技術資料泥炭地の農耕地における泥炭層浅部の圧縮性について小野寺康浩＊置土耕地、および美唄湿原内の未墾地である。１．はじめに無置土耕地と置土耕地は、造成から25年以上経過し、泥炭地の農耕地化には、排水と置土（客土）が必要不現在は休耕している。造成にあたり、無置土耕地では１）可欠である。しかし、それに伴い長年にわたる地盤排水改良が行われ、置土耕地は排水改良と約20cm 厚沈下が生じ、過湿障害や排水不良が発生しているとこの置土（客土）が施されている。両耕地ともにヨシ、スろも多い。このような泥炭農地の回復を図るためには、ゲを主要な構成植物とする低位泥炭が堆積している。置土、暗渠排水、埋木除去２）などの２次整備が必要未墾地は、表層約10㎝の生活層（ササの根系）の下に、となる。スゲ、ツルコケモモを主要構成植物とする中間泥炭が一方、既耕地の泥炭は、未墾泥炭地（以下、未墾地堆積している。と称す）と異なり、長年の営農によって理化学的に変化する３）だけでなく、排水、荷重などの影響により２－２　試料工学的性質も変化している。調査地では、幅２ｍ、深さ1.5ｍ程度を人力で掘削し、泥炭農地の２次整備では、耕地特有の排水や農作業泥炭層断面の構成植物、分解度、水分、鉱質土の混入、により、圧縮、脱水収縮などの履歴を受けている泥炭色調などを観察し、泥炭層の層位を区分した。層の力学的特性を把握することが重要である。圧密試験と物理試験のための試料は、泥炭層の各層本報では、造成から長年を経過した泥炭地における（縦・横・高さともに位の中央深度より1,000㎝3の容器泥炭層浅部の圧縮性の特徴などを述べる。 10㎝の角管）を用いて採取した。２．調査概要３．調査結果２－１　調査地３－１　泥炭層の物理的性質と Wn/Li 調査地は、北海道美唄市内に位置する無置土耕地、泥炭層の深さ方向の自然含水比（Wn）、強熱減量（Li）強熱減量 Li (%) 自然含水比 Wn (%) 深さ (cm) 200 400 600 800 1000 20 40 Wn/Li 2 60 80 100 0 0 0 20 20 20 40 40 40 60 60 60 80 80 80 100 100 100 未墾地無置土耕地 4 6 8 10 12 置土耕地図－１　深さ方向の自然含水比 Wn、強熱減量 Li、Wn/Li 寒地土木研究所月報 №645 2007年2月 55 および自然含水比と強熱減量の比（Wn/Li）を、図－１に示す。泥炭層の自然含水比は、未墾地、無置土耕地、 18 置土耕地の順に高く、また、無置土耕地と置土耕地は未墾 1層 16 未墾 2層れて自然含水比が低い。強熱減量は未墾地と無置土耕 14 未墾 3層地では73 ∼ 97％と高いが、置土耕地の表層付近の泥 12 炭層は置土（鉱質土）が混入しており66％とやや低くなっている。 Wn/Li は、未墾地では深さ方向の変動が小さいが、間隙比　e 耕地化による排水改良などの影響で表層に近づくにつ 6 浅では深部よりも低くなっている。Wn/Li は泥炭の 4 などに用いられるが、深さ方向の 2 Wn/Li の変化は未墾地と耕地で傾向が異なり、耕地 1 では圧縮、収縮の影響があらわれている。３－２　深さ方向の圧縮性未墾地と無置土耕地の層位別試料による圧密試験無置土 3層 8 よる圧縮や鉱質土の混入などによって、深さ約50㎝以圧縮履歴の推定無置土 2層 10 無置土耕地は排水改良、置土耕地は排水改良と置土に４）無置土 1層 10 100 1000 2 圧密圧力 P (kN/m ) 図－２　未墾地と無置土耕地の e-logP 関係（段階載荷）で求めた e−logP 関係を、図－２に示す。なお未墾地、無置土耕地ともに、最表層には置土や鉱 2 圧密降伏応力 Pc (kN/m ) 質土は存在していない。 0 無置土耕地の泥炭層は排水改良や農作業の履歴を受（深さ０∼ 13㎝）、第２層（13 ∼ 25㎝）、第け、第１層３層（25 ∼ 65㎝）の順に間隙比が低く、また e-logP 曲（20 さ10 ∼ 20㎝）で間隙比がやや低いものの、第２層 ∼ 60㎝）と第３層（60 ∼ 95㎝）の間隙比はかなり高く、 e-logP 曲線は無置土耕地よりも上方に位置し、高圧縮性である。未墾地と耕地の泥炭層を比較すると、とくに、浅層部での圧縮性の差異が大きくなっている。泥炭層の深さ方向の圧密降伏応力（Pc）を図－３に示す。層位毎の圧密降伏応力は e−logP 曲線より求めたものであり、耕地の泥炭の e−logP 曲線からは比較深さ (cm) 一方、未墾地は常時の地下水位よりも上の第１層（深 20 30 40 50 20 線は深さ方向の層位順に低圧縮性から高圧縮性へと遷移している。 10 0 40 60 未墾地 80 無置土耕地置土耕地 100 図－３　深さ方向の圧密降伏応力 Pc 的明瞭に圧密降伏応力を算定することができた。未墾地、無置土耕地、置土耕地の圧密降伏応力を比較すると、未墾地よりも無置土耕地、置土耕地のほう少し５）、圧縮や収縮が進んでいるためであろう。が高く、とくに表層付近の差が大きい。耕地では深部に比べ浅部において高い圧密降伏応力を示す特徴がみ３－３　圧密降伏応力と Wn/Li られる。このように耕地の泥炭層は、深部に比べ浅部図－４には、圧密降伏応力と Wn/Li の関係を示しにおいて過圧密領域の範囲が拡大している。これは、た。圧密降伏応力と Wn/Li には相関関係が認められ耕地化して長年経過した泥炭地の浅部は、排水改良やる。耕地の泥炭については、Wn/Li から圧密降伏応置土（客土）による荷重増加、農作業の履歴、鉱質土の力を推定できることが示唆される。混入や分解の影響などで泥炭の繊維構造間の間隙が縮なお、泥炭の沈下特性については構成植物の種類に 56 寒地土木研究所月報 №645 2007年2月（独）北海道農業研究今回の調査を進めるにあたり、 12 Wn /Li 10 8 未墾地センター寒地温暖化研究チームの永田修氏、同センタ無置土耕地ー美唄分室の小見山松夫氏をはじめとする各位には、置土耕地現地調査において多大のご協力を頂戴した。試料の採取では、国土交通省北海道開発局札幌開発建設部の中 6 川靖起氏、栗田啓太郎氏、当研究所資源保全チームの 4 を表します。石田哲也氏のご協力を得た。末筆ながら深甚なる謝意 2 0 10 20 30 40 参考文献 50 2 圧密降伏応力 Pc (kN/m ) １）梅田安治・長沢徹明：泥炭地水田のホ場整備、農業土木学会誌、45、pp.845-848.（1977）図－４　圧密降伏応力 Pc と Wn/Li ２）小野寺康浩・小野学・白戸利克・佐竹達也：埋木除去後の泥炭農地の地耐力と圧縮性、北海道開発６）よっても変化することが報告されている。長年を経土木研究所月報、No.634、pp.27-32.（2006）過した農耕地の泥炭層の圧縮性と構成植物との関係に３）石渡輝夫・沖田良隆・斉藤万之助：耕地化後の泥ついては今後の課題である。炭層の物理性と組織構造、ペドロジスト、 Vol.43、No.1、pp.2-6.（1999）４）宮川勇：泥炭の土質工学的調査研究第3報石狩４．おわりに泥炭の一般的物理性について、土木試験所報告、無置土耕地、置土耕地の泥炭層は深さ方向に圧縮性が変化しており、表層に近いほど圧縮性が低い傾向が No.20、pp.63-88.（1958）５）小野寺康浩・相馬尅之：飽和含水比による農地泥認められた。炭の物理的性質の推定、農業土木学会北海道支部耕地化され長年を経過した泥炭地の浅部は、排水、研究発表会講演集、53、pp.206-209.（2004）置土（客土）、農作業の履歴などを経て、圧縮や収縮が６）神谷光彦・梅田安治：泥炭の構成植物と沈下特性、進み、未墾地に比べ圧縮し難くなっている。農耕地に高有機質土に関するシンポジウム発表論文集、土おける泥炭の力学的性質の評価では、農耕地特有の性質工学会（現 : 地盤工学会）高有機質土の力学的状変化を受けている泥炭層浅部の調査が重要となる場性質および試験方法に関する研究委員会、合もあろう。 pp.5-10.（1989）小野寺康浩＊寒地土木研究所寒地農業基盤研究グループ水利基盤チーム主任研究員寒地土木研究所月報 №645 2007年2月 57