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1 ( 一社 ) 建設コンサルタンツ協会近畿支部 公共土木施設の維持管理に関する研究委員会 河川分科会 護岸 W G

2 目次 1.1 総則 目的 維持管理フロー 用語の定義 基礎情報の整理 河川護岸の概要 検討対象 基礎情報の整理 点検手法 点検の種類と目的 定期点検 詳細点検 健全度評価 点検毎の変状ランク 健全度評価 評価基準の設定 変状連鎖による機能低下 点検結果のまとめ 対策工法の選定 施設要求性能の設定 維持管理方法の分類 対策工法の選定 対策工の記録 優先度評価 優先度の評価手法 優先度の評価項目と評価方法 評価結果の感度分析 様式 ( 付録 -1~3) 点検シート記入例巻末資料 ( マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測の検証例 )

3 1.1 総則 目的 本マニュアル ( 案 ) は, 都道府県等の管理する中小河川における河川護岸の維持管理に適用する 本マニュアル ( 案 ) の目的は, 河川護岸の維持管理に必要な基礎情報整理, 点検手法, 健全度評価, 対策工法の選定, 優先度評価等の基本的な考え方について示すことである 解説 河川構造物である護岸は, 主に堤防や河岸を洪水等の侵食作用から保護し, 社会資産を守る重要な役割を担っている 河川構造物は, 高度経済成長期以降に多くの河川整備が進められ, 建設されてきたが, 現状では老朽化への対応を課題とする施設が年々増加している このことから, より効率的な維持管理の実現が急務となっている 本マニュアル ( 案 ) は, 以上を踏まえ, 河川護岸の信頼性確保の観点から, 河川護岸の維持管理の基本的な考え方を示すものである 昨今, 河川砂防技術基準維持管理編 [ 河川編 ]( 平成 23 年 5 月 11 日 ) 等に基づく点検に関し, 堤防等河川管理施設及び河道の点検要領案 が定められたが, これらの内容を参考に, より実務レベルで, 技術的な内容について充実させるように努めた また, 本マニュアル ( 案 ) は, 都道府県等の管理する中小河川における既設の河川護岸に適用する 都道府県の管理する中小河川は, 管理延長が長く, 小規模な河川, 山間部の河川, 都市河川等, 河川の状況は直轄の大河川とは大きく異なることから, 河川護岸は, 多くの工種があり, 使用される素材, 構造の外観等はさまざまである このため, 本マニュアル ( 案 ) では, 自治体ヒアリングの結果をもとに, 設置延長が長く, 変状等の問題が多いとされている ブロック積み 及び ブロック張り を対象とする 本マニュアル ( 案 ) は, 出水期前, 出水期後等の時期に変状 変化を観察するために行う目視を中心とした点検に適用することとし, その結果をもとに, 健全度評価, 対策工の選定を行い, 効率的 効果的な河川の維持管理を進めるための対策実施の優先度を評価する なお, 個々の変状 損傷状況に応じ, 構造物の劣化原因を特定するための試験 調査は, 本マニュアル ( 案 ) の対象外とする

4 1.1.2 維持管理フロー 本マニュアル ( 案 ) の目指す効率的 効果的な維持管理の概要を以下のフローに示す 図 維持管理フロー図

5 解説 河川砂防技術基準維持管理編 [ 河川編 ] では, 河川維持管理に当たっては, 河川巡視, 点検による状態把握, 維持管理対策を長期間にわたり繰り返し, それらの一連の作業の中で得られた知見を分析 評価して, 河川維持管理計画あるいは実施内容に反映していくというPDCAサイクルの体系を構築していくことが重要であるとされている 上記フローのように維持管理のための実作業に即した流れをイメージし, サイクル型維持管理体系の構築を図ることが重要である 参考 公共土木施設の維持管理に関する研究委員会において, 準備委員会報告書では, 各自治体に対するアンケート結果報告が示されている そのアンケート結果では, 損傷の原因分析や点検結果に関することが課題とされており, 現状の把握 が重要であると考えられる 図 維持管理に関するアンケート 河川 1)

6 1.1.3 用語の定義 本マニュアル ( 案 ) において使用する主な用語の定義を以下に示す 河川護岸 2) : 流水による侵食作用から堤防 ( 掘込河道にあっては堤内地 ) を保護するために設けるものである 維持管理 3) : 構造物の供用期間において, 構造物の性能を要求された水準以上に保持するためのすべての技術行為 補修 3) : 耐久性を回復もしくは向上させること 補強 3) : 構造物の耐荷性 ( 耐久性を含む ) や剛性などの力学的な性能を回復, もしくは向上させること 耐久性 3) : 構造物の性能 ( 機能 ) 低下の経時変化に対する抵抗性 変状 4) : 損傷 劣化 その他の原因のためコンクリートの表面に見られる異常 損傷 4) : 短期間のうちに発生し, 時間の経過によって進行しない部材や材料の性能低下 地震や衝突により生じたひび割れや剥離等 劣化 4) : 鋼材の腐食のように時間の経過に伴って進行する部材や材料の性能低下 健全度 4) : 構造物の機能や性能を満足する程度 非破壊試験 4) : 構造物に影響を与えないか, 影響が少ない測定原理, 測定装置, 測定手法等によりコンクリートの品質や鉄筋の状態等を調査する方法 予防保全 4) : 構造物の性能低下を引き起こさないことを目的として実施する維持管理 劣化が顕在化する以前から点検を行い, 劣化が顕在化することがないよう適切な対策を講じる維持管理方法 事後保全 4) : 構造物の性能低下の程度に応じて実施する維持管理 劣化が顕在化したと判断された場合に, 劣化に対応する適切な対策を講じる維持管理方法 参考文献 1) ( 社 ) 公共土木施設の維持管理に関する研究委員会 : 準備委員会報告書, 平成 22 年 3 月 2) ( 社 ) 日本河川協会 : 解説 河川管理施設等構造令, 山海堂,1977 3) 国土交通省河川局治水課 : 樋門補強マニュアル ( 案 ), 平成 13 年 12 月 4) 独立行政法人土木研究所, 日本構造物診断技術協会 : 非破壊試験を用いた土木コンクリート構造物の健全度診断マニュアル,

7 1.2 基礎情報の整理 う 河川護岸の状態を把握し, 適切な対応を検討する上で重要となる基礎情報の整理を行 解説 維持管理を行うにあたっての基礎情報として, 護岸の諸元, 構造タイプと形状, 地形等に関する既往資料を収集 整理する 河川護岸に関しては, 以下に示す情報を既往資料より収集整理し, とりまとめることを基本とする 過去の点検資料 計画諸元 ( 計画高など ) 護岸の構造タイプと形状 ( 護岸高, 法勾配など ) その他の構造 ( 基礎工, 根固工, 天端工 天端保護工など ) 治水地形分類図 現況地形 ( 平均河床高, 周辺の地盤高など ) 外力特性 ( 既往の洪水など ) 基礎地盤の土質 工事履歴 被災履歴 重要水防箇所 地盤沈下 ( 広域地盤沈下, 圧密沈下など ) 定期縦横断測量 その他 ( 竣工図など ) 河川護岸の概要 既往資料より, 河川護岸を構成する構造物の特性を踏まえ, その概要を把握する 解説 河川護岸は, 法覆工, 基礎工, 根固め工等からなる構造物である 図 適用護岸種類説明図 1)

8 また, 護岸の各部の名称は, 下図のとおりである 図 各部の名称 1)

9 護岸各部の名称に関する用語について説明を加える 1 法覆工流水, 流木などに対して安全となるよう堤防および河岸法面を保護するための構造物 2 基礎工法覆工の法尻部に設置し, 法覆工を支持するための構造物 3 根固工流水による急激な河床洗掘を緩和し, 基礎工の沈下や法面からの土砂の吸出しなどを防止するために, 低水護岸および堤防護岸の基礎工前面に設置される構造物 4 天端工法覆工の法肩部の天端を, 法覆工と同等のもので保護する構造物 5 天端保護工低水護岸の上端部と背後地とのすりつけをよくし, かつ低水護岸が流水により裏側から破壊しないように保護する構造物 6 巻止め工低水護岸の天端工の外側に施工して, 低水護岸が流水により裏側から侵食されて破壊しないように保護する構造物 7 縦帯工護岸の法肩部に設置し, 法肩部の施工を容易にするとともに護岸の法肩部の損壊を防ぐ構造物 8 横帯工法覆工の延長方向の一定区間ごとに設け, 護岸の損壊が他の区間に波及しないようにする構造物, 法勾配が1:1より急な場合は隔壁工と呼ぶ 9 小口止め工法覆工の上下流端に施工して, 河岸または他の施設とのすりつけをよくするための護岸 10すりつけ工護岸の上下流に施工して, 河岸または他の施設とのすりつけをよくするための護岸 11 裏込め材護岸の残留水圧が作用しないように法覆工の裏側に設置される材料, 原則として, 積み護岸や擁壁護岸には設置する 12 吸出し防止材流水の作用や, 残留水圧などによって, 堤体材料が吸い出されることを防止するために, 裏込め材の背面に設置するシート等の材料

10 13 張り護岸堤防および河岸法面をコンクリートブロック張り, 石張り, コンクリート張りなどによって保護する護岸, 法面からの土圧, 水圧は作用せず, 安定検討は, 主に流体力を対象に行う 14 積み護岸堤防および河岸法面をコンクリートブロック積み, 石積み, などによって保護する護岸 法覆工材料には土圧, 水圧が作用するため, 安定検討は, 主として法面からの土圧, 水圧を対象に行う 胴込めコンクリートの有無によって, 練積みと空積みに分類される 一般的には法勾配が1:1 程度より急な場合に設置される 検討対象 既往資料より, 河床の維持と護岸の機能維持を検討対象とする情報を収集 整理する 解説 基礎情報は, 大きく以下の2つの検討を対象として収集 整理する 河床の維持河床の低下に伴い, 護床工 根固工の崩壊, 流出などは, 護岸への直接的な影響が懸念される したがって, 河床低下の進行状況を監視し, 悪影響が発生する前に, 状況に応じた適正な対応が行えるようにする 護岸の機能維持老朽化が著しい護岸等を将来にわたって安全性を維持していくためには, 所要の機能を維持し続ける必要がある したがって, 護岸等の変状等の発生状況を監視し, 明らかな機能低下が発生する前に, 状況に応じた適正な対応が行えるようにする

11 参考 ブロック積護岸の損傷, 変状メカニズムについてコンクリートブロックの健全度が低下 ( 劣化 ) し, ひび割れなどの変状が生じると, ブロック背面に河川水が浸入し土砂の吸い出しが生じやすくなる 吸い出しが進行するとブロックの安定性が損なわれ, 欠損や崩壊に至る 一方, 根固め工についても護岸基礎工の洗掘を抑制する機能を持つことから, 根固め工の健全性も非常に重要となる コンクリートブロックが健全であっても基礎工前面の洗掘や溢水による天端からの, 背面地山からの間隙水圧の上昇等により護岸に変状が生じ, 最終的には崩壊に至る場合がある このようなことから, 護岸の健全度評価は, コンクリート部材の劣化による変状と, 流水による地盤変状に起因する変状の両者を含めて検討する必要がある 以下, コンクリート部材の劣化及び地盤変状についてそれぞれ概説する 1) コンクリート部材の劣化, 変状コンクリート部材の劣化機構としては, 中性化, 塩害, 凍害, 化学的侵食, アルカリ骨材反応などの環境作用が原因のものと疲労などに関係するものに大別される なお, コンクリート部材の劣化原因を特定するための試験 調査は, 本マニュアル ( 案 ) の対象外とする 表 コンクリート部材の劣化機構と要因, 指標, 現象の関連 2)

12 2) 護岸周辺の地盤変状 護岸は, 以下のような周辺地盤の変状に伴い変状, 崩壊する. 河床洗掘湾曲 砂州による水衝部の形成や段差工による流水の加速, 乱れによって護岸近くの局所的な河床が洗掘され, 根固め工や基礎工が根浮き, 流失し, 護岸工が不安定となって, 堤体 河岸の侵食や川表のすべりが引き起こされる 揺働流体力水衝部や段差工などの構造物の周辺で水流の強い乱れが生じ, 護岸の法覆工や根固め工が直接的にあおられて, ズレ 損傷 欠損 倒壊などを招く 側方侵食湾曲部の高速流域や勾配の急な河道で発生する高い掃流力で護岸工や河岸が直接侵食されるもの 裏のり 裏込め侵食護岸工の天端を溢れた水によって護岸が川裏から侵食されるもの 裏込めの強度低下と圧力増大高水位や降雨によって裏込め浸透が生じ, 護岸工の背後から水圧とともに, 裏込めの土質強度の低下による土圧が作用して, 護岸がズレ 傾き 転倒し裏込め土の抜け落ちやすべりが発生する 図 に護岸の作用現象を, 図 に護岸被災のフローチャートを示した 図 護岸の作用現象 2)

13 図 護岸被災のフローチャート 2) 上記の護岸被災のうち, 河床洗掘 ( パターンⅠ) の占める割合が最も多いとされ, 継いで側方侵食 ( パターンⅡ) となっている 次頁に各パターンの護岸被災の模式図を示す これら被災が多い河道条件は, 湾曲部や構造物により水衝部や水の乱れが発生する箇所や河道が急勾配で高掃流力となるところである したがって, 護岸の健全性を評価する上では, このような河道条件の箇所において河床洗掘を重視し評価することも重要である

14 ( パターン Ⅰ: 河床洗掘 ) ( パターン Ⅱ: 側方侵食 ) ( パターン Ⅲ: 裏込め侵食 ) 図 各パターンによる護岸被災の模式図 2)

15 1.2.3 基礎情報の整理 基礎情報は, 以下の項目について所定の様式 ( 現況平面図, 変状ポテンシャル図 ) にとりまとめるものとする 1) 検討対象施設の情報 2) 変状等の発生実態 3) 河床変動特性 解説 収集した資料については, 上記項目に分けて整理することとする 種類資料検討対象施設の情報計画諸元 ( 計画高など ) 護岸の構造タイプと形状 ( 護岸高, 法勾配など ) その他の構造 ( 基礎工, 根固工, 天端工など ) 治水地形分類図現況地形 ( 平均河床高, 周辺の地盤高など ) 外力特性 ( 既往の洪水など ) 基礎地盤の土質工事履歴被災履歴重要水防箇所地盤沈下 ( 広域地盤沈下, 圧密沈下など ) その他 ( 竣工図など ) 変状等の発生実態過去の点検資料, 被災履歴 ( 変状 ) 河床変動特性定期縦横断測量 検討対象施設の情報検討対象施設の情報については, 変状等の発生ポテンシャル ( 発生のしやすさの目安 ) として, 既存資料を基に情報の整理を行い, この結果を以下にとりまとめる a) 現況平面図 堤防現況平面図 3) を参考に作成することとし, 堤防断面形状の状況, 背後地の状況, 要注意地形, 被災履歴 ( 重要水防箇所の評定項目 ) などを平面図にとりまとめる

16 b) 変状ポテンシャル整理図 中小河川堤防目視点検モニタリング情報図 4) を参考に作成することとし, 基 礎情報をとりまとめ 左右岸それぞれについて縦断図として整理する c) 現況平面図の作成 以下の事項を記載した堤防現況平面図を作成する 1 基本事項 : 水系名, 河川名, 事務所名および当該図を作成した年月等 2 堤防断面形状の状況 : 築堤河道, 掘込み河道の区分, 基本断面形状の確保, 未確保の区分 3 背後地の状況 :DID 区間, 家屋の密集区間等 4 要注意地形 : 旧川跡 ( 旧河道, 旧川微高地を含む ), 落堀, 旧落堀について, 入手可能な旧地形図のうちできるだけ測量時期の古いものを利用して判読し, その位置を記入する 5 被災履歴 : 被災履歴の位置と種別, 重要水防箇所における重要度および要注意区間 ( 理由も併記 ) 6 構造物の位置 : 堤防横断構造物 ( 樋門 水門 ), 河川横断工作物 ( 堰 床止め 橋梁等 ) について, 位置, 名称, 種類, 竣工年次, 管理者 7 ボ-リング調査位置, 堤防開削調査位置 : 調査地点, 調査実施年次 8 変状の状況 : 変状の位置および形態変状の形態とは概ね次のとおりである 堤体 :a) 天端の沈下や亀裂護岸 :a) 沈下 陥没 b) ひび割れ なお, 堤防現況平面図の作成様式を図 に示す 縮尺は 1/10,000 を標準とする 基本事項以外の項目の記載要領を以下に示す 1 堤防断面形状の状況基本断面形状確保で築堤の場合基本断面形状を未確保で堀込みの場合 築堤 基本断面形状確保 掘込み 基本断面形状を未確保 基本断面形状を確保 : 基本断面形状を有している堤防基本断面形状を未確保 : 基本断面形状より, 堤防高や断面が不足した堤防築堤河道 : 計画堤防高と堤内地盤高の差が 0.6m 以上の場合堀込み河道 : 計画堤防高と堤内地盤高の差が 0.6m 未満の場合

17 2 背後地の状況 例 DID 区間 堤内側 堤外側 3 要注意地形 例落堀 4 被災履歴 例ブロック欠損 5 構造物の位置 ; 水門, 樋門等の堤防横断工作物 ; 堰, 床止め等の河川横断工作物 ; 構造物の撤去跡 ; 橋梁 樋門 堰 橋 樋門 ( 撤去 ) 6 ボ - リング調査位置, 堤防開削調査位置 H 年実施 [ ボ - リング調査位置 ] 7 変状の状況 沈下 陥没

18 水系名 川水系河川名 川区間距離標 km~ km 整理番号 / 確保基本断面形状未確保 築堤掘込構造物 橋梁変状 水門 樋門 堰 床止め旧河道要注意地形落堀調査実績ボーリング調査 H 年実施 樋門 築堤 掘込み 橋 橋 川 築堤 掘込み 根固め工の移動 沈下 陥没 ( 護岸 ) 落堀 現況平面図 作成年月平成年月日都道府県事務所名事務所 図 現況平面図

19 d) 変状ポテンシャル整理図の作成 変状ポテンシャル整理図は, 中小河川堤防目視点検モニタリング情報図 4) を 参考に作成するものとする 水系名 水系 河川名 川区間 岸 km~ km 管理事務所 距離 (km) 流入河川 主要構造物 川 橋 合流 管理番号 樋管 一連区間 堤 防 基本断面形状要注意地形土質条件等堤体土質基礎地盤土質法崩れ すべり 確保 旧河道 落堀 - S C - S C S C - - S C - G C C C 未確保 確保未確保確保山付き 基 被災履歴 漏水要注意区間 破堤跡 本 背後地の状況変化の状況 人家連担 堤防天端の沈下 DID 区間 情 報 護岸の有無 高水護岸 (HWL 以上 ) 高水護岸高水敷低水護岸根固め工 コンクリート張ヨシ植栽 張芝ブロック張 ( 練 ) ブロック張 ( 練 ) 根固めブロック 練ブロック積 護 岸 河道の線形 護岸被災及び河岸侵食履歴 時期 セグメント区分 セグメント 2-2 湾曲部低水護岸破壊 湾曲部護岸基礎部破壊 セグメント 2-1 セグメント 1 セグメント M 流速 2m/s 以上高水護岸 低水護岸 出水による侵食の恐れのある河岸 河床低下傾向区間 表のり面 のり面の亀裂 ( 長さ 10m 幅 2cm 程度 ) 天端 亀裂 ( 長さ 5m 幅 1cm 程度 ) 沈下 ( 長さ 5m 深さ 10cm 程度 ) 堤裏のり面防堤脚点検構造物結根固め工果(基礎工平成護高水敷 岸年高水護岸 低水護岸月)C B B 堆積 D 不同沈下 ( 目地開き ) 水平移動 D B 亀裂 ( 長さ 5m 幅 2cm 程度 ) 裏のり尻付近の漏水 根固めブロックの移動 散乱 折損 C 目地部のすれ のり尻付近の噴砂 水平移動 C ひび割れ D D ひび割れ ( 縦クラック ) 沈下 陥没 B ひび割れ ( 横クラック ) 河床低下 D -1.0m 以上 C -1.0m 未満 河道 樹木の繁茂状況 - 高水敷に高木繁茂 土砂等の堆積 洗掘状況 - 土砂堆積 備考 水防団等のコメント 図 変状ポテンシャル整理図

20 各項目については, 以下に基づき記載する 1 基本事項 : 水系名, 河川名, 区間, 管理事務所名, 整理番号を記載する 2 流入河川, 主要構造物 : 流入河川名, 堤防横断構造物 ( 樋門 水門 ) および河川横断構造物 ( 堰 床止め 橋梁等 ) について, 位置 種類を記載する 流入河川主要構造物 樋門 橋 川合流 3 一連区間 一連区間 堤防 基本断面形状 : 基本断面形状の確保, 未確保 ( 山付きの場合も記載 ) を記載する 基本断面形状未確保山付き確保未確保確保 土質条件等 : 堤体, 基礎地盤のそれぞれについて, 既往地質調査結果より分布する土質とその区間, 堤防法線沿いの要注意地形を記載する 土質記号凡例 土質条件等 要注意地形旧河道落堀 C: 粘性土 堤体土質 - C C - S - S: 砂質土 基礎地盤土質 - S C - G - G: 礫質土 被災履歴 : 過去の被災区間, 種別, 発生時期を記載する 被災履歴 法崩れ すべり 漏水 要注意区間 破堤跡 背後地の状況 : 重要区間 ( 人家連担,DID 区間等 ) を記載する 背後地の状況 DID 区間人家連担 変化の状況 : 変状区間, 堤防の変状形態を記入する 変状の状況 堤防天端の沈下 漏水

21 5 護岸 護岸の有無 : 護岸がある場合, 高水護岸, 低水護岸, 堤防護岸, 根固工毎 に区間を明示する 高水護岸 (HWL 以上 ) 張芝 高水護岸 ブロック張 ( 練 ) 高水敷 コンクリート張 低水護岸 ブロック張 ( 練 ) 練ブロック積 根固 根固ブロック 根固ブロック ヨシ植栽 河道の線形 : 河道線形は湾曲部の区間を明示する ここで, 水路中央の曲率半径 (r) と湾曲区間の水面幅の平均値 (B) の比,r/B が 5 よりも小さければ湾曲部とみなす 護岸被災及び河岸侵食履歴, 時期 : 災害復旧事業として扱われた既往の護岸被災と河岸侵食履歴を, 被災年次および被災形態について記載する 被災の形態は原則として以下のとおりとする : 護岸基礎部破壊, 低水護岸破壊, 低水護岸天端破壊, 堤防護岸破壊, 高水護岸破壊, 河岸侵食, その他 セグメント : セグメント区分と区間を明示する 1) 表 各セグメントとその特徴 流速 2m/s 以上 : 護岸のない場合, 流水の作用により堤防の侵食の恐れのある区間として, 代表流速 2m/s 以上の区間を明示する

22 出水による侵食の恐れのある河岸 : 流速や高水敷の状況により異なるが, 河岸侵食により堤防の安全性が損われる可能性のある区間として以下に該当する区間を明示する セグメント 1 : 高水敷幅 <40m, 又は高水敷幅 < 側方侵食予測幅セグメント 2-1 : 高水敷幅 / 低水河岸高 <5 セグメント 2-2,3 : 高水敷幅 / 低水河岸高 <3 河床低下傾向区間 : 現在, 平成初期, 昭和 60 年代,50 年代, の河道の最深河床高をとりまとめ, 河床が低下傾向にある区間を明示する 6 点検情報 点検結果 : 変状の区間, 位置 ( 河床, 護岸など ), 変状の項目 ( ひび割れなど ), 健全度評価ランクについて記載する D : 変状が見られた区間と健全度評価ランク 備考欄 : 水防団等のコメントを記載する 変状等の発生実態の把握過去の点検資料, 被災履歴 ( 変状 ) を基に, 護岸等の変状等の発生実態をとりまとめる 統一的な名称, 区分方法で整理し, 変状等の発生箇所を正確に把握することが重要である これより, 変状等について経年変化等の状況が把握できるように現況平面図や写真に整理する 河床変動特性の整理河床変動特性として, 以下の事項などについて整理する 1 河床高の経年変化の状況平均河床高, 最深河床高の経年変化を縦断的, 横断的に整理することで, 構造物に悪影響を及ぼすと考えられる河床低下の進行 ( 低下量, 低下速度 ) が著しい箇所, 河岸に接近して深掘れが発生している箇所を抽出する 2 出水に伴う河床低下の発生しやすい箇所出水と河床低下の関係を整理する 3 河床低下と護岸等の被災個所河床低下量 ( 平均河床高, 最深河床高 ) と過去の被災箇所の関係を整理し, 護岸等の被災発生の原因などを推察する

23 参考文献 1) ( 財 ) 国土技術研究センター : 改訂護岸の力学設計法, 平成 19 年 11 月 2) 河川構造物災害調査研究会 : 河川構造物の被災形態とその事例集, ) ( 財 ) 国土技術研究センター : 中小河川における堤防点検 対策の手引き ( 案 ), 平成 16 年 11 月 4) ( 財 ) 国土技術研究センター : 目視点検によるモニタリグに関する技術資料,

24 1.3 点検手法 河川護岸の健全度を評価し適切な対策を講じるため, 変状の有無やその程度を把握す る点検を実施しなければならない 点検は, 定期点検, 詳細点検の構成で実施することを基本とする 解説 点検を効率的に実施する観点から, 定期点検, 詳細点検の構成で実施することを示している 点検は河川延長すべての構造物についてその現状を詳細に把握することが望ましいが, 全ての構造物を詳細に点検するには膨大な時間と費用が必要となり, 現在の点検体制や損傷状況, 必要費用にそぐわないものとなる そこで, 定期点検では, 簡易な点検により詳細な点検の必要性を確認するスクリーニングの意味合いを持たせる 定期点検により管理する構造物の損傷状況の全体像を把握し, それから詳細点検を行うことで, 効率的な点検を実施することができる なお 点検手法については 地方自治体の具体的事例を参考として以下に示す 参考 点検手法の具体的事例地方自治体には, 河川維持管理基準を独自に作成しており, その維持管理の方法として, 巡視点検の他, 適切な維持管理や河道計画の基礎データとするための縦横断 平面測量を実施している 巡視点検では, 重要河川は年 2 回を標準, その他の河川は年 1 回を標準として, 適正な河川利用の推進に資するため, 河川管理施設及び許可工作物等の維持管理の状況を確認している 護岸を対象とした点検内容は, 以下のとおりである 湾曲部, 横断工作物の下流等における基礎の洗掘の状況 亀裂等の変状等縦横断 平面測量は, 河道内への土砂の堆積や局所的な洗掘等, 河道断面の変化及び現況断面の流下能力を把握するため, 重要河川では 10 年に1 回程度実施している ただし, 堆積, 洗掘等河道断面の変化の著しい箇所については, 年 1 回を標準として縦横断測量を実施している

25 1.3.1 点検の種類と内容 定期点検は詳細点検 応急措置の必要性の判断, 詳細点検は変状原因 施設健全度の 把握を目的として実施する それぞれの内容, 間隔, 実施時期, 実施範囲は, 地域の実情に応じて設定する 解説 点検フロー図は, 図 に示し, 点検の標準的な内容については, 表 に示す スタート 定期点検の実施 No 変状が発生している Yes No 応急措置の実施 応急措置を必要としない Yes 詳細点検の実施が必要 No Yes 詳細点検実施の判断例 変状原因 施設健全度の把握が必要 詳細点検未実施( 初回点検 ) 新しい損傷が確認された等 詳細点検の実施 ( 代表位置での実施 ) 健全度判定 4. 健全度評価 で対応する 応急措置とは, 詳細点検から対策工を実施するまでの応急対策を示す 図 点検フロー図

26 表 点検の種類と内容 定期点検 詳細点検 目的 詳細点検 応急措置の実施 変状原因 施設健全度の把握 の必要性判断 内容 目視 目視簡易計測必要に応じ詳細な調査 間隔 2 回 / 年 - 実施時期 地域特性を考慮して設定 定期点検の結果より必要と判断された場合 実施範囲 対象施設の全延長 定期点検で必要と判断された箇所 定期点検の間隔全区間を対象に同レベルの点検を行うのではなく, 出水期前を基本として, 河川の状況や維持管理計画上の区間区分に応じて点検の時期や頻度を設定する 例えば, 管理区間を重要防災箇所や背後地の状況を考慮し,A,B,Cに区分し, A 区間は2 回 / 年,B 区間は1 回 / 年,C 区間は変状が発生したら対応する というような点検間隔の設定が考えられる 定期点検の実施時期実施時期については, 出水期前もしくは草刈が終わる9 月頃に1 回目を実施し, 全延長に対して徒歩による点検を行う また, 重要河川については,1 月頃に2 回目を実施する 植生が繁茂した箇所については, 出水期前に草刈を行い, 点検を実施するのが望ましい ただし, 地元の協力が得られる時期 ( 例えば, お盆など ) に草刈りを行うケースもあるため, 実施時期は, その地域の実情に応じて設定することとする 実施範囲実施範囲については, 定期点検は対象施設の全延長, 詳細点検は定期点検で必要と判断された箇所とする 詳細点検は, 施設健全度を把握することから, 一定区間に区分する必要がある その区分としては, 距離標や橋などの間が考えられ, 基本的には, 点検結果が整理しやすい区分を採用する

27 表 各点検の点検位置 定期点検での対象点検位置 ( 対象 :, 対象外 :-) 詳細点検での対象 ( 対象 :, 対象外 :-) 天端工 法覆工 基礎工 - 根固工 河床 定期点検 定期点検は, 河川護岸の構造全体の変状の有無を把握し, 応急措置の必要性の判断や, 詳細点検を実施すべき区間の選別を行うことを目的とする 定期点検では, 目視により, 河川護岸の変状箇所を確認する なお, 定期点検の結果, 明らかに応急措置が必要と判断される変状が確認された場合には, 速やかに応急措置を施さなければならない 定期点検の結果は, 一定の様式にしたがって記録 保存しておく必要がある 解説 定期点検は, 河川護岸の構造全体の変状の有無や損傷位置を把握し, 応急措置の必要性の判断や, 詳細点検を実施すべき区間の選別を行うことを目的とする 定期点検では, 目視により, 河川護岸の変状箇所を確認する また, 確認された変状について写真を撮影し, 現況平面図に位置を記入する 撮影する写真は, 携帯 GPSやGPS 機能付きカメラの活用により変状位置の詳細を把握することが望ましい なお, 定期点検の結果, 明らかに応急措置が必要と判断される変状が確認された場合には, 速やかに応急措置を施さなければならない また, 点検が困難と予想される項目としては, 河床低下の状況や植生が繁茂した箇所の点検などが考えられる 河床低下の状況については, 標準断面図に示される護岸形状を基本とし, その形状に対する変化をポール等で確認する なお, 実施範囲は, 代表断面での実施とする

28 定期点検項目については, 各河川の特性を踏まえ適切に定めるものとするが, 基本 的な項目について表 に示す とりまとめ様式は, 図 - 付.1 全体記入シートと図 - 付.2 変状写真シートを基本とする 表 定期点検項目の一覧 種類 点検項目 確認する項目 a. 流水に対 根固め工 移動 散乱 移動 散乱の有無 する安定性 沈下 沈下の有無 ブロック破損 ひび割れ 損傷の有無 b. 擁壁の安 ブロック及び 横クラック 横クラックの有無 定性 石積みの変状 縦, 斜めクラック 縦, 斜めクラックの有無 水平移動 水平移動の有無 目地開き 目地開きの有無 ふくらみの有無 ふくらみの有無 傾斜 折損 傾斜 折損の有無 欠損 欠損の有無 c. コンクリ コンクリート ひび割れ ひび割れの有無 ートの耐久 表面の変状 沈下 陥没 沈下 陥没の有無 性 目地部の状況 目地材の有無, 隙間 ずれの有無 剥離 損傷 剥離 損傷の有無 鉄筋の腐食 錆汁, 鉄筋露出の有無 また, 変状の経年変化については, 表 に示すように各点検年度で写真や変状規模を整理することが望ましい 表 変状の経年変化整理表 ( 案 ) 箇所 点検年度 岸 : km+ m 年度 年度 年度 全景 近景 変状の規模 備考

29 1.3.3 詳細点検 詳細点検は, 定期点検で変状が確認された箇所について, その変状の規模を把握することを目的とする 詳細点検では, 定期点検結果の変状の確認に加え, 詳細な変状状況を把握する 詳細点検の結果は, 一定の様式にしたがって記録 保存しておく必要がある 解説 詳細点検で実施する点検項目は, 定期点検で把握された変状から想定されるその他の点検位置における変状の把握を行うものとし, 表 に示す点検項目について行う なお, 詳細点検で実施する点検項目では, 変状の規模は把握できるものの, 対策工法を検討するために必要となる変状原因を特定できないことが考えられる そのため, 個々の変状 損傷状況に応じて実施する詳細調査として, 変状原因の特定に必要となるコンクリート強度試験, 中性化試験, 塩分含有試験, はつり試験, レーダー探査等を詳細点検と同時に行い, 対策工法の検討に活用することが望ましい 詳細調査の手法は, 別途 JIS 規格等の関連図書に記述されているので, ここでは省略する とりまとめ様式は, 図 - 付.1 全体記入シートと図 - 付.2 変状写真シート, 図 - 付.3 健全度評価シートを基本とする 点検に当たって使用する機器等を以下に示す 点検用具 : 双眼鏡, テストハンマー, ハンディ GPS, 巻尺, コンベックス, ノギス, テプスゲージ, クラックゲージ, ワイヤブラシ, 水平器, スコップ, ほうき, ポール等記録用具 : カメラ (GPS 機能付き ), チョーク, マジック, 標尺, 記録用紙等

30 表 詳細点検項目の一覧 ( 簡易な計測 ) 種類 点検項目 確認する項目 a. 流水に対 河床 河床低下 河床低下量 する安定性 その他 ( 深掘れ, 樹木の繁茂, 土砂等の堆積状況 ) その他の変状の状況 b. 擁壁の安定性 c. コンクリートの耐久性 根固め工 構造物前面の状況 構造物前面の平坦幅 移動 散乱及び沈下 移動 散乱及び沈下の状況 ブロック破損 ひび割れ 損傷の状況 高水敷 侵食 堆積 侵食 堆積の状況 ブロック及び 横クラック 横クラックの長さ, クラック幅 石積みの変状縦, 斜めクラックの長さ, クラッ縦, 斜めクラッククの幅 水平移動 ずれ幅 コンクリート表面の変状 目地開き ふくらみの有無傾斜 折損欠損 天端の状況 ひび割れ沈下 陥没目地部の状況剥離 損傷鉄筋の腐食 ずれ幅, 開き幅 大きさ ふくらみの範囲傾斜 折損状況欠損の状況 陥没 沈下の深さ ひび割れの長さ, ひび割れ幅沈下 陥没の深さと範囲目地材の有無, 隙間 ずれの有無剥離 損傷の深さと範囲錆汁の有無と範囲, 鉄筋露出の長さ 注 1) 点検項目としては,a. 流水に対する安定性,b. 擁壁構造の安定性,c. コンクリートの耐久性, による 3 つの評価指標について示した a. 流水に対する安定性を評価する資料として, 護岸の力学設計法 1) を,b. 擁壁構造の安定性を評価する資料として 我が家の擁壁チェックシート ( 案 ) 2) を,c. コンクリートの耐久性を評価する資料として 河川における高潮堤防点検 対策指針 ( 案 ) 同解説 試行案 3) を参考に整理した 注 2) 計測が必要なひび割れ幅, ずれ幅, 開き幅は,4. 健全度評価に必要な項目を対象とする

31 参考 点検作業の効率化について護岸は範囲が広く, 巻末の点検シートによる作業を行うと, かなりの時間と労力を費やすこととなる このため, 点検作業については, 従来のチェックリスト型から変状発見型への見直しを検討することが重要な課題となる 例えば, 変状を発見した位置を記録したり, その変状ランクを現地で判断するのは, 困難が予想されるため, タブレット型コンピューターを利用した方法が考えられる 番号 現在位置の表示 写真 コメント 護岸に斜めクラックがあり, ずれが生じている 地形図などの表示 更新日時 2012/6/6 10:10:10 1 Map の表示 2 現在位置の表示 3 任意地点にピンを配置する 4 用途別にピンを設定 ( 例えば, 変状ランク d を赤など ) 5 ピンへの写真登録 6 ピンへのコメント登録 参考文献 1) ( 財 ) 国土技術研究センター : 改訂護岸の力学設計法, 平成 19 年 11 月 2) 国土交通省 : 我が家の擁壁チェックシート ( 案 ) 3) 国土交通省河川局治水課 : 河川における高潮堤防点検 対策指針 ( 案 ) 同解説 試行案,

32 1.4 健全度評価 健全度評価は, 設定する評価基準を用いた詳細点検結果に加え, 対象施設の設置目的 と変状が河川護岸の性能の低下に及ぼす影響を考慮し総合的に行う 解説 健全度評価では, 点検毎の変状ランクと健全度判定ランクに分けて示す 健全度評価の判定は, 各点検の変状, 変状ランクの判定結果を踏まえ, 以下に示す構造の原則等に対し, 変状が性能の低下に及ぼす影響や, 変状連鎖の進展段階等を十分考慮した上で行う 1) 対象施設のり覆工 基礎工 構造の原則等 のり覆工は, 土堤の表面が直接流水に接するのを防ぎ, 洗掘作用を受けないために, 堤防の表のり面をこれらの作用に対して安全な構造のもので覆うものである 基礎工は, のり覆工を支持するものである また, 根固工は洪水時に洗掘が著しい場所等において, 基礎工前面の河床の洗掘を防止し, 基礎工の安定を図るために設けるものである 1) 点検毎の変状ランク 点検毎の変状は, 以下のとおりランク分けし, 評価項目毎に評価基準を設定することを基本とする ランク区分 a b c d 異常 変状の状態異常 変状が発生していない状態異常 変状が発生しているが, 機能低下には至っていない状態異常 変状が発生し, 所要の機能が低下している状態大きな異常 変状が発生し, 所要の機能が著しく低下している状態 解説 河道や河川管理施設に対する維持管理は, 機能の喪失や低下につながらないよう, その健全性を維持することを目的として行うが, この健全性を適切に評価するため, 変状の程度を4 段階のランクで区分し判定を行う 変状のランクは評価項目毎に評価基準 ( 閾値等 ) を設定し, 点検により得られた結果がどのランクに該当するかを判定できるようにする

33 維持管理における評価項目および評価基準維持管理における評価項目および評価基準について, 設定根拠を以下に示す なお, 評価基準の閾値は, 最新の技術知見に基づくものであり, 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズの上で, 適用する必要がある a) 河床に対する評価基準 評価項目 表 河床に対する評価基準評価基準 ( 変状等のランク ) a b c d 河床低下 近傍の最深河床高 計画河床高 計画河床高以下 計画河床高 ~ 計画河床高 -1.0m 未満 計画河床高 -1.0m 以下 ( 設定根拠 ) 河床に対する評価基準は, 維持すべき河床高と根入れ長を考慮して設定する 1 維持すべき河床高従来の河道計画では, 計画河床高 を定め, これに対して河道掘削や, 護岸工, 橋梁等の河川管理施設の計画 設計を行ってきたことから, 築造時の計画条件等を考慮して, 維持すべき河床高の目安を, 以下のとおりとする 維持すべき河床高の目安 : 計画河床高 2 根入れ長護岸工, 橋梁等は, 従来から計画河床高 ( もしくは現況河床高 ) に対して一定の根入れ長を確保して計画されており, この根入れ長までは洗掘等が発生しても安全な構造となっている 一般的な河川構造物の根入れ長に関する規定は以下のとおりとなっている 表 河川構造物の一般的な根入れ長 種類 根入れ長 出典 護岸工 0.5~1.5m 河川砂防技術基準 ( 案 ) 同解説設計編 [Ⅰ] p.35 護岸の力学設計法 p.98 橋梁 ( 橋脚 ) 低水路部 2.0m 河川管理施設等構造令第 62 条

34 b) 根固工に対する評価基準 移動 散乱 沈下 ブロック等の破損 評価項目 構造物前面の根固工平坦幅 根固工の移動 散乱及び沈下 ブロック破損 表 根固工に対する評価基準 変状なし 変状なし 変状なし 評価基準 ( 変状等のランク ) a b c d 周辺と比べて平坦幅の低下を確認 部分的にごく小さな移動 ( ずれ ) が見られる 小さなひび割れが発生している 2.0m 未満 2.0m 以上 石, ブロックが沈下, 移動又は散乱している 破損ブロックは多数あるが, 配置の乱れは少ない 石, ブロックが大規模又は広範囲に移動, 散乱又は沈下している 破損ブロックが多数あり配置の乱れが生じている ( 設定根拠 ) 護岸等の崩壊は, 基礎部の洗掘を契機として生じることが多いため, 根固工は, その地点の流勢を減じ, さらに河床を直接覆うことで, 急激な洗掘を緩和する目的で設置される 根固工の敷設幅を決める際の考え方として, 河川砂防技術基準( 案 ) 同解説設計編 [Ⅰ]p.35 では, 以下のように規定されている 護岸前面に河床低下が生じても最低 1 列もしくは 2m 程度以上の平坦幅が確保されることが必要 c) 高水敷に対する評価基準 侵食 堆積 評価項目 表 高水敷に対する評価基準評価基準 ( 変状等のランク ) a b c d 侵食 堆積変状なし - 高水敷の侵食の兆候がある 広範囲にわたる高水敷の侵食がある ( 設定根拠 ) 低水護岸がない高水敷幅の評価は, 下表のとおりとする 表 セグメントによる侵食の照査基準河道のセグメント分類照査基準 (1 洪水で侵食される高水敷幅の目安 ) 1 40m 程度 2-1 高水敷幅 b> 低水河岸高 H の5 倍 2-2および3 高水敷幅 b> 低水河岸高 H の2~3 倍 2)

35 d) 護岸に対する評価基準 ( 基礎工, コンクリート表面の変状 ) 基礎工, コンクリート表面の変状 評価項目 ひび割れ 沈下 陥没 剥離 損傷 目地の状況 鉄筋の腐食 表 護岸に対する評価基準 ( 基礎工 ) 変状なし 評価基準 ( 変状等のランク ) a b c d 部分的な沈下が見られる ごく小規模の剥離 損傷が生じている 地部, 打継ぎ部にわずかなずれ, 段差, 開きが見られる 一部に錆汁, 点錆が見られる 小さなひび割れ ( ひび割れ幅 0.2mm 程度 ) が生じている - 広範囲であっても表面の剥離 損傷が生じている 目地部, 打継ぎ部にずれがあるが, 水の浸透はない 錆汁が多く, 鉄筋腐食が広範囲に認められる やや大きなひび割れや小さな亀裂が生じている 沈下による凹部が目立つ 表面だけでなく部材の深部まで剥離 損傷が及んでいる 目地部, 打継ぎ部より水の浸透がある 浮き錆が多く, 鉄筋表面の大部分あるいは全周に亘る腐食が広範囲に認められる 部材背面まで達するひび割れ 亀裂が生じている (5mm 相当 ) 陥没がある 広範囲に破損, または流出している 目地部, 打継ぎ部のずれが大きく, 堤体土砂の流出が見られる 浮き錆が著しく, 鉄筋断面積の有意な現象が全域に亘っている ( 設定根拠 ) 評価基準の閾値は, 国土交通省河川局治水課: 河川における高潮堤防点検 対策指針 ( 案 ) 同解説 試行案, を参考に設定している 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズの上で, 適用する必要がある

36 e) 護岸に対する評価基準 ( ブロック積み及び石積みの変状 ) 護岸の変 状 ( ブロ ック及び 石積みの 変状 ) 表 護岸に対する評価基準 ( ブロック及び石積みの変状 ) 評価項目 ひび割れ ( 横クラック ) ひび割れ ( 縦, 斜めクラック ) 水平移動 不同沈下 ( 目地開き ) ふくらみ 傾斜 折損 評価基準 ( 変状等のランク ) a b c d 横クラックなし 縦, 斜めクラックなし 水平移動なし 不同沈下なし ふくらみなし 傾斜 折損なし ブロックなどの目地部分に沿って水平方向クラックがある ブロックなどに沿って縦, 斜めクラックがある 目地部に 5mm 未満の前後のずれがある目地部に 5mm 未満の上下のずれ又は左右の開きがある 擁壁全体が前方へふくらんでいる 擁壁全体がわずかに前傾 ( 後傾 ) している ブロックなどの目地部及びブロックなど自体にも水平クラックがある ブロックなどに沿った縦 斜めクラックの幅が大きく, 隙間ができている目地部に 5mm ~ 2cm 未満の前後のずれがある目地部に 5mm ~ 2cm 未満の上下のずれ又は左右の開きがあるふくらみが更に大きくなり途中のブロックなどに隙間が生じている 擁壁全体が明らかに前傾 ( 後傾 ) している ブロックなどの目地部及びブロックなどに水平方向クラックがあり, さらにクラックが開いている 擁壁に縦 斜めクラックがあり, ずれが生じている 目地部に 2cm 以上の前後のずれがある 目地部に 2cm 以上の上下のずれ又は左右の開きがある 全面へのふくらみが大きく, 途中のブロックなどに抜け落ちがみられる擁壁全体が明らかに前傾 ( 後傾 ) し, かつ途中に折損がみられる ( 設定根拠 ) 評価基準の閾値は, 国土交通省: 我が家の擁壁チェックシート ( 案 ) を参考に設定している 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズの上で, 適用する必要がある f) 天端に対する評価基準表 天端に対する評価基準評価基準 ( 変状等のランク ) 評価項目 a b c d 天端の変状, 陥没 陥没の有無 沈下量 不陸の有無 部分的な沈下が見られる - 沈下による凹部が目立つ 陥没がある ( 設定根拠 ) 評価基準の閾値は, 国土交通省河川局治水課: 河川における高潮堤防点検 対策指針 ( 案 ) 同解説 試行案, を参考に設定している 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズの上で, 適用する必要がある これまでの評価基準を整理した評価基準一覧表は, 次頁に示すとおりである

37 位置 河床 表 評価項目および評価基準一覧表 ( 最新の技術的知見に基づく整理 ) 評価基準 ( 変状等のランク ) 評価項目 a b c d 近傍の最深河床低下河床高その他 ( 深掘れ, 樹木の繁茂, 土砂等の堆積状況 ) 移動 散乱 構造物前面の根固工平坦幅 計画河床高 変状なし 計画河床高以下 周辺と比べて平坦幅の低下を確認 計画河床高 ~ 計画河床高 -1.0m 未満 2.0m 以上 2.0m 未満 計画河床高 -1.0m 以下 根固め工 沈下 ブロック等の破損 根固工の移動 散乱及び沈下 ブロック破損 変状なし 変状なし 高水敷侵食 堆積侵食 堆積変状なし - 護岸 天端 基礎工, コンクリート表面の変状 護岸の変状 ( ブロック及び石積みの変状 ) 天端の変状, 陥没 ひび割れ 沈下 陥没 剥離 損傷 目地の状況 鉄筋の腐食 ひび割れ ( 横クラック ) ひび割れ ( 縦, 斜めクラック ) 水平移動 不同沈下 ( 目地開き ) ふくらみ 傾斜 折損 陥没の有無 沈下量 不陸の有無 変状なし 部分的な沈下が見られる ごく小規模の剥離 損傷が生じている 地部, 打継ぎ部にわずかなずれ, 段差, 開きが見られる 一部に錆汁, 点錆が見られる 横クラックなし 縦, 斜めクラックなし 水平移動なし 不同沈下なし ふくらみなし 傾斜 折損なし 部分的な沈下が見られる 部分的にごく小さな移動 ( ずれ ) が見られる 小さなひび割れが発生している 小さなひび割れ ( ひび割れ幅 0.2mm 程度 ) が生じている - 広範囲であっても表面の剥離 損傷が生じている 目地部, 打継ぎ部にずれがあるが, 水の浸透はない 錆汁が多く, 鉄筋腐食が広範囲に認められる ブロックなどの目地部分に沿って水平方向クラックがある ブロックなどに沿って縦, 斜めクラックがある 目地部に 5mm 未満の前後のずれがある目地部に 5mm 未満の上下のずれ又は左右の開きがある 擁壁全体が前方へふくらんでいる 擁壁全体がわずかに前傾 ( 後傾 ) している - 石, ブロックが沈下, 移動又は散乱している 破損ブロックは多数あるが, 配置の乱れは少ない 高水敷の侵食の兆候がある やや大きなひび割れや小さな亀裂が生じている 沈下による凹部が目立つ 表面だけでなく部材の深部まで剥離 損傷が及んでいる 目地部, 打継ぎ部より水の浸透がある 浮き錆が多く, 鉄筋表面の大部分あるいは全周に亘る腐食が広範囲に認められる ブロックなどの目地部及びブロックなど自体にも水平クラックがある ブロックなどに沿った縦 斜めクラックの幅が大きく, 隙間ができている目地部に 5mm~ 2cm 未満の前後のずれがある 目地部に 5mm~ 2cm 未満の上下のずれ又は左右の開きがある ふくらみが更に大きくなり途中のブロックなどに隙間が生じている 擁壁全体が明らかに前傾 ( 後傾 ) している 沈下による凹部が目立つ 石, ブロックが大規模又は広範囲に移動, 散乱又は沈下している 破損ブロックが多数あり配置の乱れが生じている 広範囲にわたる高水敷の侵食がある 部材背面まで達するひび割れ 亀裂が生じている (5mm 相当 ) 陥没がある 広範囲に破損, または流出している 目地部, 打継ぎ部のずれが大きく, 堤体土砂の流出が見られる 浮き錆が著しく, 鉄筋断面積の有意な現象が全域に亘っている ブロックなどの目地部及びブロックなどに水平方向クラックがあり, さらにクラックが開いている 擁壁に縦 斜めクラックがあり, ずれが生じている 目地部に 2cm 以上の前後のずれがある 目地部に 2cm 以上の上下のずれ又は左右の開きがある 全面へのふくらみが大きく, 途中のブロックなどに抜け落ちがみられる擁壁全体が明らかに前傾 ( 後傾 ) し, かつ途中に折損がみられる 陥没がある

38 代表的な評価項目の変状写真及び概略図 評価基準一覧表における代表的な評価項目について, その内容がイメージできるよ うに具体的な変状写真や概略図の例を以下に示す 表 (1) 変状写真及び概略図一覧表 2)3)4)5)6) 位置 評価項目 変状事例写真等 根固工 移動 散乱 沈下 ブロック等の破損 護岸 変状の全体的な状況 基礎工, コン クリート表 面の変状 ひび割れ 沈下 陥没 剥離 損傷 不同沈下 ( 目地開き ) 鉄筋の腐食

39 2)3)4)5)6) 表 (2) 変状写真及び概略図一覧表 位置図評価項目変状事例写真等 護岸 護岸の変状 ( ブロック及び 石積みの変状 ) ひび割れ ( 横クラック ) ひび割れ ( 縦, 斜めクラッ ク ) 水平移動 不同沈下 ( 目地開き ) ふくらみ 傾斜 折損 欠損

40 1.4.2 健全度評価 健全度評価は, 以下のとおりランク分けし 評価項目毎に評価基準を設定する 健全度判定ランク Aランク ( 問題なし ) Bランク ( 重点点検 ) Cランク ( 重点監視 ) Dランク ( 要対策 ) 変状の程度軽微な変状が発生しているが, 施設の性能低下には当面至らない 施設の主要部材以外の部分や付帯施設に変状が生じているが, 施設の性能低下に至っていない 施設の主要部に変状が発生しており, 施設の性能低下の進行が懸念される 施設の主要部に大きな変状が発生しており, 施設の性能低下が生じている 解説 健全度評価は, 詳細点検結果に加え, 対象施設 ( 天端工, 法覆工など ) の設置目的と変状が河川護岸の性能の低下に及ぼす影響を考慮し, 総合的に行う なお, 健全度判定ランクに記載しているBランクの重点点検は, 本マニュアル ( 案 ) に示す詳細点検ではなく, 個別で重点的に実施する点検を示す 本マニュアル ( 案 ) では, 変状ランクの判定結果から, 主として変状の程度と量により健全度評価を行う際の目安として表 を示す ただし, 護岸, 根固工等を構成するブロックのめくれや滑動等については, 変状がどの程度まで許容できるかは必ずしも明らかではなく, 点検及びその分析を積み重ね対策に反映することが重要である したがって, 今後の知見や点検データの蓄積を踏まえて適宜見直しを図る必要がある 表 健全度判定ランクの目安 ( 案 ) 健全度判定ランク変状の程度 Aランク全ての点検位置の変状現象が a ランクと評価された場合 ( 問題なし ) Bランク A,C,Dランク以外と評価される場合 ( 重点点検 ) Cランク表 の網掛けされていない d ランクの変状が生じている場 ( 重点監視 ) 合 あるいは, 変状現象が一つでも c ランクと評価された場合 Dランク表 で網掛けした変状現象が一つでも d ランクと評価され ( 要対策 ) た場合

41 1.4.3 評価基準の設定 変状ランクの評価基準 ( 閾値等 ) は, 実際の健全度や変状の程度に応じて随時設定 見直しを行うことが必要である 解説 評価基準は, 前述した表 を基本とする しかしながら, 網掛けされた評価項目の c ランク以上は, 変状が進行し, 施設機能の低下が特に生じていることを示すものであり, 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズするのが望ましい このため, 護岸のクラック, 目地の開口, ずれ, ブロックの抜け落ちや吸い出しに伴う 沈下 陥没, 折損 については, 河道特性や護岸構造, 土質状況などに影響されることを踏まえ, 実際の点検結果をもとに, 評価基準の閾値を設定することが望ましい ここでは, 現時点の各評価基準に関して, 具体的な着目点を示す 護岸ブロックの亀裂について図 に示すように, ブロックに沿ったクラック幅が 2mm 以上に発達している場合は, 水密性に影響を与えるだけでなく背面土砂の吸い出しが発生する ( 工学上, 砂分の粒径が 2mm 以下のため ) 可能性があり, ランク c に該当する 図 に示すように, クラックが護岸全域まで広がりずれが生じている場合 ( 幅 5mm 程度のクラックに相当 ) は, 吸い出し現象の助長だけでなく, 土圧の作用力に対して抵抗力が不足する可能性があるため, 護岸崩壊や陥没の危険性が増加する 幅 2mm 以上のクラッククラックが全域に渡り, ずれが生じている ( 幅 5mm 程度のクラックに相当 ) 図 クラックの変状進行 図 クラックの変状進行 ( ランク c 相当 ) ( ランク d 相当 ) 目地の開口について図 に示すように, 護岸の目地の開きが 2cm 程度になると裏込め材が吸い出される可能性が高くなり (2cm は裏込め材 RC-40 の場合の平均的な粒径 ), ランク c に相当し機能低下が発生する さらに, 図 に示すように, 護岸の目地開きが 2cm 以上となり前後や上下にずれが生じている場合は, 吸い出し現象が著しくなり護岸崩壊や陥没の危険性が増加する ( ランクdに相当する )

42 幅 2cm 程度の目地開き 幅 2cm 以上の目地開き, 及びずれの発生 図 目地開きの変状進行 図 目地開きの変状進行 ( ランク c 相当 ) ( ランク d 相当 ) 背面土砂流出による陥没 空洞, それに伴う護岸折損についてブロック間の隙間の空洞深さが 20cm( 裏込め材の厚さにより閾値を設定 ) を超えると, 河川の流体力が護岸の背面土砂に直接作用しやすい状態になることから, 吸い出し現象の危険性が増大する ( 図 参照 ) ブロックが抜け落ち周辺のブロックの変状も生じている場合は, ブロック間の噛み合わせ力の不足による変状の拡大, 背面土砂の吸い出し, 流出の拡大につながり, 天端付近の陥没や空洞, それに伴う護岸折損につながる ( 図 参照 ) 裏込め材厚より深い空洞 ( 例えば 20cm) 図 空洞化の変状進行 ( ランク c 相当 ) ブロックの抜け落ち, それに伴う変状, 吸い出し 天端の陥没 図 空洞化の変状進行 ( ランク d 相当 )

43 1.4.4 変状連鎖による機能低下 構造物の機能低下は, 変状の進展段階 ( 変状連鎖 ) を捉えることが重要である 今後, 護岸構造物の変状連鎖を考慮した機能低下の評価を確立し, 予防保全 の概念を取り入れた維持 管理を行うことが重要である 解説 点検毎の変状から直接的に健全度を評価すると, 変状だけの評価となってしまい, 結果的に事後対策になる このため, 今後は なぜ変状が起こっているのか? や その変状が進行していくとどうなるのか? というような不明点を明確にし, 変状が機能低下へと進行して 変状連鎖 を健全度評価に反映させることが重要である これより, 河川護岸では困難とされている劣化予測を視野に入れた 対策工法の選定 や 優先度評価 ( 対策実施の優先度評価 ) が可能になると考えられる さらには, 点検結果を修繕等に反映させるルールづくり や 予防保全への移行 といった問題を解決するための方法になると考えられる 河川施設の変状機構は, 種々の要素が絡み合い複雑であり, その変状機構を理解するためには, 変状の発生原因, 変状の発生, 変状の拡大, そして機能低下へと変状が進行してゆく過程を変状連鎖として整理する必要がある 変状の連鎖とは, 変状等の発生原因毎に, [ 変状の発生と顕在化 ] [ 変状の結果生じる影響 ] [ 機能低下 ] というように変状が進行していく過程のことである 以下に示すような主要な変状連鎖の進展段階を理解することで, 発生している変状の種類によって, 施設全体としての変状の進行状況と危険性を判断することができる StepⅠ: 健全な状態 StepⅡ: 軽度の変状 StepⅢ: 進行した変状 StepⅣ: 安全性 機能が損なわれた状況 StepⅤ: 破壊, 機能停止 したがって, 変状連鎖における進展段階の後期ステップに位置する変状が発生している場合は, 施設全体の機能低下が著しく, その原因に対しての優先的な対策が必要と考えられる

44 変状の形態 ( 突発型変状, 進行型変状 ) によって区分して作成した変状連鎖図を図 1.4.7, 図 に示す 今後は, この変状連鎖を健全度評価に反映させるよう, 被災事例の収集や各部位の破壊進行過程の検討, 劣化予測手法等を総合的に検討することが望まれる Step Ⅰ Step Ⅱ Step Ⅲ Step Ⅳ Step Ⅴ * * * ** 流水 - 洗掘 河床洗掘 根固工の沈下 護岸前面の洗掘 護岸基礎工 護岸背面 護岸背面 の沈下 損傷 土砂の吸出し 空洞化 護岸工の破壊 陥没 破堤 * ** 流水 - 流水力 護岸工 護岸背面 護岸背面 の亀裂 損傷 土砂の吸出し 空洞化 護岸工の破壊 陥没 破堤 * 根固工 根固工 の移動 の散乱 側方侵食 護岸工の破壊 陥没 破堤 * 印は 変状に進行発見に重要な指標 ** 印は特に重要な指標 図 変状連鎖図 ( 突発型変状 ) Step Ⅰ Step Ⅱ Step Ⅲ Step Ⅳ Step Ⅴ * 圧密沈下 基礎地盤の沈下 * ** * 護岸工の亀裂 ズレ 開き 背面土砂の吸出し 護岸背面空洞化 護岸工の破壊 陥没 破堤 上載荷重 ( 自動車荷重等 ) 堤体の沈下 ** 水位変動 ( 起伏堰等 ) 水位変動の発生 浸透流による背面土砂移動 背面土砂の吸出し 護岸背面空洞化 護岸工の破壊 陥没 破堤 * 印は 変状に進行発見に重要な指標 ** 印は特に重要な指標 図 変状連鎖図 ( 進行型変状 )

45 年数健全度(構造物の機能)資料 12-1 参考 マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測の検証例 構造物の機能低下は, 図 のように時間経過による健全度の低下で表すことが できる 外力による損傷 Aランク ( 問題なし ) Bランク ( 重点点検 ) Cランク ( 重点監視 ) Dランク ( 要対策 ) 図 時間経過による構造物の機能低下のイメージ図 河川護岸では, 台風や地震等の大きな外力による損傷で健全度の低下が短時間で進行することがあり, 初期欠陥や外力による短時間での健全度低下に対しては異常時点検による判断が重要となる ここでは変状が時間経過により徐々に進行する場合の劣化予測手法例を示す 港湾施設のライフサイクルマネジメントにおいては, マルコフモデルという確率論的な考えを用いて変状の進行を劣化 変状予測に適用する手法がある このモデルは, ある施設における変状は,A,B,C,D の独立する変状度 ( 部材単位では,a,b,c,d) のいずれかに存在し,1 年経過すると遷移確率 Px で変状度が 1 ランク進行し, 残りの施設は確率 1-Px で同じ変状度に留まるというものである ( 図 参照 ) Px Px Px 健全度ランク A B C D 推移確率 Px 1-Px 1-Px 1-Px 図 マルコフ連鎖モデル 1 河川護岸についても, この方法を用いて性能低下の進行を予測することが有意であると考えられるため, 参考に適用の検討を行った 次頁以降に検討例を示す

46 岸)資料 12-1 対象範囲として, 護岸構造と建設年次の一致する延長 2km の区間 を想定する 点検結果として, 区間を 10 スパン (200m 10 スパン =2km) に分割し, 各スパンのブロック積みを点検した場合 を想定する また, 変状ランクの分布の傾向として, 下記の2ケースを想定する 護岸 A-3(CASE1): 変状ランクの分布にばらつきがある場合変状ランクの個数項目健全度供用年数 a b c d 点検結果 C(c 1 個 ) 年 護岸 B-3(CASE2): 特定の変状ランクに分布が集中している場合変状ランクの個数項目健全度供用年数 a b c d 点検結果 C(c 1 個 ) 年 想定 CASE のイメージを下図に示す c 1 個 (d0 個,c4 個,b6 個,a0 個 ) 左岸)施設名称 護岸 A-2 護岸 A-3(CASE1) 護岸 A-1 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月右点検時供用年数 40 年 30 年 50 年 (ブロック積みの不同沈下 (b b b b b c c c c b ( 供用年数 30 年 ) スパン 点検時の評価 a a b c c b b b a a ブロック積みの不同沈下 ( 供用年数 30 年 ) 健全度 C c 1 個 (d0 個,c2 個,b4 個,a4 個 ) ( 距離票 ) スパン 点検時供用年数 40 年 30 年 50 年点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 点検時の評価 健全度 C 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 施設名称 護岸 B-2 護岸 B-3(CASE2) 護岸 B-1 5.0km 5.2km 5.4km 図 検討 CASE イメージ 5.6km 5.8km 6.0km 計算条件として, 個々の遷移確率(p a b,p b c,p c d )( 変状分割数 8 の場合 : p a1 a2,p a2 a3,,p d7 d8 ), は全て一定の遷移確率 p x であり, 初期状態 ( 建設または補修直後 ) で全部材の変状ランクが a( 変状分割数 8 の場合 :a1) である と仮定する

47 CASE1 での劣化予測結果 ( 遷移確率 0.028, 変状分割数 1) と健全度の推移を以下に示す 時間経過とともに, 変状ランク (a,b,c,d) の分布にばらつきが生じる また, 健全度の推移より, 建設後 4 年で変状が発生 ( 健全度 A B へ推移 ) し, その後徐々に B C へと推移して供用 40 年目に健全度 D となる 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 A( 全て a) 年 B(d+c+b 1 個 ) 年 予測結果 C(c 1 個 ) 年 D(d 1 個 ) 年 D 末期 (d 2 個 ) 年 図 CASE1 劣化予測結果 ( 変状分割数 1)

48 次に,CASE2 での劣化予測結果 ( 遷移確率 0.494, 変状分割数 8) での劣化予測結果と健全度の推移を以下に示す 時間経過とともに変状ランク (a,b,c,d) の分布のピークが a b,b c,c d へ推移する また, 健全度の推移より, 建設後から徐々に A B C D へと推移し,40 年経過 ( 健全度 D) 以降に変状ランク d の箇所が急増する 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 A( 全て a) 年 B(d+c+b 1 個 ) 年 予測結果 C(c 1 個 ) 年 D(d 1 個 ) 年 D 末期 (d 2 個 ) 年 図 CASE2 劣化予測結果 ( 変状分割数 8)

49 検討結果のまとめを以下に示す 護岸 A-3(CASE1): 変状ランクの分布にばらつきがある場合 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 予測結果 D(d 1 個 ) 年 護岸 B-3(CASE2): 特定の変状ランクに分布が集中している場合 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 予測結果 D(d 1 個 ) 年 岸)岸)施設名称 護岸 A-2 護岸 A-3(CASE1) 護岸 A-1 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 点検時供用年数 40 年 30 年 50 年 スパン 左ブロック積みの不同沈下 b b b b b c c c c b ( 供用年数 30 年 ) 右点検時の評価 a a b c c b b b a a ブロック積みの不同沈下 ( 供用年数 30 年 ) 健全度 C c 1 個 (d0 個,c2 個,b4 個,a4 個 ) 劣化予測 劣化予測 劣化予測結果イメージ a b c d c b b b a a ( 供用年数 40 年 ) 健全度 D d 1 個 (d1 個,c2 個,b4 個,a3 個 ) ( ( 距離票 ) 健全度 D d 1 個 (d1 個,c8 個,b1 個,a0 個 ) 劣化予測結果イメージ ( 供用年数 40 年 ) b c c c c c d c c c 劣化予測 劣化予測 点検時の評価 健全度 C c 1 個 (d0 個,c4 個,b6 個,a0 個 ) スパン 点検時供用年数 40 年 30 年 50 年 点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 施設名称 護岸 B-2 護岸 B-3(CASE2) 護岸 B-1 5.0km 5.2km 5.4km 図 検討結果 5.6km 5.8km 6.0km 上記の様に区間を限定し点検時から予測時の変状ランクの個数の推移を見比べることで, おおよその場所を予想する ( 点検時の判定 c のどこかが d に推移する, と予想する ) ことができる 今後, 点検 (2 回目,3 回目 ) を実施し初回点検時の劣化予測結果と一致しない場合は, 各点検時での実測値と計算値が一致するよう, 遷移確率や分割数の設定を見直すことで, 予測精度の向上が可能となる

50 1.4.5 点検結果のまとめ 点検結果は, 以下の項目について所定の様式 ( 健全度評価シート 変状ポテンシャル整理図 ) にとりまとめるものとする 1) 河床に対する評価 2) 根固め工に対する評価 3) 高水敷に対する評価 4) 護岸に対する評価 5) 天端に対する評価 6) 健全度の判定ランク 解説 点検結果は, 図 - 付.3 健全度評価シートで整理することとし, また, 図 変 状ポテンシャル整理図にも結果を記入することを基本とする 参考文献 1) 日本河川協会 : 解説 河川管理施設等構造令, 山海堂,1977 2) ( 財 ) 国土技術研究センター : 河川堤防の構造検討の手引き,H14.7 3) 国土技術研究センター : 目視点検によるモニタリグに関する技術資料, ) 国土交通省河川局治水課 : 樋門補強マニュアル ( 案 ), 平成 13 年 12 月 5) 農林水産省農村振興局防災課, 農林水産省水産庁防災漁村課, 国土交通省河川局海岸室, 国土交通省港湾局海岸 防災課農林水産省 : ライフサイクルマネジメントのための海岸保全施設維持管理マニュアル ( 案 )~ 堤防 護岸 胸壁の点検 診断 ~, ) 国土交通省 : 我が家の擁壁チェックシート ( 案 )

51 1.5 対策工法の選定 対策工法の選定は, 堤防の整備状態, 対象施設の変状の種類や程度を踏まえ行う 複 数の対策工法がある場合は, ライフサイクルコストの観点より最適な工法を採用する 解説 対策工法の選定は, 変状原因究明のための調査 分析を行った上で, 対策対象の部位や, 変状の状況, 堤防の整備状態に応じて適切な対策工法を選定する また, 堤防変状の発生部位や原因によっては, 予防保全として行う対策工法と事後保全として行う対策工法が異なってくる場合もあり, 供用期間の延命化に与える影響, ひいてはライフサイクルコストも異なってくる場合があることから, どの段階でどのような対策を行うかはライフサイクルコストの観点より最適な工法を採用する なお, 対策工法の選定にあたっては, 新技術 新工法の適用性も検討することが望ましい 対策工の選定にあたっては, 以下の検討フローに基づき, 基本事項 ( 施設性能の劣化要因, 要求性能 ) を十分に把握し, 各種対策工法, 材料の特質を十分検討し, 対策目的に最も適した工法, 材料を選定する また, 今後の維持管理の基礎資料とするために, 対策後の経過を記録する 施設要求性能の設定 建設時の性能水準を整理し 技術基準の更新や新たな外力 環境条件を考慮して 施設に求める性能を設定する 解説 建設時の性能水準を整理し, 土圧の増加や河床洗掘の進行などの新たな外力や環境条件 ( 耐震性能の必要性 ) 等を追加して, 施設に求める性能 ( 施設要求性能 ) を設定することが重要である

52 外力条件基準計画規模地盤条件上載荷重流体力基礎高構造物耐震性その他 表 施設要求性能の設定上の留意点留意点技術基準の更新設計対象流量計画断面の変更 ( 単断面, 複断面, 直高, 水深, 法面勾配 ) 土質定数背後地盤の形状堤防天端の道路荷重条件流速 ( 実績最大流速 ) 河道平面形状 ( 湾曲 ) 砂州の形状 経年変化樹木 植生の状況及び経年変化最深河床高の経年変化根固め工の有無河川横断構造物の有無 ( 堰や落差工, 橋梁 ) 分合流 取排水施設の有無背後地の土地利用 ( 資産 ) 堤防形状, 平水位等関連する改修計画の有無供用すべき期間の設定 維持管理方法の分類 健全度評価 施設性能低下の要因 施設要求性能等を踏まえ 維持管理方法を選定する 解説 健全度評価, 施設性能低下の要因, 施設への要求性能 ( 回復すべき性能 ) 供用期間などを踏まえ 継続監視, 補修, 補強, 改修の対策の種類の選定を行うことが必要である 図 に維持管理方法の選定フローを示し 表 に維持管理方法の種類と内容について示す

53 健全度評価 施設要求性能 Yes 監視 No 改修 継続監視 No 補修 補強で性能回復が可能か Yes 補強 Yes 施設水準の向上が必要 補修 No 図 維持管理方法の選定フロー 種類 表 維持管理方法の種類と内容 内容 建設時の水準と比べて同等以上 監視現状を監視することで施設性能を維持 補修耐久性を回復もしくは向上させること 補強 構造物の耐荷性 ( 耐久性を含む ) や剛性などの力学的な性能を回復, もしくは向上させること 改修 補修 補強では対応不可もしくは経済的に不利となる場合に選択

54 1.5.3 対策工法の選定 要求性能を確保できる工法を実現性, 施工性, 経済性 (LCC), 環境, 維持管理等の観 点から比較し, 対策工法を選定する 解説 要求性能を確保できる工法を実現性, 施工性, 経済性 (LCC), 環境, 維持管理等の観点から比較し, 最適な工法を選定する必要がある 護岸の変状としては, 護岸本体, 基礎工, 天端工 ( 天端保護工を含む ), 隔壁 小口止, 吸出防止材等の各部位の変状状況に応じて, 次のような補修等の対策を行うことが一般的である ただし, 水際部が生物の多様な生息環境であること等に鑑み, 補修等に際しては, 可能な限り河川環境の保全 整備に配慮し, 工夫や改良を行うことが望ましい 天端工 隔壁 小口止 吸出防止材 護岸本体 基礎工 図 ブロック積み護岸の構造 また変状の発生部位や原因によって, 予防保全として行う対策工法と事後保全として行う対策工法が異なる場合もあり, 供用期間の延命化に与える影響, ひいては LCC も異なってくる場合があると考えられる このような場合, どの段階でどの程度の対策を行うかは,LCC の観点より最適な工法を採用することが望ましい

55 表 変状現象と対策工法 ( 案 ) 種類 変状現象 対策工法 ( 案 ) 対策上の留意点 脱石 ブロックの脱落 局部的に脱石やブロックの脱落が生じた場合は, 張り直すか, 又は, コンクリートを充填する 空洞化, はらみ出し及び陥没不同沈下 石積 ( 張 ) やブロック積 ( 張 ) の構造に変化がなく, 背面が空洞化している場合は, 裏込め材, 土砂等の充填を行い必要に応じて積 ( 張 ) 替えを行うことを基本とする 充填した箇所を保護するために, 必要に応じて天端保護工等を施工する はらみ出しや陥没が生じている場合は, 原因を分析した上で構造を検討し, 必要に応じて対策を実施する 変状発生に伴い堤体土砂が吸出され空洞を生じている怖れがあるため, 十分に確認のうえ, 空洞部にモルタル注入, 前面に張りコンクリートを行う 変状が著しい場合は一定範囲の撤去復旧を行う 撤去復旧の際には, 吸出し防止材を設置 ( 目地開き ) する 場合により根固工等の併設を行う る ブロック積みブロック張り等 基礎工天端工隔壁 小口止工 ふくらみ 欠損 鉄筋やコンクリート破損 ひび割れ 沈下 陥没 剥離 損傷 洗掘 天端部の侵食 天端被覆工の破損 目地ぎれ すり付部の洗掘 変状発生に伴い堤体土砂が吸出され空洞を生じている怖れがあるため, 十分に確認のうえ, 空洞部にモルタル注入を行う 変状が著しい場合は一定範囲の撤去復旧を行う 堤体の沈下や裏法覆工部からの堤体土砂吸出しの怖れがあるため, 十分に確認のうえ, 吸出し部はモルタル充てんや堤体土の補充後, 復旧 ( 積み直し ) を行う 欠損部は, ブロック張を復旧する 復旧の際には, 吸出し防止材を設置する また, 老朽化が著しい場合は, これまでの対策と同様に全面的な対策を講じることが考えられる 場合により根固工等の併設を行う 連結コンクリートブロック張工等で, 鉄筋の破断やコンクリートの破損あるいはブロックの脱落等を生じた場合には, 状況に応じて鉄筋の連結, モルタル等の充填, あるいはブロックの補充等を行うことを基本とする 部分的なひび割れの場合は, 樹脂やモルタル注入を行う 大きなひび割れ部分に対しては, 十分に確認のうえ, 一定範囲の撤去復旧を行う 変状発生に伴い堤体土砂が吸出され空洞を生じている怖れがあるため, 十分に確認のうえ, 空洞部にモルタル注入, 前面に張りコンクリートを行う 損傷が著しい場合は一定範囲の撤去復旧を行う 場合により根固工等の併設を行う 剥離 損傷部の断面復旧を行う 損傷が著しい場合は一定範囲の撤去復旧を行う 基礎が洗掘等により露出した場合には, 洗掘防止のための根固め工の設置や根継ぎ工を実施し, 根入れ深さの確保を行う 上部の護岸への影響を抑止することを基本とする 洗法覆工の天端付近に生じた洗掘を放置すると, 法覆工が上部から破損されるおそれがあるので, 埋め戻しを行い十分突固める等の対応を行うとともに, 必要に応じて天端保護工を施工する 変状の程度によっては天端コンクリートが破損し, 法覆工が上部から破損される恐れがあるので, 被覆工のオーバーレイや原型復旧を行う 局部的に目地に隙間が生じたため合端が接していないものは, すみやかにモルタル等で填充することを基本とする なお, 鉄筋やエポキシ系樹脂剤等で補強することもある すり付部からの侵食, 河床低下により護岸本体がめくり上がり, あるいはズレ落ちることがあるため, 小口止と合わせて蛇篭等の屈突性のある護岸を設置する 変状箇所だけを補修するのは, あまり効果が期待できない 対策範囲は, 十分確認のうえ, 設定する また施工は, 仮締切等の仮設工が必要とな 高水護岸の変状は, 流水や越波, 雨水浸透による吸出しの他, 堤内残留水位による場合などもある 裏法面の変状は, 雨水浸透による吸出しの他, 堤内残留水位による場合などもある 欠損箇所だけを補修するのは, あまり効果が期待できない 対策範囲は, 十分確認のうえ, 設定する また施工は, 仮締切等の仮設工が必要となる ひびわれ部の対策後の強度は期待せず, 鉄筋やコンクリートの劣化を抑制, あるいは外観上の修復を目的とする場合のみ可能である 堤体前面の形状は, 隣接区間との調和を考え, 部分的な変断面区間となる場合も, これによる波力や流水力の集中等で弱点とならないようにする なお, 堤体盛土中に隔壁を設け, 吸出し部が隣接部に拡がらないようにする方法等もある 剥離 損傷部の対策後の強度は期待せず, 鉄筋やコンクリートの劣化を抑制, あるいは外観上の修復を目的とする場合のみ可能である

56 1.5.4 対策工の記録 河川護岸の点検及び対策工 ( 補修, 改修等 ) の維持管理等の結果については, 適切 記録を残し, 河川護岸の適切な保全管理について活用する 解説 河川護岸は適切な維持管理を行うことにより, 長期にわたり所要の性能を発揮し続けることができる そのため, 河川護岸の点検及び対策工 ( 補修, 改修等 ) の維持管理 の結果については, 適切に記録を残し, 河川護岸の適切な保全管理について活用する 要がある 当該工事にかかる調査記録, 設計資料, 施工管理記録, 施工写真, 完成検査調書など全記録について保管し, 可能な限り電子化することが望ましい 表 対策工の記録 主な分類 主な資料 備考 調査関係 健全度評価結果 経年変化調査資料 設計関係 施設要求性能設定の根拠資料 水理検討資料 構造検討資料 施工関係 竣工管理図( 出来形図 ) 材料, 試験等の施工承認資料 施工管理写真 地元対応資料

57 1.6 優先度評価 健全度評価で変状が生じている施設 ( 判定ランク B~D) について, 対策の実施優先度を評価する 優先度の評価にあたっては, 対象となる変状等は, 種類, 発生箇所, 変状の程度等が多岐にわたり単純に横並びで比較することが難しいため, 以下の評価項目に対して評価を行い, この結果を総合的に評価することで対策の実施優先度を設定する 1) 健全度による評価 2) 変状等の進行状況による評価 3) 施設の重要度による評価 4) 社会への影響度による評価 5) 事業の実現度による評価 6) その他 解説 上記評価項目は, 基本的な考え方を示すものであり, 実際の適用にあたっては, 管理者が実状に応じカスタマイズの上適用するものとする カスタマイズについては, 各管理者にて, それぞれの考え方の整理を実施することが望ましい 優先度の評価手法 対象とする河川や設置箇所等の周辺環境を踏まえ 適切な優先度評価手法を選定する 解説 護岸の補修 補強対策に関する優先度の評価指標は, 護岸としての健全度や変状の進行状況だけでなく, 護岸としての施設重要度や崩壊時の社会への影響, 事業実現度等を総合的に評価する必要があるが, 護岸の健全度や変状の進行状況等の 護岸の安全度 に重点をおいた評価とすることを基本とする また, 優先度評価手法については, フローチャートによる評価やマトリクスによる評価, 総合点得点型による評価等, 様々な評価方法があるが, 本マニュアル ( 案 ) では説明が最もしやすい総合点得点型による優先度評価を一例として示す

58 評価方法 フローチャート 護岸の安全度, 施設の重要度 ( 設置箇所や堤防 河道形状等 ) 等の緊急度や重要度の高い順に評価基準に該当するか否かによる優先度評価 表 優先度評価の一例 説明 概要図 健全度評価 健全度評価問題有りB~ 要対策 D 進行状況有り施設重要度重要度高 大きい 社会的影響 優先的整備 問題無し A 無し 重要度低 水防 要望有り 小さい 無し 次整備重点監視重点点検通常監視 マトリクス 護岸の安全度と施設の重要度 ( 設置箇所や堤防 河道形状等 ) とのマトリクス評価を行った上で, 社会的重要度を考慮した総合的な優先度評価 総合点得点型 護岸の安全度と施設の重要度 ( 設置箇所や堤防 河道形状等 ) 等の評価項目に対して, 重みを考慮した点数化を行い, 評価点の合計値による総合的な優先度評価 分類評価項目条件評価点健全度ランクB 10 ( 配点 25 ) 1 健全度ランク評価ランクC 15 ランクD 25 変状の進行度 2 変状の進行状況無し変化無し 0 ( 配点 10 ) ( 過去 ~ 現在 ) 有り前回評価時より進行が確認できる 10 堤防防護ラインを確保している低水護岸 3 3 護岸設置箇所高水護岸または堤防護岸 7 堤防防護ラインを割っている低水護岸 10 完全掘り込み河道 0 4 堤防形状掘り込み河道 5 施設重要度築堤河道 10 ( 配点 26 ) 水衝部有 ( 湾曲水位上昇を考慮する区間 ) 2 無 0 合流点有 ( 合流点から本川河道幅 2の上下流区間 ) 2 5~7 河道形状無 0 河川横断構造物有 ( 条件護岸の区間 10m 以内 ) 2 無 0 下位に順位付される地区 ( 農村地 田畑 荒地 ) 3 8 人口. 土地利用状況中位に順位付される地区 ( 都市郊外部 田畑 ) 5 上位に順位付される地区 ( 住宅密集地 商業 工業地 ) 8 社会的影響下位に順位付される地区 ( 管理道のみ ) 3 ( 配点 24 ) 9 堤防利用状況中位に順位付される地区 ( 一般道 ) 5 上位に順位付される地区 ( 幹線道路 ) 8 下位に順位付される地区 (3 箇所未満 ) 3 10 防災 減災対象施設の数中位に順位付される地区 (3 以上 5 未満 ) 5 ( 例 : 役所 病院 消防 ) 上位に順位付される地区 (5 箇所以上 ) 8 上位に順位付される地区 1 11 概算事業費中位に順位付される地区 2 ( 早期達成度 ) 事業実現度下位に順位付される地区 3 ( 配点 6 ) 用地確保 施工面に問題なし 1 12 事業実現度 施工性用地取得および施工面の片方に課題が有る 2 用地取得および施工面に両面に課題が有る 3 無 1 13 被災履歴 10 年以上前に有 2 その他 10 年以内有 3 ( 配点 9 ) 無 0 14 近年の浸水被害 水防活動有 3 無 0 15 地元要望有 3 ( 合計 100 )

59 1.6.2 優先度の評価項目と評価方法 護岸の健全度だけでなく 変状の進行状況や施設の重要度 社会的影響等を考慮して 総合的評価により整備の優先度を設定する 解説 評価の項目は, 護岸の安全度, 社会的影響, 事業実現度 その他 の大項目の中の細別項目を点数化し, 合計 100 点満点で評価する総合点得点型を一例として示す この手法は, 対外的には説明しやすく, 一般の方にもわかりやすい手法であるが, 評価項目及び配点が評価者の主観による影響が大きいことや複数の評価を点数化することで, 重要な情報が埋もれてしまう等デメリットもある 図 優先順位の評価指標の配点の例

60 表 対策実施優先度の評価項目と配点例 分類 評価項目 条件 評価点 備考 健全度 ランクB 10 ( 配点 35 ) 1 健全度ランク評価 ランクC 20 ランクD 35 変状の進行度 2 変状の進行状況 無し変化無し 0 ( 配点 15 ) ( 過去 ~ 現在 ) 有り前回評価時より進行が確認できる 15 堤防防護ラインを確保している低水護岸 3 3 護岸設置箇所 高水護岸または堤防護岸 7 堤防防護ラインを割っている低水護岸 10 完全掘り込み河道 0 4 堤防形状 掘り込み河道 5 施設重要度 築堤河道 10 ( 配点 26 ) 水衝部有 ( 湾曲水位上昇を考慮する区間 ) 2 無 0 合流点有 ( 合流点から本川河道幅 2の上下流区間 ) 2 5~7 河道形状無 0 河川横断構造物有 ( 条件護岸の区間 10m 以内 ) 2 無 0 下位に順位付される地区 ( 農村地 田畑 荒地 ) 1 8 人口. 土地利用状況中位に順位付される地区 ( 都市郊外部 田畑 ) 2 上位に順位付される地区 ( 住宅密集地 商業 工業地 ) 3 社会的影響下位に順位付される地区 ( 管理道のみ ) 1 ( 配点 9 ) 9 堤防利用状況 中位に順位付される地区 ( 一般道 ) 2 上位に順位付される地区 ( 幹線道路 ) 3 下位に順位付される地区 (3 箇所未満 ) 1 10 防災 減災対象施設の数中位に順位付される地区 (3 以上 5 未満 ) 2 ( 例 : 役所 病院 消防 ) 上位に順位付される地区 (5 箇所以上 ) 3 上位に順位付される地区 1 11 概算事業費中位に順位付される地区 2 ( 早期達成度 ) 事業実現度下位に順位付される地区 3 ( 配点 6 ) 用地確保 施工面に問題なし 1 12 事業実現度 施工性 用地取得および施工面の片方に課題が有る 2 用地取得および施工面に両面に課題が有る 3 無 1 13 被災履歴 10 年以上前に有 2 その他 10 年以内有 3 ( 配点 9 ) 無 0 14 近年の浸水被害 水防活動有 3 無 0 15 地元要望有 3 ( 合計 100 ) 個々の変状等の程度による評価方法 評価指標 1: 健全度ランク健全度評価の結果, 健全度に問題があると考えられるランクに応じて, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 健全度ランクによる配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 10 ランクB 20 ランクC 35 ランクD

61 変状等の進行状況による評価方法 評価指標 2: 変状の進行状況の評価 ( 過去 ~ 現在 ) 変状等の経年変化の状況に着目して, 前回の健全度評価に対して進行が確認できるか否かに対して, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 変状の進行状況による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 無し 変化無し 15 有り 前回評価時より進行が確認できる 施設の重要度による評価 評価指標 3: 護岸の設置箇所護岸の設置箇所に関する評価として, 堤防防護に関わる護岸をより重要度の高いものとして取り扱い, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 護岸の設置箇所の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 2 堤防防護ラインを確保している低水護岸 4 高水護岸または堤防護岸 7 堤防防護ラインを割っている低水護岸 評価指標 4: 堤防形状堤防形状に関する評価として, 破堤時の影響等を考慮して, 評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 堤防形状の評価による配点方法 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 完全掘り込み河道 ( 堤防高が堤内地盤高以下 ) 3 掘り込み河道 ( 堤防高と堤内地盤高の差が 0.6m 未満 ) 5 築堤河道 ( 堤防高と堤内地盤高の差が 0.6m 以上 )

62 評価指標 5: 水衝部洪水時に湾曲の影響により水位上昇や渦流が発生するなど, 不安定な流況となる恐れがあるため, 水衝部に位置づけられているかどうかを, 評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 現況流下能力の湾曲部 ( 中心半径 rc/ 河幅 B<10) の外岸部を対象とする 表 水衝部の有無の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 水衝部に位置付けられない区間 1 水衝部に位置付けられる区間 評価指標 6: 支川合流の影響範囲洪水時には支川合流付近は, 不安定な流況となる恐れがあるため, 支川合流点の上下流の区間 ( 本川川幅の 2 倍程度 ) に位置するかどうかを, 評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 国土交通省河川局治水課: 浸水想定区域図作成マニュアル, 平成 17 年 6 月 に示される破堤幅の設定を参考に, 合流支川の川幅が本川の 3 割以上の支川合流を対象に, 影響区間は合流点から上下流に本川川幅の 2 倍程度を目安とした 表 水衝部の有無の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 合流点に位置付けられない区間 1 合流点に位置付けられる区間 評価指標 7: 河川横断構造物洪水時に床止工や堰, 橋梁などの河川横断構造物は, 計算では求められない局所的な流速や水位上昇などを発生させる恐れがあるため, 横断構造物の近傍に位置づけられているかどうかを, 評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 堰や橋梁などの河川横断工作物が対象区間に設置されているか対象とした 表 水衝部の有無の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 河川横断工作物が無い区間 1 河川横断工作物の 10m 以内の区間

63 社会への影響度を考慮した評価 評価指標 8: 人口 土地利用はん濫時に生じる被害ポテンシャルを評価する指標として, 人口 土地利用に注目し, 評価指標として設定する 配点 ( 案 ) については各河川における人口 土地利用状況を相対的に評価する 表 人口 土地利用状況の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 1 下位に順位付される地区 ( 農村地, 田畑, 荒地 ) 2 中位に順位付される地区 ( 都市郊外部, 田畑 ) 4 上位に順位付される地区 ( 住宅密集地, 商業 工業地 ) 評価指標 9: 堤防形状護岸が機能を喪失した場合の影響として, 堤防天端が通行できないことによる災害時のネットワーク機能をを評価する指標として, 堤防天端の利用状況に注目し, 評価指標として設定する 配点 ( 案 ) については各河川における堤防天端の利用状況を相対的に評価する 表 堤防天端の利用状況の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 1 下位に順位付される地区 ( 管理道のみ ) 2 中位に順位付される地区 一般道 ) 4 上位に順位付される地区 ( 幹線道路 ) 評価指標 10: はん濫域内における防災 減災対象施設の有無災害時に被害の軽減や災害復旧にあたる防災施設や都市機能を維持するための施設, 災害弱者の施設がはん濫域内に何箇所あるかについて評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする はん濫域の防災 減災施設の対象として 以下の施設の設置数を計上する 減災の機能防災機能災害弱者施設 表 防災 減災対象施設対象となる施設官公署, 避難所 ( 学校, 地域集会所 ), 病院幼稚園, 福祉施設, 病院

64 表 防災 減災の機能評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 下位に順位付される地区 (3 箇所未満 ) 1 中位に順位付される地区 (3 以上 5 未満 ) 2 上位に順位付される地区 (5 箇所以上 ) 事業の実現度を考慮した評価 評価指標 11: 概算事業費早期の事業実現度を図る整備指標として, 地区に投資する概算事業費の規模を評価指標として設定する 配点 ( 案 ) については河川の各箇所における概算事業費を相対的に評価する 表 概算事業費による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 下位に順位付される地区 1 中位に順位付される地区 2 上位に順位付される地区 評価指標 12: 用地 施工早期の事業実現度を図る整備指標として, 用地取得や施工性を評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 用地 施工性の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 用地確保, 施工面に問題なし 1 用地取得および施工面の片方に課題が有る 2 用地取得および施工面に両面に課題が有る その他 評価指標 13: 被災履歴当該箇所の被災履歴を評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 被災履歴の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 1 無 3 10 年以上前に有 5 10 年以内有

65 評価指標 14: 近年の浸水被害 水防活動 近年の浸水被害 水防活動状況を評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 近年の浸水被害 水防活動の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 無 1 有 評価指標 15: 地元要望 地元要望を評価指標として設定し, 以下の配点方法 ( 案 ) とする 表 地元要望の有無の評価による配点 ( 案 ) 配点 評価の内容 備考 0 無 1 有

66 総合評価以上に示す評価方法により, 各評価項目に対する評価を行うとともに, 各評価項目の評価点の合計点によって対策実施優先度の総合評価を行う なお, 総合判断の考え方 については, 総合評価による優先度決定の際の留意事項, もしくは, 優先度以外の理由により早急な対応が必要な場合等の特別なケースの理由等を記入することが望ましい 表 対策実施の優先度の総合評価 ( 例 ) 評価項目 優先度 位置 健全度 進行状況 重要度 社会影響 事業実現度 その他 合計 判定結果 低 高 低 高 中 総合判断の考え方 優先度高 優先度高 図 優先順位の評価指標の配点結果 ( 例 )

67 1.6.3 評価結果の感度分析 優先度評価結果は 評価の視点を変えるなど 感度分析を行い結果の妥当性を検証す ることが望ましい 解説 総合点得点型による評価は, 評価項目及び配点が評価者の主観による影響が大きいことがデメリットでもある そこで先の例では 護岸の安全度 に重点をおいた場合の考え方を示したが, ここでは健全度, 社会への影響や事業実現度に対する配点割合を下図のようなケースを設定し感度分析を行い, 護岸整備の優先順位の妥当性を検証した一例を示す 図 優先順位の評価指標の配点バランス ( 均等案 ) 図 優先順位の評価指標の配点バランス ( 社会的影響を重点案 )

68 評価項目の配点バランスを変更した 2 ケースの結果を以下に示すが, 参考例では概ね当初の評価と同じような結果となる このように, 優先順位の設定にあたっては, 可能な限り評価者の主観を除いた評価を行うことが望ましい 優先度高 優先度高 図 優先順位の評価指標の配点結果 ( 均等案 ) 優先度高 優先度高 図 優先順位の評価指標の配点結果 ( 社会的影響を重点案 )

69 様式 ( 付録 -1~3)

70 点検結果は, 以下に示す点検シートに示すこととする 次頁以降に各点検シートを示す シートの名称 全体図記入シート ( 案 ) 表 - 付.1 点検シート一覧表シートの主な記入内容調査を実施した箇所の概要を把握するため, 全体平面図と, 展開図, 断面図を示すものであり, 点検結果と変状を記入 ( 図 - 付.1 参照 ) 変状写真シート ( 案 ) 変状写真の一覧 ( 図 - 付.2 参照 ) 健全度評価シート ( 案 ) 点検結果の一覧 ( 図 - 付.3 参照 )

71 図 - 付.1 全体図記入シート ( 案 ) 河川名 : 場所 : km~ km 点検年月日 : 場所 : 右岸 左岸 管理者 : 調査者 : 全体平面図 展開図, 断面図等 備考

72 図 - 付.2 変状写真シート ( 案 ) 河川名 : 場所 : km~ km 点検年月日 : 場所 : 右岸 左岸 管理者 : 調査者 : 損傷状況写真 ( 点検位置にチェックを入れる ) 変状, 写真, 判定結果を ( ) に記入する 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 写真 写真 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 写真 写真 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ) 写真 ( ) 写真 写真

73 図 - 付.3 健全度評価シート ( 案 ) 河川名 : 場所 : km~ km 点検年月日 : 場所 : 右岸 左岸 管理者 : 調査者 : 調査位置 変状の有無 写真 判定ランク 河床低下 近傍の最深河床高 河床深掘れ, 樹木の繁茂, 土その他 砂等の堆積状況 備考 移動 散乱 構造物前面の根固工平坦 幅 根固め工 沈下 根固工の移動 散乱及び沈下 ブロック等のブロック破損 破損 高水敷 侵食 堆積 侵食 堆積 ひび割れ 基礎工, コンクリート表面の変状 沈下 陥没 剥離 損傷 目地の状況 護岸 鉄筋の腐食 ひび割れ ( 横クラック ) 護岸の変状 ( ブロック及び石積みの変状 ) ひび割れ ( 縦, 斜めクラック ) 水平移動 不同沈下 ( 目地開き ) ふくらみ 傾斜 折損 その他 ( ) 天端 天端の変状, 陥没 陥没の有無 沈下量 不陸の 有無 健全度評価ランク ( 総合評価 )

74 点検シート記入例

75 図 - 付.1 全体図記入シート ( 案 ) の記入例 河川名 : 川 場所 : km~ km 付近 点検年月日 :H.. 場所 : 左岸 管理者 : 県 事務所 調査者 : 全体平面図 展開図, 断面図等 備考

76 図 - 付.2 変状写真シート ( 案 ) の記入例 河川名 : 川 場所 : km~ km 付近 点検年月日 :H.. 場所 : 左岸 管理者 : 県 事務所 調査者 : 損傷状況写真 ( 点検位置にチェックを入れる ) 変状, 写真, 判定結果を ( ) に記入する 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( 天端の陥没 ) 写真 (L1/449), 変状ランク ( d ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( 天端の陥没 ) 写真 (L1/476), 変状ランク ( c ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ひび割れ : 斜めクラック ) 写真 (L1/485-1), 変状ランク ( c ) 根固工 高水敷 護岸 天端 変状 ( ひび割れ : 斜めクラック ) 写真 (L1/485-2), 変状ランク ( c ) 根固工 高水敷 護岸 天端変状 ( ブロックの損傷 ) 写真 (L1/500), 変状ランク ( b ) 根固工 高水敷 護岸 天端変状 ( 目地開き ) 写真 (L1/522), 変状ランク ( c )

77 図 - 付.3 健全度評価シートの記入例 河川名 : 川 場所 : km~ km 付近 点検年月日 :H.. 場所 : 左岸 管理者 : 県 事務所 調査者 : 調査位置 変状の有無 写真 判定ランク 備考 河床低下 近傍の最深河床高 河床深掘れ, 樹木の繁茂, 土砂その他 等の堆積状況 移動 散乱 構造物前面の根固工平坦 幅 根固め工 沈下 根固工の移動 散乱及び沈下 ブロック等のブロック破損 破損 高水敷 侵食 堆積 侵食 堆積 ひび割れ 基礎工, コンクリート表面の変状 沈下 陥没 剥離 損傷 目地の状況 護岸 鉄筋の腐食 ひび割れ ( 横クラック ) 護岸の変状 ( ブロック及び石積みの変状 ) ひび割れ ( 縦, 斜めクラック ) L1/485 c 水平移動 不同沈下 ( 目地開き ) L1/522 c ふくらみ 傾斜 折損 その他 ( ブロックの損傷 ) L1/500 b 天端 天端の変状, 陥没 陥没の有無 沈下量 不陸の 有無 L1/449 L1/476 d c L=22.0m L=8.2m 健全度評価ランク ( 総合評価 ) D 天端の陥没

78 巻末資料 ( マルコフ連鎖モデルを用いた劣化予測の検証例 )

79 1. 劣化予測の概要日常及び出水時の維持管理では, 点検並びに健全度評価により施設の現状把握や早急な対策実施の必要性を判断する 一方, 将来を考える維持管理計画では, 今後予想される維持管理費の最小化を目的として, 補修時期や補修工法を適切に設定し中長期的な補修 更新費 (LCC) を算定する LCC 算定で事後保全的対策 予防保全的対策など複数のシナリオを検討するためには, 精度よく劣化予測を行うことが重要となる 劣化予測では, それぞれの特徴及び課題を理解し, 検討対象とする劣化現象に合った予測手法を選定する 予測手法の例を次頁以降の表 1, 表 2に示す 精度等の課題解決も含めて各分野 ( 道路 河川海岸砂防 上下水 農水 港湾漁港 等々 ) で研究が実施されている 現時点では予測が困難または不十分であっても, 点検履歴の蓄積 研究の進展に伴って段階的に精度を向上させていくことを前提として計画する 対象とする河川護岸は延長が長く, 場所によって環境条件 構造 建設年次等が異なることから, 条件を細分して個々の劣化予測を行うことは労力的にも非現実的であると考える よって, 河川護岸の劣化予測では, 遷移確率による手法を選定し, 施設構造や建設年次の一致する区間内の部材群を対象として劣化予測する方法を提案する 防災上重要な地点や劣化が隣接する重要施設 ( 樋門等 ) に影響を及ぼす地点については, 必要に応じて劣化予測式 ( 理論式 ) や点検結果の統計分析により特定の部材の劣化予測を行うことで, 詳細な維持管理計画を策定できると考える ただし, 点検結果の統計分析による劣化予測を行うためには, 膨大 ( 理想は全国的 ) な点検結果を統計処理し, 標準的な性能低下曲線を設定する作業が必要となるため, 今後の研究の進展に委ねることとし, ここでは検証を省略する ここでは遷移確率 ( マルコフ ) による劣化予測の考え方と, ブロック及び石積み護岸の劣化予測の検証例を示す

80 1) 表 1 劣化予測手法の比較 手法概要特徴及び課題適用例 寿命設定 ( ) 個別施設の部材毎に寿命を 設定し, 建設辞典あるいは補 修時点を 健全, 寿命時点 を 要補修 段階として, 予 測直線又は曲線を作成 個別施設の部材毎に補修時期が 確定的に算定できる 寿命設定の根拠付けが課題 寿命に至るまでの劣化進行速度 の設定が課題 定期的交換を前提と した部材 支承, 伸縮装置の 劣化 機械設備等の劣化 劣化メカニズムに応じた理 個別施設の部材毎に補修時期が 劣化要因が比較的明 論的予測式を使用 確定的に算定できる 白な部材 予測式の理論的根拠が明確であ 塩害によるコンク 劣化予測式 ( 理論式 ) る 現時点では, 適用できる劣化要因が限定される 劣化予測のための調査データ( コ リート内の鉄筋腐食 ( 塩化物イオン量の浸透速度の予測 ) 中性化によるコン ンクリートコア採取 試験等 ) が必 クリート内の鉄筋腐 要 食 ( 中性化速度の予 測 ) 点検結果に対応する健全度 個別施設の部材毎に補修時期が 統計データが多く傾 と経過年の関係を統計分析 確定的に算定できる 向を分析できる部材 点検結果の統計分析 することで, 予測直線又は曲線を作成 部材毎, 劣化要因毎に, 環境条件, 建設年次等でカテゴリ 点検結果に基づく分析であり, 設定根拠が明確である 劣化要因や核施設の環境条件, 利用条件等により, 点検データを ( 橋梁 ) 鋼部材の腐食 ( 橋梁 ) 防食機能の劣化 ー区分し, 予測式を作成 分類することで, 予測精度の向上 が可能 遷移確率 各健全度ランク間の遷移確率を用いて, 各健全度ランクの比率の推移をマルコフ過程により計算 遷移確率は, 部材毎, 劣化要因毎に複数の点検結果を用いて算定 施設群や部材群を対象に補修時期を算定できる 点検結果等により遷移確率を設定するため, 根拠が明確である 個別施設の部材毎には補修時期が算定できず, 短期計画への反映が困難 施設群や部材群の健全度の比率 推移を求める部材 ( 特定の施設の部材の予測には適用不可 ) 舗装の劣化 寿命とは, 建設後あるいは補修後から 要補修 の時期に至るまでの期間をいう

81 手法 表 2 劣化予測手法の事例事例機械部品等の寿命設定 メーカの保証期間を寿命に劣化直線( または曲線 ) を設定し, 取替時期を計算 寿命設定 健全度 寿命設定 経過年数 ( 年 ) 健全度推移 1 健全度推移 2 点検による補正 コンクリート内の塩化物イオン量の浸透速度の予測 鉄筋位置での塩化物イオン量の変化を予測し, 鉄筋の腐食開始時期を計算 劣化予測式 ( 理論式 ) 塩化物イオン濃度 C(kg/m 3 ) 塩化物イオン量の浸透速度の予測 コンクリート表面からの距離 x(cm) 実測値 ( 経過年数 20 年 ) 計算値 ( 経過年数 20 年 ) 予測値 ( 経過年数 98 年 ) 鉄筋位置 11.0cm 限界値 2.0kg/m3 2) 3) コンクリート用水路の劣化予測 ( 農水 ) 対象水路の健全度の推移を 2 次曲線で近似して予測し, 対策時期を計算 点検結果の 統計分析 護岸のコンクリート構造物 ( ひび割れ ) の劣化予測 ( 港湾 ) 4) 対象区間の健全度の割合と推移をマルコフ過程で予測し, 対策時期を計算 遷移確率 100% 90% 老 80% 朽 70% 化 60% 度の 50% 割 40% 合 30% 20% 10% 0% 対策時期の予測結果 老朽化度 a(%) 老朽化度 b(%) 老朽化度 c(%) 老朽化度 d(%) a( 個 ) b( 個 ) a+b( 個 ) Bの供用年 Aの供用年 建設後の供用年数 10 個 9 個 8 個老 7 個朽 6 個化度 5 個の 4 個個 3 個数 2 個 1 個 0 個 総合評価の推移 ( 性能低下度 ) 調査時供用年数 30 年 D 03 年総 C 合 16 年評 B 価 30 年 A 41 年年 50 年建設後の供用年数

82 2. マルコフ連鎖モデルの概要 遷移確率による劣化予測手法として, マルコフ連鎖モデルの概要を以下に示す マルコフ連鎖という確率論的モデルとは, 状態 と 推移 という 2 つの概念を用い, 物事がある 状態 から, ある 遷移確率 で次の 状態 へと移行する様子を確率論的にとらえる統計手法である ここで点検対象構造物内での 状態 を 変状ランク (a,b,c,d), 推移 を 変状ランクの推移(a b,b c,c d), 遷移確率 を変状ランクの 遷移確率 (p a b,p b c,p c d ) とすると, 変状ランクの推移は図 1のようなマルコフ連鎖で表すことができる p a b p b c p c d a b c d 1-p a b 1-p b c 1-p c d 1 図 1 変状ランク (a,b,c,d) のマルコフ連鎖 現時点で変状ランクの部材の個数をそれぞれ N a,n b,n c,n d とする 一定の期間が過ぎると, 変状ランク a の部材 N a 個のうち, 遷移確率 p a b N a 個が次の変状ランク b に推移し, 残りの (1-p a b ) N a 個は同じ変状ランク a に留まる この推移が他の変状ランクの推移 (b c,c d) でも同時に起こり, 最終の変状ランク d は推移せず, そのまま留まる (p c d N c 個 + N d 個となる ) このモデルでは, 一定期間が過ぎるごとに上記の推移が繰り返され, 変状ランクの分布が a から d へと徐々に進行していく ここで, 個々の遷移確率 (p a b,p b c,p c d ) は全て一定の遷移確率 p x であり, 初期状態 ( 建設または補修直後 ) で対象構造物内の全部材の変状ランクが a であると仮定すると, 上記モデルは図 2の式で表される t a 1-p x b p x 1-p x a,b,c,d ; 変状ランクの割合 (0~1) = c 0 p x 1-p x 0 0 p x ; 遷移確率 (0~1) d 0 0 p x 1 0 t ; 経過年数 ( 建設 or 補修時 ~ 調査時 ) 図 2 マルコフ連鎖モデルの式 ( 遷移確率一定 )

83 図 3 左は時間に伴う変状ランクの割合の推移を示したものである 年数が経過する毎に変状ランクのピークが劣化の大きい方 (a から d) へと推移していくことが分かる 図 3 右は変状ランクの割合の推移に及ぼす遷移確率 p x の影響を示したものである 経過年数が同じ場合, 遷移確率が大きいほど変状ランクのピークは劣化の大きい方 (a から d) になることが分かる この結果から, 遷移確率 p x は劣化速度を表す指標 (p x が小さいと劣化の進行速度は遅く, 大きいと劣化の進行速度は速くなる ) であると考えられる 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 時間に伴う変状ランクの割合の推移 (p x =0.10) a b c d 00 年後 05 年後 10 年後 20 年後 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 変状ランクの割合の推移に及ぼす遷移確率 (p x ) の影響 (t=10 年 ) a b c d px = 0.01 px = 0.10 px = 0.20 px = 0.30 変状ランク 変状ランク 図 3 マルコフ連鎖モデルによる計算結果 ( 遷移確率一定 ) 実際の劣化予測では, 点検結果より変状ランクの割合 ( 実測値 ) と経過年数 t を把握し, 実測値と一致する最適な遷移確率 p を推定した後, 将来の経過年数 t における変状ランクの割合 ( 計算値 ) を求め, 健全度を判定する作業を行う 図 4は点検結果の実測値とモデルの計算値を比較したものである 図 2の式による計算では, 変状ランクの分布にばらつきがある場合に実測値と計算値がよく一致するものの ( 図 4 左 ), 特定の変状ランクに分布が集中する場合は実測値と計算値が一致しない ( 図 4 右 ) この場合は, 各々の変状ランクをさらに数段階に分割することで実測値と計算値を合わせる ( 誤差を小さくする ) ことができる 100% 計算結果の例経過年数 30 年 p x =0.038 ( 変状ランクの割合にばらつきがある場合 ) 100% 計算結果の例経過年数 30 年 p x =0.063 ( 変状ランクの割合にばらつきがない場合 ) 変状ランクの割合 80% 60% 40% 20% 実測値 計算値 変状ランクの割合 80% 60% 40% 20% 実測値 計算値 0% a b c d 0% a b c d 変状ランク 変状ランク 図 4 実測値と計算値の比較 ( 遷移確率一定 )

84 状態 を 変状ランク(a,b,c,d), 推移 を 変状ランクの推移(a b,b c, c d) と設定したモデル( 図 1, 図 2の式 ) を元に, 状態 の分割数を増やしたモデルを設定する ここでは, 各々の変状ランク (a,b,c,d) を細かく 7 つの状態 (a1,a2,a3,, a7,b1,b2,b3,,b7,c1,c2,c3,,c7,d1,d2,d3,,d7) に分割し, 各々の変状ランクの推移 (a b,b c,c d) を (a1 a2 a3 a7 b1 b2 d6 d7) とすると, 変状ランクの推移は図 5のようなマルコフ連鎖で表すことができる pa1 a2 pa2 a3 pa3 a4 pa6 a7 pa7 b1 pb1 b2 pb2 b3 pd5 d6 pd6 d7 a1 a2 a3 a7 b1 b2 d6 d7 1-pa1 a2 1-pa2 a3 1-pa3 a4 1-pa7 b1 1-pb1 b2 1-pb2 b3 1-pd6 d7 1 図 5 変状ランク ( 変状分割数 7) のマルコフ連鎖 このモデルを例えで表現すると 点検で変状ランク c と判断する所を, さらに細かい変状ランク ( 例えば c5) と判断する, 一定の期間が過ぎて変状ランク b1 から b4 に推移したが, 変状ランク c1 には至っていないので判定は b のままである という考え方になる 変状分割数 1 のモデルと比較すると, 次の変状ランク(a b,b c,c d) に推移するまでは暫く同ランク内に留まるため, 特定の変状ランクに分布が集中する ( 分布のピークが鋭くなる ) モデルとなる ここで, 個々の遷移確率 (p a1 a2,p a2 a3,,p d6 d7 ) は全て一定の遷移確率 p x であり, 初期状態で全部材の変状ランクが a1 であると仮定すると, 上記モデルは図 6の式で表される 点検での変状ランクの分布 (a,b,c,d) と対応するのは, 分割した 7 項の和である (a1+a2+a3+ +a7,b1+b2+b3+ +b7,c1+c2+c3+ +c7,d1+d2+d3+ +d7) となる a1 1-px t 1 a1,b2,,a7 ; 変状ランクの割合 (0~1) a2 px 1-px b1,b2,,b7 ; 変状ランクの割合 (0~1) a3 0 px 1-px c1,c2,,c7 ; 変状ランクの割合 (0~1) d1,d2,,d7 ; 変状ランクの割合 (0~1) a px px ; 遷移確率 (0~1) b px 1-px t ; 経過年数 ( 建設 or 補修時 ~ 調査時 ) b7 = px c px 1-px c px d px 1-px d px 0 0 d px 1 0 図 6 マルコフ連鎖モデルの式 ( 遷移確率一定変状分割数 7)

85 表 3と図 7は, 各変状ランクの分割数 1 を 2,3,,8 と変えた場合の計算結果を示したものである 分割数を増やすほど変状ランクの分布のピークも鋭くなることが分かる 表 3 分割数別の計算結果 ( 遷移確率一定, 変状分割数 1~8) CASE 変状ランク ( 割合 ) ( 経過年数 30 年 ) a b c d 実測値 0.0% 10.0% 80.0% 10.0% 分割数 1 p x=0.063 相関係数 % 28.6% 28.0% 29.2% 分割数 2 p x =0.148 相関係数 % 28.2% 38.9% 27.9% 分割数 3 p x =0.233 相関係数 % 25.0% 48.2% 25.0% 分割数 4 p x=0.316 相関係数 % 21.6% 56.7% 21.1% 分割数 5 p x=0.400 相関係数 % 17.5% 64.8% 17.5% 分割数 6 p x =0.483 相関係数 % 13.7% 72.7% 13.6% 分割数 7 p x =0.567 相関係数 % 9.8% 80.4% 9.8% 分割数 8 p x=0.652 相関係数 % 6.2% 87.7% 6.1% 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 変状ランクの分布に及ぼす分割数の影響実測値分割数 1 px=0.063 相関係数 分割数 2 px=0.148 相関係数 分割数 3 px=0.233 相関係数 分割数 4 px=0.316 相関係数 分割数 5 px=0.400 相関係数 分割数 6 px=0.483 相関係数 分割数 7 px=0.567 相関係数 分割数 8 px=0.652 相関係数 a b c d 変状ランク 図 7 分割数別の計算結果 ( 遷移確率一定, 変状分割数 1~8) 分割数を 8 まで増やすと約 9 割が特定の変状ランクに集中するため, 点検で全て (10 割 ) が特定の変状ランクとなった場合でも十分な予測精度になると考える 実際の劣化予測では, 最適な遷移確率 p と変状分割数を推定する 上記の場合, 変状分割数 7 が最適 ( 実測値と計算値が一致 ) であり, 分割数 6 や 8 の場合は相関係数の値から最適ではないことが分かる 以降に河川護岸の石積みについて 2 ケースを想定し, 検討結果を紹介する

86 3. マルコフ連鎖モデルの検討事例 (1) 検討対象 CASE の想定マルコフ連鎖モデルによる劣化予測は, 部材群の変状ランクの分布の推移を予測するもので, 特定部材の変状ランクの推移は予測できない よって, 予測結果から対象部材の位置をおよそ特定できる対象範囲として 護岸構造と建設年次の一致する延長 2km の区間 を想定する 次に, データが部材群 ( 変状ランクの分布 ) となるよう点検結果として 区間を 10 スパン (200m 10 スパン =2km) に分割し, 各スパンのブロック積みを点検したデータ を想定する また, 変状ランクの分布の傾向として, 下記の 2CASE を想定する 護岸 A-3(CASE1): 変状ランクの分布にばらつきがある場合変状ランクの個数項目健全度供用年数 a b c d 点検結果 C(c 1 個 ) 年 護岸 B-3(CASE2): 特定の変状ランクに分布が集中している場合変状ランクの個数項目健全度供用年数 a b c d 点検結果 C(c 1 個 ) 年 想定 CASE のイメージを図 8 に示す 右岸) c 1 個 (d0 個,c4 個,b6 個,a0 個 ) (岸)点検年次 (2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月点検時経過年数 40 年年 50 年スパン 施設名称 護岸 A-2 護岸 A-3(CASE1) 護岸 A-1 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 ブロック積みの不同沈下 b b b b b c c c c b ( 経過年数 30 年 ) 点検時の評価ブロック積みの不同沈下 a a b c c b b b a a 左スパン 点検時経過年数 40 年 30 年 50 年点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 ( 経過年数 30 年 ) 健全度 C c 1 個 (d0 個,c2 個,b4 個,a4 個 ) ( 距離票 ) 点検時の評価 健全度 C 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 施設名称 護岸 B-2 護岸 B-3(CASE2) 護岸 B-1 5.0km 5.2km 5.4km 5.6km 図 8 検討 CASE イメージ 5.8km 6.0km 計算条件として, 個々の遷移確率(p a b,p b c,p c d )( 変状分割数 8 の場合 : p a1 a2,p a2 a3,,p d7 d8 ), は全て一定の遷移確率 p x であり, 初期状態 ( 建設または補修直後 ) で全部材の変状ランクが a( 変状分割数 8 の場合 :a1) である と仮定する

87 (2) CASE1 遷移確率と変状分割数の検証 CASE1 では, 変状分割数 1( 遷移確率 0.028) の場合に相関係数が最も高くなる 分割数 8 の場合は良く一致しない 変状ランクの遷移確率 p x = ( 変状分割 1) 時期 供用年数 変状ランクの個数 割合 n t d c b a Σ d+c 実測値 ( 個数 ) 30 年 実測値 ( 割合 ) 30 年 0.0% 20.0% 40.0% 40.0% 100.0% 20.0% 計算値 ( 個数 ) 30 年 計算値 ( 割合 ) 30 年 5.1% 15.4% 36.9% 42.7% 100.0% 20.5% 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 相関係数 回帰直線 (r2) ピアソン積率相関係数各変状ランクの個数と割合 (r) 実測値 ( 個数 ) 30 年 計算値 ( 個数 ) 30 年 実測値 ( 割合 ) 30 年 計算値 ( 割合 ) 30 年 d c b a 変状ランク 10 個 08 個 06 個 04 個 02 個 00 個 変状ランクの個数 図 9 CASE1 劣化予測 ( 変状分割数 1) 変状ランクの遷移確率 p x = ( 変状分割 8) 時期 供用年数 変状ランクの個数 割合 n t d c b a Σ d+c 実測値 ( 個数 ) 供用 30 年 実測値 ( 割合 ) 供用 30 年 0.0% 20.0% 40.0% 40.0% 100.0% 20.0% 計算値 ( 個数 ) 供用 30 年 計算値 ( 割合 ) 供用 30 年 0.0% 6.3% 86.9% 6.8% 100.0% 6.3% 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 相関係数 回帰直線 (r2) ピアソン積率相関係数各変状ランクの個数と割合 (r) 実測値 ( 個数 ) 供用 30 年 計算値 ( 個数 ) 供用 30 年 実測値 ( 割合 ) 供用 30 年 計算値 ( 割合 ) 供用 30 年 d c b a 変状ランク 10 個 08 個 06 個 04 個 02 個 00 個 変状ランクの個数 図 10 CASE1 劣化予測 ( 変状分割数 8)

88 (3) CASE1 健全度の推移の検証 遷移確率 0.028, 変状分割数 1 での劣化予測結果と健全度の推移を以下に示す 時間経過とともに, 変状ランク (a,b,c,d) の分布にばらつきが生じる また, 健全度の推移より, 建設後 4 年で変状が発生 ( 健全度 A B へ推移 ) し, その後徐々に B C へと推移して供用 40 年目に健全度 D となる 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 A( 全て a) 年 B(d+c+b 1 個 ) 年 予測結果 C(c 1 個 ) 年 D(d 1 個 ) 年 D 末期 (d 2 個 ) 年 図 11 CASE1 劣化予測結果 ( 変状分割数 1)

89 (4) CASE2 遷移確率と変状分割数の検証 CASE2 では, 変状分割数 8( 遷移確率 0.494) の場合に相関係数が最も高くなる 分割数 1 の場合は良く一致しない 変状ランクの遷移確率 p x = ( 変状分割 1) 時期 供用年数 変状ランクの個数 割合 n t d c b a Σ d+c 実測値 ( 個数 ) 30 年 実測値 ( 割合 ) 30 年 0.0% 40.0% 60.0% 0.0% 100.0% 40.0% 計算値 ( 個数 ) 30 年 計算値 ( 割合 ) 30 年 11.7% 22.2% 36.7% 29.4% 100.0% 33.9% 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 相関係数 回帰直線 (r2) ピアソン積率相関係数各変状ランクの個数と割合 (r) 実測値 ( 個数 ) 30 年 計算値 ( 個数 ) 30 年 実測値 ( 割合 ) 30 年 計算値 ( 割合 ) 30 年 d c b a 変状ランク 10 個 08 個 06 個 04 個 02 個 00 個 変状ランクの個数 図 12 CASE1 劣化予測 ( 変状分割数 1) 変状ランクの遷移確率 p x = ( 変状分割 8) 時期 供用年数 変状ランクの個数 割合 n t d c b a Σ d+c 実測値 ( 個数 ) 供用 30 年 実測値 ( 割合 ) 供用 30 年 0.0% 40.0% 60.0% 0.0% 100.0% 40.0% 計算値 ( 個数 ) 供用 30 年 計算値 ( 割合 ) 供用 30 年 0.1% 40.1% 59.5% 0.3% 100.0% 40.2% 変状ランクの割合 100% 80% 60% 40% 20% 0% 相関係数 回帰直線 (r2) ピアソン積率相関係数各変状ランクの個数と割合 (r) 実測値 ( 個数 ) 供用 30 年 計算値 ( 個数 ) 供用 30 年 実測値 ( 割合 ) 供用 30 年 計算値 ( 割合 ) 供用 30 年 d c b a 変状ランク 10 個 08 個 06 個 04 個 02 個 00 個 変状ランクの個数 図 13 CASE2 劣化予測 ( 変状分割数 8)

90 (5) CASE2 健全度の推移の検証 遷移確率 0.494, 変状分割数 8 での劣化予測結果と健全度の推移を以下に示す 時間経過とともに変状ランク (a,b,c,d) の分布のピークが a b,b c,c d へ推移する また, 健全度の推移より, 建設後から徐々に A B C D へと推移し,40 年経過 ( 健全度 D) 以降に変状ランク d の箇所が急増する 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 A( 全て a) 年 B(d+c+b 1 個 ) 年 予測結果 C(c 1 個 ) 年 D(d 1 個 ) 年 D 末期 (d 2 個 ) 年 図 14 CASE2 劣化予測結果 ( 変状分割数 8)

91 (6) 検討結果のまとめ 護岸 A-3(CASE1): 変状ランクの分布にばらつきがある場合 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 予測結果 D(d 1 個 ) 年 護岸 B-3(CASE2): 特定の変状ランクに分布が集中している場合 項目 健全度 変状ランクの個数 a b c d 供用年数 点検結果 C(c 1 個 ) 年 予測結果 D(d 1 個 ) 年 岸)岸)施設名称 護岸 A-2 護岸 A-3(CASE1) 護岸 A-1 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 点検時供用年数 40 年 30 年 50 年 スパン 左ブロック積みの不同沈下 b b b b b c c c c b ( 供用年数 30 年 ) 右点検時の評価 a a b c c b b b a a ブロック積みの不同沈下 ( 供用年数 30 年 ) 健全度 C c 1 個 (d0 個,c2 個,b4 個,a4 個 ) 劣化予測 劣化予測 劣化予測結果イメージ a b c d c b b b a a ( 供用年数 40 年 ) 健全度 D d 1 個 (d1 個,c2 個,b4 個,a3 個 ) ( ( 距離票 ) 健全度 D d 1 個 (d1 個,c8 個,b1 個,a0 個 ) 劣化予測結果イメージ ( 供用年数 40 年 ) b c c c c c d c c c 劣化予測 劣化予測 点検時の評価 健全度 C c 1 個 (d0 個,c4 個,b6 個,a0 個 ) スパン 点検時供用年数 40 年 30 年 50 年 点検年次 2012 年 3 月 2012 年 3 月 2012 年 3 月 建設年次 1972 年 3 月 1982 年 3 月 1962 年 3 月 護岸構造 ブロック積み ブロック積み 石積み 施設名称 護岸 B-2 護岸 B-3(CASE2) 護岸 B-1 5.0km 5.2km 5.4km 図 15 劣化予測結果 5.6km 5.8km 6.0km マルコフ連鎖モデルの特徴として, 将来変状ランク d となる箇所の特定はできないが, 図 15の様に区間を限定し点検時から予測時の変状ランクの個数の推移を見比べることで, おおよその場所を予想する ( 点検時の判定 c のどこかが d に推移する, と予想する ) ことができる

92 (7) マルコフ連鎖モデルの予測精度向上 ( 今後の課題 ) 紹介した検討例は, 供用開始時 ( 変状ランクは全て a) と初回点検時の判定の 2 地点の情報で予測しているため, 予測精度が高いとは言えない 今後, 点検 (2 回目,3 回目 ) を実施し初回点検時の劣化予測結果と一致しない場合は, 各点検時での実測値と計算値が一致するよう, 遷移確率や分割数の設定を見直すことで, 予測精度の向上が可能となる 初回点検 ( 予測と一致 ) 2 回目点検 ( 初回点検時の予測と不一致 ) 遷移確率 変状分割数の見直し 図 16 劣化予測の精度向上方法例 参考文献 1) 玉越隆史 大久保雅憲 渡辺陽太 : 道路橋の計画的管理に関する調査研究 - 橋梁マネジメントシステム (BMS), 国土技術政策総合研究所資料,No.523,pp.3-7, ) 農業農村整備部会技術小委員会 : 農業水利施設の機能保全の手引き 頭首工, pp.57-60, ) 農研機構農村工学研究所農村総合研究部地域試験保全管理研究チーム : 農業用水路の劣化進行予測と補修 更新費用の算定を支援するソフトウェア解説 ( 劣化曲線の算定等 ),pp.18-20, ) 財団法人沿岸技術研究センター : 港湾の施設の維持管理技術マニュアル, pp ,pp ,