりに対して既設アンカ H25-No3 ーは効果を発揮しており プレス トレスを作用できるため 荷重を 地山に作用させることで既設アン カーの荷重を低下させることが可 能となることから採用した 新設横ボーリング工 6 終わりに 当初 平成 21 年度 今回の新 H26-No1 H26-No4 たな地すべりが想定できなかっ 標準断面図 H25-No5 た主な原因の1つとして 現地の H25-No4 H25-No3 状況 基盤岩分布や崩壊跡 や No22 これらの調査結果を踏まえると 当時の検討対象法面約 300 が狭 横ボーリング工 く ボーリング調査等の箇所数 2 アンカー工 箇所 10m間隔 が少ないことが 考えられる 茂木町以南の工区においては 脆い地層が度々確認され 想定外の地すべり や 掘削施工中の法面の崩落 という過 去の出来事があったにも関わらず 当初調査で 現地調査で崩壊跡をブロック積とモル タル吹付けで復旧している箇所が観察された としながらも 大きな変異が確認されな い と評価してしまったことから 地すべり等の不安要素を考慮した現地踏査の拡大や それに基づく地質調査の追加ならびに孔内傾斜計などによる変動観測は行われていなか った これらが当初から実施されていれば 地質調査の解析結果や それに基づく設計 ひいては施工中の表層崩壊は回避できた可能性は高いと考えられる このように 過去の実績が根強い地域で地質調査を行う場合は 現地着手後の手戻り や事故等が生じないよう たとえ初期調査費用が高く 時間を要してでも 現況を把握 する主要な調査である 現地踏査やボーリング調査 変動観測等 の位置 範囲 およ び箇所数が少なくなりすぎることが無いよう Webシステム活用などによる過年度資 料入手等によって幅広い情報収集を行った上で 現地踏査の範囲 や ボーリング調査 の頻度 本数と間隔 変動観測 について慎重に協議 調整 判断を行うことが欠か せられないと考える 現在 本法面の工事ならびに茂木トンネル工事においては 追加の変動観測を行いつ つ 臨機対応が図れる体制で 現地着手している

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