金沢港(大野地区)防波堤(西)L－2区間(異形)基本・細部設計

金沢港 (大野地区 )防波堤 (西 )Ｌ－２ ’ 区間 (異形 )基本・細部設計
設計室
１．概要
金沢港（大野地区）防波堤（西）は、港内全体の静穏度対策事業として、昭和 42 年
に現地着工し、平成 9 年度までに計画延長 3,510ｍのうち 3,073.72ｍまで延伸されて
いる。
本設計は、当該防波堤におけるＬ－２ ’ 区間 (異形 )25.68ｍについて、平成 21 年度
に検討した設計条件を踏まえ、基本設計及び細部設計を行うものである。
設計対象区間を図－１、２に示す。
図－１
設計対象位置図
（目地による伸びを考慮 0.12m×5 箇所）
図－２
設計対象区間割平面図
２．設計条件
金沢港（大野地区）防波堤（西）Ｌ－２ ’ 区間 (異形 )の設計条件を表－１に示す。
設計区間は異形函となることから、基本設計においてケーソン形状３案を比較して
おり、入射角βを図－３のとおり形状毎に設定している。
表－１設計条件
金沢港(大野地区)防波堤(西)
L-2'区間(異形)
【参考】M区間
備　考
【参考】L－２区間
25.68
区間延長　L　(ｍ)
設計水深　h　(ｍ)
-15.0
マウンド水深
(ｍ)
-11.5
H.W.L　(ｍ)
＋0.5
L..W.L　(ｍ)
±0.0
(ｍ)
＋6.0
設計波高
H1/3 (ｍ)
9.1
設計波周期
T1/3 (s)
13.5
最大波高
Hmax　(ｍ)
12.8
入射角
β　(°)
設計潮位
天端高
72.6
20(標準部)
20
L-2区間は目地延長
0.6mを含む
38.0
0.6H1/3 +H.W.L
0(屈曲部)
案①及び②
1
15
案③
50
設計耐用年数 (年)
土質条件
設計水深 -15.0
【-15.0ｍ】
砂質土
砂質土
γ’= 10.0 kN/m3
粘性土
砂質土
粘性土 γ’= 7.76 kN/m3
粘性土
砂質土 γ’= 10.0
kN/m3
粘性土 γ’= 7.83 kN/m3
砂質土
砂質土 γ’= 10.0 kN/m3
粘性土
粘性土 γ’= 7.68
kN/m3
φ=37°
γ'=10kN/m3
【-29.3ｍ】
Φ
= 37°
C=79.37kN/m2
γ'= 7.76kN/m3
【-33.2m】
φ=38°
-29.3
γ'=10kN/m3
C【-35.0m】
= 79.37 kN/m2
-33.2
C=70.56kN/m2
Φγ'=7.83kN/m3
= 38°
-35.0
【-38.3m】
Cφ=34°
= 70.56 kN/m2
-38.3
γ'=10kN/m3
Φ【-41.3m】
= 34°
-41.3
C=113.33kN/m2
γ'=7.68kN/m3
C = 113.33 kN/m2
【-45.2m】
-45.2
圧密沈下量　４０ｃｍ
※堤体入射角βは危険側±15°補正後である。
部】
案①②【標準
0°）
N85.5W（β＝
設計波
）
N49.0W(β=20°
0°）
N85.5W（β＝
設計波
）
20°N49.0W(β=20°
20°
案①②
【屈
曲部】
設計
波
N49.0W
(β=0
°）
20°
15°
5.5°
案③
L-2区間
β=20°
N65.
5W（β
＝0°
）
1°
設計波
N49.0W
(β=1
°）
N80.0W(β=0°）
設計波
N49.0W(β=15°）
今回新たに算出
β＝15°
（波浪緒元はL-2、Mと同様）
L-2'区間
図－３設計波及び β ＝０ °となる波向き
Ｍ区
間
β=1°
３．基本設計
３－１
設計の基本的な考え方
既設計区間の実績を踏まえ、防波堤の検討断面は、フーチング付きケーソン式混
成堤（摩擦増大マットあり）とし、上部工形状も、後部パラペットとする。
なお、検討にあたっては、図－４に示すとおり３案を比較し、最適断面を検討す
る。
【案①】
【案②】
防波堤法線に合わせた形状
港内側屈曲部なしの形状
【案③】
港外港内ともにフラットな形状
図－４検討断面
３－２
構造諸元の検討
（１）施工条件
①
ケーソン製作は、フローティングドックで全層製作することを想定する。
②
引出水路及び航路水深は -10.0m、仮置きマウンド水深は -9.0m である。
（２）ケーソン形状
①
吃水は、仮置きマウンド水深 -9.0m から 0.5ｍ程度のクリアランスを確保す
るため、 -8.5m を目安とする。
②
ケーソン幅は、滑動・転倒の安定性により決定する。
③
延長は、 25.68m とする。
④
フーチングの有無は、隣接区間の検討結果を参考として「有り」とする。
（３）根固工
根固方塊は、港外側に 2 列、港内側に 1 列設置する。
諸元は、港外側が L5.0×B2.5×T2.2m、港内側は、港外側の 1/2 程度とする。
（４）被覆工
基礎捨石の飛散を防止するため、管内実績より港外側は被覆ブロック、港内側
は被覆石 (1t/個 )で捨石マウンドを保護する。
港外側の被覆ブロックについては、衝撃砕波が発生しないよう天端水深を低く
抑えるため被覆ブロック１層整積とする。
また、被覆ブロックの所要質量は、既設防波堤被覆の状況及び現地実績よりパ
ラクロスで算定し、公称重量 10ｔ型を想定する。
（５）上部工
上部工形状は、後部パラペットを採用することとし、これまでの水理模型実験
及び管内の施工実績から、以下のとおり設定する。
また、図－５に後部パラペット及びスポットリーフの基本配置図を示す。
①
天端高 (完成時 )は、前壁天端高を 0.4H 1 / 3 +H.W.L.＝ 4.2ｍ、パラペット天端
高を 0.6H 1 / 3 +H.W.L.＝ 6.0ｍ、スポットリーフを 5.1ｍ（前壁とパラペット天
端高の 1/2）とする。
②
後部パラペット幅は、隣接区間にて確保されている 3.0ｍ以上とする。
③
後部パラペット設置位置は、位相差による波圧減衰効果を考慮するため、
隣接区間と同様の相対距離（ B1／ L1/3≒ 0.10）を確保できるように配置する。
スポットリーフの形状は、施工実績のある 2.0m×2.0m(2 列 )とする。
配置については、過去の実験よりスポットリーフ 1 列目 (港外側 )を等間隔と
し、その開口率 ε =D’ ／ (D’ + D)が 0.4 程度とした。
Ｄ'/２
④
Ｄ'
２ｍ
Ｄ
２ｍ
B1（L-2側及び案③：15.2ｍ、M側：16ｍ）
図－５
後
部
パ
ラ
ぺ
ッ
ト
３ｍ以上
後部パラペット及びスポットリーフの基本配置図
（６）基礎マウンド
基礎捨石は、管内の実績より 200～ 500kg/個とし、最小厚さは 2.0m 以上とする。
なお、法勾配は、実績より港外側 1:3、港内側 1:2 とする。
（７）洗掘防止対策
洗掘防止対策は、管内において実績が多い、港外側をグラベルマット 8.0ｍ (捨
石 30～ 200 ㎏ /個 )とし、最小厚さを 1.5m 以上とする。また港内側は、既設防波堤
区間において洗堀が見られないため、マット類とする。
３－３
構造断面の決定
各種条件を踏まえ、３案を比較検討した結果、案③港外港内ともにフラットな形
状による構造断面が最適となった。
図－６に決定断面を示す。
図－６
決定断面図及び安定計算結果
４．細部設計
基本設計を踏まえ、細部設計を行った。
図－７に完成時の標準断面図を、図－８にケーソン形状図を示す。
図－７
標準断面図（完成時）
図－８
ケーソン形状図
金沢港 (大野地区 )防砂堤 (F′ 区間 )堤頭部基本設計
設計室
１．概要
金沢港（大野地区）防砂堤は、昭和 62 年 6 月の港湾計画改訂において漂砂による
航路・泊地の埋没対策事業として計画され、平成 3 年度より現地着手されている。
平成 21 年度末時点で全体計画延長 800ｍの内、基点部より 774.8ｍ（Ａ～Ｆ区間）
が設計済みであり、現地については、 533.6m まで施工済みとなっている。
本設計はＦ区間に引き続き、Ｆ′区間（堤頭部）の設計を行うものである。延長
は、施工目地による伸びを考慮し 22.6ｍとした。
西防波堤
設計対象施設
防砂堤 (F′ 区間 )
図－１
設計対象位置図（ H20 港湾計画平面図）
計画延長　800.0m
設計対象区間
22.6m(目地考慮）
No.53+3.56
Ｈ２１ｄ施工済み（堤体据付）533.56m
未施工 266.44m
未設計 25.2m
設計済み 774.8m
上　部　工
Ａ区間
100.0
Ａ－２区間
75.0
Ｂ区間
37.5
Ｂ－２区間
87.0
Ｃ区間
92.5
+4.2
+3.8
+3.5
+1.4
Ｄ区間
171.6
+2.0
Ｅ区間（4函）
52.8
Ｆ区間（12函）
158.4
+4.5
+4.4
+1.5
堤
頭
函
ｹｰｿﾝ製作
本体ﾌﾞﾛｯｸ製作
ｹｰｿﾝ据付
本体ﾌﾞﾛｯｸ据付
-6.0
-7.0
-8.0
凡　例
施工済み
平成22年度施工箇所
図－２
防砂堤実施計画縦断図
２．設計条件
２－１
水深
（１）設計水深は、図－３に示す過去 5 年間（ H17～ H21 年）の深浅測量値をもと
に、現地が堆積傾向にあることを考慮して -11.0ｍとした。
（２）マウンド天端水深は、最浅部でも基礎マウンドの最低必要厚さの 1.5ｍ（副
防波堤並み）を確保できる水深（ -8.0ｍ）とした。
600m
-4
650m
700m
750m
基　点　か　ら　の　距　離（ｍ）
850m
900m
800m
設計済み区間
設計区間
Ｆ区間
158.4m
Ｆ区間
(堤頭部)
22.6m
堤頭函
-5
Ｅ区間
52.8m
-6
マウンド天端高：-7.0m
水　深（ｍ）
-7
マウンド天端高:-8.0m
-8
1.5m以上必要
-9
-9.4
-9.6
設計水深：-10.0m
-10
-10.1
-10.4
設計水深（設計対象区間）
ﾏｳﾝﾄﾞ天端高（　〃）
-10.7
設計水深：-11.0m
-11
設計水深　（設計済み）
ﾏｳﾝﾄﾞ天端高（〃）
-12
平成１７年度
平成１８年度
図－３
２－２
平成１９年度
平成２０年度
数値　赤：平成21年7月
平成２１年度
水深経年変化と設計水深
波浪条件
（１）本設計区間に作用する波は、平成 28 年完成予定の西防波堤による回折の影
響を受ける。そのため、西防波堤完成時を 50 年確率波、暫定時を 10 年確率
波と設定して比較を行ない危険側となる波を設計波とした。表－１に設計地
点における各波向の 10 年確率波及び 50 年確率波を示す。
表－１
設計地点における 10 年確率波及び 50 年確率波
項目
W
WNW
N49W
NW
N30W
備　考
１０年確率波
有義波高　H1/3
（ｍ）
2.24
6.17
7.05
7.02
7.10
有義波周期　T1/3
（ｓ）
8.4
11.9
12.6
12.5
12.5
波向　Dir
（°）
290
297
308
308
321
防砂堤方位角　306.1°
堤体入射角　β
50年確率波
（°）
106
99
88
88
75
β=90°- ( Dir - 306.1°)
有義波高　H1/3
（ｍ）
1.26
3.63
5.14
5.45
6.58
有義波周期　T1/3
（ｓ）
9.4
12.9
13.5
13.4
13.3
波向　Dir
（°）
321
317
323
323
330
防砂堤方位角　306.1°
堤体入射角　β
（°）
75
79
73
73
66
β=90°- ( Dir - 306.1°)
（２）本設計区間は堤頭部のため、防波堤法線平行方向と直角方向に波力を受ける
ことから、滑動の性能照査は波の主方向から ±15°の範囲内で危険側に補正
した波向の合成波力を用いる。算出方法を図－４に示す。
90°
その他設計条件
β2
（１）ケーソンは、陸上製作ヤードの制約条件（ 900
入射角 β
ｔまで）を満たさないため、ＦＤによる製
P1
（波の主方向）
L
P2
β1
作とした。
Ｙ方向
先端側
Ｘ方向
２－３
0°
P
港外側
（２）土質条件は、本設計区間と隣接するＦ区間
B
β1+β2=90°
（既設計）と同様とした。
２－４
2
合成波力： P= (P1L) +(P2B)
図－４
設計条件まとめ
合成波の算出方法
防砂堤の設計条件を表－２に示す。
表－２設計条件
Ｆ ′ 区間 (堤頭部 )
備
区間延長
(m)
22.6
設計水深
(m)
-11.0
マウンド天端水深
(m)
-8.0
H.W.L.
(m)
＋ 0.5
L.W.L.
(m)
設計潮位
(m)
6.6
T1/3
(s)
13.3
β
(° )
66
を使用
β′1
(° )
51
･転倒 ,地盤支持力 ,円形すべりの安定照査は
β′2
(° )
39
β′1 を使用
設計波高
H1/3
(m)
7.1
ブロックの安定照査
設計波周期
T1/3
(s)
12.5
β
(° )
75
β′1
(° )
70
β′2
(° )
20
入射角
土質条件
天端高算定・堤体安定照査用
H1/3
設計波高
設計波周期
設計波（２）
±0.0
1/200
海底勾配
設計波（１）
考
β ′ :±15°補正後
･滑動の安定照査は β ′ 1 と β ′ 2 の合成波
10 年確率波Ｗ～Ｎ３０Ｗの最大波
Ｆ区間、Ｆ′区間 (堤頭部 )
現地盤
-10.0 ～-11.0
砂質土
φ＝35°
γ’＝10.0kN/m3
-13.0
砂質土
φ＝40°
γ’＝10.0kN/m3
-25.0
砂質土
φ＝32°
γ’＝10.0kN/m3
2
３．基本設計
３－１
設計の基本的な考え方
（１）防砂堤の検討断面は以下の２断面とした。なお、両断面とも摩擦増大マッ
トを使用するものとした。
案－１
ケーソン式混成堤（上部工：全断面型）
案－２
ケーソン式混成堤（上部工：前面パラペット型）
（２）混成堤の安定照査に用いる波圧式は合田式とし、滑動の部分係数は、地域
特性を反映した「北陸版部分係数」を用いた。安定照査を行う断面は、灯台
設置前（西防波堤暫定時）、灯台設置後（西防波堤暫定時）、灯台設置後（西
防波堤完成時）の３断面とした。
（３）滑動の安定照査においては、灯台に作用する波圧・風圧力を考慮した。ま
た、本設計区間にて防砂堤の計画延長が終了することから、法線延長方向の
円弧すべりの安定照査を行った。
（４）基礎捨石の飛散を防止するために被覆ブロックで捨石マウンドを保護する。
３－２
ケーソン及び上部工
（１）ケーソン据付天端高は 1.5m＋ H.W.L(+0.5m)＝ 2.0ｍとした。堤体幅について
は、滑動の安定性により決定した。
（２）上部工天端高は 0.6Ｈ 1 / 3 ＋ H.W.L(+0.5m)＝ 4.5m とした。
３－３
被覆工
（１）被覆ブロックの所要質量算定は、隣接するＦ区間で採用したペルメックス
を用いた場合とした。さらに、堤頭部であることから採用質量は堤幹部の所
要質量の 1.5 倍とした。
４．決定断面
前述の考え方に基づき、図－５の断面が採用された。
図－５
標準断面図（提案断面）（案－１：上部工：全断面型）
輪島港(輪島崎地区)防波堤(第６)Ｃ・Ｄ区間基本設計
設計室
１．概要
輪島港（輪島崎地区）防波堤（第４）は、能登半島を航行する船舶が荒天時に安全
に避難できる避泊水域を確保するため、昭和５３年度より整備が進められ、平成２２
年度現在で計画延長 1,210m の堤頭部の整備が進められている。
近年、高波浪の出現傾向が北西方向から北東方向へと変化してきたため、平成２１
年３月の事業再評価委員会において、防波堤（第４）の残延長の見直しを行い、北東
側からの波浪を遮蔽する法線計画が防波堤(第６)延長 450m として承認された。
平成２１年１１月の設計会議において、防波堤(第６)の設計条件（区間割、設計水
深、波浪条件）及び、Ｂ区間 80m の構造断面を決定し、現在整備を進めている。
本設計は、Ｂ区間に続く、Ｃ区間 60m 及びＤ区間 80m について基本設計を行うもの
である。
設計対象施設位置図を図－１に示す。
設計条件（区間割、設計水深、波浪条件）
決定済み区間（４５０ｍ）
設計対象区間
Ｄ区間８０ｍ
設計対象区間
Ｃ区間６０ｍ
設計済み区間
Ｂ区間８０ｍ
図－１
設計対象施設位置図
２．設計条件
２－１．構造形式
漁業者の要望や小型船舶の航行安全上から、反射波を低減できる構造とする。
また、漁業者の要望を踏まえ、防波堤を設置することで海水交換が阻害され港内
漁場環境（水質環境）が悪化しないよう、透過式構造（傾斜堤）を前提として検討
を行う。
２－２．設計波高の考え方
消波ブロック所要質量算定に用いる設計波高は 50 年確率波を対象とし、天端高算
定に用いる設計波高については、輪島港の整備計画に基づき防波堤(第４)と同様に
10 年確率波を対象とする。
２－３．設計条件のまとめ
設計条件のまとめを表－１に示す。
なお、平成 21 年 11 月の設計会議で決定した区間割、設計水深、波浪
条件について変更は生じていない。
表－１
設計条件のまとめ
輪島港（輪島崎地区）防波堤（第６）
項目
設計供用期間（年）
Ｃ区間
Ｄ区間
50
50
区間延長（ｍ）
60
80
設計水深（ｍ）
-16.0
-17.0
設計潮位
50年
確率波
10年
確率波
＋0.5
Ｈ．Ｗ．Ｌ．（ｍ）
±0.0
Ｌ．Ｗ．Ｌ．（ｍ）
設計波高Ｈ1/3（ｍ）
5.1
設計周期Ｔ1/3（ｓ）
5.0
堤体安定用
4.4
天端高算定用
12.7
設計波高Ｈ1/3（ｍ）
4.5
設計周期Ｔ1/3（ｓ）
港外６０ｍ
備考
波高周期相関式より算定
11.9
港外２０ｍ
港外４０ｍ
波高周期相関式より算定
防波堤法線
港内２０ｍ
港内４０ｍ
港内６０ｍ
-10
Ｃ区間
-15
設計水深-16.0m
標高（ｍ）
-16.0
粘性土
γ’=6.6kN/m3
港内35.75m
c=47.76kN/m2
-20
岩盤
土質条件
圧縮強度
3,542～4,711kN/m2
-23.5
-25
港外60m
港外40m
港外20m
防波堤法線
港内20m 港内40m
港内60m
-10
Ｄ区間
-15
-17.0
-20
標高（ｍ）
設計水深-17.0m
粘性土
γ’=6.6 kN/m3
-24.0
-25
c=47.76 kN/m2
港内32.73m
粘性土
γ’=6.2kN/m3
c=72.62
kN/m2
-30
-31.7
砂質土
-35
岩盤
γ’＝10.0kN/m3
圧縮強度
3,542～4,711kN/m2
φ＝36°
-40
-45
-45.05
港外60m
港外40m
港外20m
防波堤法線
港内20m 港内40m
港内60m
３．基本設計
３－１．検討断面
Ｂ区間で採用された傾斜堤（捨石堤ブロック被覆式）を基本とし、図－２に示し
た３ケースを比較検討する。
（案１）捨石堤ブロック被覆式、被覆ブロック中間層有り
（案２）捨石堤ブロック被覆式、被覆ブロック中間層無し
（案３）全断面消波ブロック式
消波ブロック
被覆中間層
基礎マウンド
案１
案２
図－２
案３
検討断面
３－２．構造諸元の検討
（１）消波ブロック
所要質量は、安定数Ｎｓを用いたハドソン式により算定し、Ｃ・Ｄ区間共に 16
ｔ型(テトラポッドの場合)を想定する。天端高は 10 年確率波を基に算定し+3.2m
天端幅は、実績より消波工天端で３個並びとする。
（２）基礎マウンド
基礎マウンドは、越冬時に飛散対策(巻止めブロック)が不要となるマウンド高
さを設定し、捨石質量は案１，３で 200～500kg/個、案２では、他港の事例より
500～1,000 ㎏/個とした。また、マウンド厚さは最小厚さ 1.5m 以上、法勾配は実
績より 1:1 とする。
（３）洗掘防止対策
洗掘防止対策は、管内において実績が多い、港外側をグラベルマット 8.0ｍ(捨
石 30～200 ㎏/個)とし、最小厚さを 1.5m 以上とする。また港内側は、マット類と
する。
３－３．圧密沈下の検討
C・D 区間の土質構成は、岩盤上に粘性土層が堆積しており、防波堤築造後に圧密
沈下が想定されるため、圧密沈下計算より沈下量を算出する。
なお、検討断面は案２とし、算定方法としては、m v 法、Cc 法、Δe 法があるが
管内実績より m v 法を用い計算を行う。
（１）Ｃ区間の沈下量
計算の結果、防波堤法線から港外側 10ｍの地点で 35 ㎝の沈下が見込まれる。最
終圧密量 35 ㎝のうち、先行マウンドによる圧密量 27 ㎝となることから、越冬後
に消波ブロックを施工する２段階施工が有効と考えられる。
（２）Ｄ区間の沈下量
計算の結果、防波堤法線から港外側 10ｍの地点で 102 ㎝の沈下が見込まれる。
最終圧密量が 102 ㎝と大きく、Ｃ区間と同様に２段階施工を行うのが有効と考え
られるが、計算では先行マウンドによる沈下量が 35 ㎝、全断面完成後の沈下量が
67 ㎝となった。
（３）圧密沈下への対応
本構造形式は、ブロック式傾斜堤であり、圧密沈下の他、ブロック自体が波浪
の影響を受け「かみ合わせ」の促進により沈下することも想定される。
施設としては即時に崩壊する危険性は少ないこともあり、事後保全型の構造物
としての対応が考えられる。
３－４．決定断面
決定断面は、Ｃ・Ｄ区間共に施工性・経済性に優れた案２の構造形式となった。
図－４
Ｃ区間の構造断面
図－５
Ｄ区間の構造断面
４．施工上の留意点
施工にあたっては、事前に現地盤の状況を確認し、基礎捨石・帆布・グラベルマッ
ト・マット類設置の必要性の有無や範囲を決定する。
また、圧密沈下が想定される箇所では、先行マウンドの施工を捨石（暫定）のみと
し、越冬後の沈下状況を確認する必要がある。
敦賀港（鞠山北地区）防波堤Ｋ区間
断面変更
設計室
１．概要
本防波堤は、鞠山地区水域の静穏度の向上を図るため、昭和 56 年度より着手され、
平成 17 年度の港湾計画改訂で延伸された 200m を含む計画延長 1,330m のうち、平成 21
年度末で約 1,128m（～J 区間）が施工され、K 区間まで設計済みである。
K 区間は平成 20 年 12 月の設計会議にて消波ケーソン堤が採択されているが、利用者
から報告されている荷役障害を改善するため、当初設計で想定した港外側反射波の低
減に加え、防波堤の沿い波抑制と港内側反射波を低減可能な構造断面へ変更を行うも
のである。設計延長は、堤頭部へ移設する計画の G 区間ケーソン 15m 分を除いた 186.74m
とする。
設計対象施設位置図を図－１に示す。
9.60
港外側
0.80
3.90
0.60
港内側
3.90
0.40
0.80 0.40
上床版
+2.80
+2.00
+0.50
L.W.L
当初 K 区間標準断面図
+0.00
6.00
H.W.L
+3.20
中詰石(30～200kg/個)
1.00 1.40
-4.00
2.60
根固方塊
1.5Bx0.8Hx2.5L
ズリ石
1.50 1.50
0.80
3.90
7.00
7.00
ケーソン
9.6(12.6)Bx16.8Hx15.0L
-5.40
0.60
3.90
1.50
0.40
3.50
0.60
-14.00
基礎捨石(30～200kg/個)
4.00
8.00
-13.00
1:2
-13.20
-15.00
摩擦増大マット
9.00
12.60
余盛り範囲
5
1:2.
1:2
ズリ石
5
1:2.
防波堤法線
護岸430m
鞠山防波堤1,330m
設計済区間1558.26m
見直し設計区間
堤頭部 K区間（標準部）
186.74
15.0m
堤頭部
20.73m
Ｊ
398.26m
Ｉ
240m
Ｈ
165m
Ｇ
150m
Ｆ
Ｅ
Ｄ
ＣＢ
90m 90m 120m 75m 90m
当初設計区間
K区間(標準部)
181.20m
鞠山北地区
図１
設計対象区間平面図
２．設計条件
設計条件は K 区間の当初設計と同様の値とした。なお、本施設ではズリ石の先行マ
ウンドによる地盤の強度増加を考慮した設計としているため、H22.9 月に実施したチェ
ックボーリングデータを踏まえて再検討し、当初設計と同じ強度増加率を採用した。
Ａ
140m
表－１
設計条件のまとめ
K 区間
K 区間
（当初）
（見直し）
区間延長
（m）
181.20
186.74
設計水深
（m）
-26.5
-27.0
マウンド天端水深
（m）
-14.0
設計潮位
考
-6.0
H.W.L. （m）
L.W.L.
備
+0.5
±0.0
（m）
1/350
海底勾配
設計波高
H1/3
（m）
2.67
設計周期
T1/3
（s）
12.0
入射角
β
（° ）
土質条件
±15゜補正済
0
原地盤
砂質土
▽-27.0m （当初-26.5）
C=34kN/m2（当初 24kN/m2）
γ'=10kN/m3
Af・As 層
砂質土
▽-30.3m
φ=35°
γ'=10kN/m3
Ds1 層
粘性土
▽-31.7m
C=69kN/m2
γ'=8.5kN/m3
Df1 層
粘性土
▽-33.2m
C=43kN/m2
γ'=9.0kN/m3
Df2 層
砂質土
▽-35.1m
φ=40°
γ'=10kN/m3
Dg3 層
３．基本設計
３－１．構造形式
漁業関係者から更なる低反射構造を求められていること、また、所定の静穏度を確
保するため、芯壁を設置した傾斜堤とした。また、捨石の投入は底開式石運船にて行う
事が条件であるため、芯壁（方塊）を消波ブロックで被覆する「消波ブロック式傾斜堤」
を提案断面とした。
３－２．構造断面の考え方
（１）捨石（ズリ石）
敦賀港で広く使用され、実績も多く安価な「ズリ石」とした。ズリ石の被覆は、消波
ブロック規格とズリ石の大きさを考慮し、抜け出しの観点から 30～500kg/個とした。
法勾配は実績より港外側 1：2.5、港内側 1:2 とした。
（２）捨石天端水深
捨石の投入は、濁り防止のためにガット船から底開式石運船を介して行う必要があ
るため、捨石の天端高さはガット船・石運船の最大喫水以浅とならないよう設定した。
使用が想定されるガット船の最大喫水が-4.8m であるため、余裕をもって-6.0m 以深
とし、-6.0m～-8.0m の経済比較を行った結果、マウンド天端水深-6.0m が経済的とな
った。ただし、既設区間でも沈下が生じており、本区間も粘性土地盤の圧密沈下等が
想定されるため、消波ブロック及び芯壁方塊下面の捨石を 50cm 余盛することとする。
（３）芯壁（方塊）
所定の静穏度を満足するための伝達率 0.1 以下となる芯壁高さを設定することとし
た。算定は「傾斜堤の水理機能に関する実験的研究」（土木試験所報告 1984 年 3 月）
に基づいて行い、+1.0m とした。
芯壁（方塊）を 2 個積んだ際に、芯壁脇のブロックを片盛りする事によって作用す
る寄り掛かり圧を受けても安定し、かつ、ブロックの縦横比が 1:1 以上となるように、
幅 2.0m×高さ 1.8m、1.6m の組み合わせとした。また、計算上では抵抗を見込まないが、
安全代として方塊にはホゾ・ミゾを設けることとする。
（４）消波ブロック
①所要質量の算定
消波ブロック所要質量は、安定数 Ns 値を用いたハドソン式により算出した。使用ブ
ロックをテトラポッドと想定して検討を行った結果、最低規格は 3.2t 型となるが、上
位 2 ランクまでの経済比較を行い、4t 型とした。
②天端高、天端幅
芯壁天端（+1.0m）上は、消波ブロック安定のために 2 層被覆を確保する必要がある。
消波ブロック採用規格 4t 型の場合の天端高は、芯壁（+1.0m）＋2 層厚（2.4m）= +3.4m
となるが、方塊の中央部のみを突起させることで、+3.0m までの幅に 2 層被覆をする構
造とした。港内外の反射波を低減させること、両端を均等に被覆することから、港内
外 2 個ずつの 4 個並びとした。なお、他港における事例においても 4 個並びが多い。
（５）円弧すべり
芯壁は両端を消波ブロックで挟まれているため、滑動･転倒･偏心傾斜荷重による支
持力の照査は実施しない。円弧すべりは芯壁下端、消波ブロック法尻、基礎マウンド
法尻にて実施した。
（６）圧密沈下
計算では先行マウンド（ズリ石）施工後に約 40cm、当年度マウンド～消波ブロック
据付後に約 20cm の沈下が想定される。なお、隣接区間（消波スリット型ケーソン構造
J-15,J17）の実績では、ケーソン据付後 5 年程度で約 50cm の沈下が観測されている。
消波ブロック据付後に生じる沈下に対応するため、基礎捨石（ 30 ～ 500k g /個）の余
盛り行うものとし、消波ブロック、捨石及びズリ石の締まりを考慮して 50 c m とした。
また、余盛りの範囲は消波ブロック及び芯壁方塊下面とする。
４．施工上の留意点
（１）芯壁を被覆する際は、両端から均等に圧力がかかるよう被覆することを
基本とするため、方塊 2 段据付け後に消波ブロックで被覆し、その後に残り
の 2 個を据付ける手順とすること。
（２）表層の Af・ As 層では圧密による強度増加を見込んでいるので、先行マ
ウンドによるズリ石を先行させ、圧密沈下した後にその上の捨石などを施工
すること。さらに、当年度ズリ石の施工完了後は、芯壁の据付まで 1 ヶ月以
上空けること。また、ズリ石を一気に天端まで投入すると円弧すべりをおこ
す可能性が高いので、段階施工すること（ 1 回当たり投入厚さの目安： 3m 未
満）。
（３）芯壁（方塊）は各段の縦方向目地が揃わないよう配置すること。
（４）ブロックやマウンドについては越冬後に法崩れ等が生じていないか確認するこ
と。
５．沈下板設置の提案
本設計区間は、地盤の圧密沈下に加えて、消波ブロックや捨石の締まりによる沈下が複
合的に生じると考えられる。そこで、圧密による沈下量と締まりによる沈下量を把握する
ため、図－２に示すような沈下板を設置し、沈下測量を実施することを提案する。
図－２
沈下板設置図（案）
６．決定断面
方塊部拡大図
図－３
敦賀港（鞠山北地区）防波堤Ｋ区間
標準断面
福井港海岸（福井地区）離岸堤（潜堤）潜突堤（第３）
設計室
１．概要
離岸堤（潜堤）は、平成 17 年度から平成 21 年度にかけ、Ａ、Ｂ区間の標準部及
び開口部を設計し、これに並行して、平成 18 年度より現地施工をしている。また、
整備過程において、潜堤背後の局所洗掘への早急な対応が必要となったことから、
平成 22 年 1 月に離岸堤（潜堤）２基目及び４基目端部に設置する潜突堤（第１、第
２）の配置･構造を決定した。
本資料は、第１、２潜突堤の効果を踏まえ、離岸堤（潜堤）１基目の整備に伴い
事業端部に設置する潜突堤（第３）の設計を行うものである。
図－１
設計対象位置図
２．設計条件
２－１
水深
設計対象区間の縦断方向
の水深変化状況を図－２に
示す。
護岸
法線
0
20
40
60
対して水深変化が大きいこ
-6.0
とから、設計水深 -9.0ｍの
-8.0
区間をＡ区間、設計水深
-10.0
-8.0ｍの区間をＢ区間とす
-12.0
る。なお、Ｂ区間は、潜突
-14.0
140
160
180
200
潜堤法線
A区間
H22.10
B－１区間
H21
H20
H19
H18
H17
H16
設計水深：－8.0ｍ
設計水深：－9.0ｍ
63m
（静水面上50m）
57m
設計水深：－11.0ｍ
120m
する。
120
H22.6
B－２区間
設計延長が長く沖向きに
（突堤）部をＢ－２区間と
100
B区間
-2.0
-4.0
堤部をＢ－１区間、傾斜堤
80
0.0
図－２
41m
39ｍ
縦断方向水深変化図
（第３潜突堤：護岸法線延長上）
２－２
波浪条件
潜突堤の波浪条件は、離岸堤（潜堤）の回折効果の影響を考慮する必要があるた
め、１基目から４基目の潜堤が整備された場合を想定し、エネルギー平衡方程式に
より波浪変形計算を実施した。
２－３
土質条件
土質条件は１期目潜突堤と同様、平成１８年度の土質調査結果より設定した。
２－４
設計条件まとめ
潜突堤（第３）の設計条件を表－１に示す。
表－１
項目
小分類
設計水深
設計条件一覧表
設定条件
Ａ区間
Ｂ区間
－ 9.0ｍ
－ 8.0ｍ
設定方法等
H22.10時点：－ 6.1m～－ 8.7ｍ
H.H.W.L.＋ 1.10ｍ
設計潮位
H.W.L.＋ 0.50ｍ
L.W.L.±0.00ｍ
設計波高
海底勾配
Ｈ 1 / 3 ＝ 6.3ｍ
Ｈ 1 / 3 ＝ 5.9ｍ
実測波浪の
Ｔ 1 / 3 ＝ 12.9ｓ
Ｔ 1 / 3 ＝ 12.9ｓ
50年確率波高
1/30
深浅データによる
海底勾配より設定
設計
平成 18 年度の土質調査結果より
条件
現地盤
設定
砂質土
（1 基目潜突堤と同様）
φ ＝ 39°
土質条件
γ t＝ 18kN/m 3
-14.2m
砂質土
φ ＝ 40°
γ t＝ 18kN/m 3
洗掘が大きい基部から 50m の範囲を異型消波ブ
ロック堤として，沿い波を吸収する．
50m
図－３
第３潜突堤の配置案
図－４
消波構造範囲
３．基本設計
３－１
平面配置の考え方
（１）潜突堤法線及び取り付け位置について
洗掘の要因と考えられる潜突堤の沿い波が、護岸付近で収斂しないよう直線的に
設置することが有効と考え、図－３の法線 ① ～ ③ の接続案より、法線 ① を採用した。
なお、潜突堤の設置位置は、極力隅角部を形成しないことが望ましいことから、
突堤部マウンドの外側法肩と直角方向護岸法線を合わせる位置とした。
（２）縦断構造について
第３潜突堤は護岸端部に設置されるため、護岸からの反射波はあまり影響しな
いものと考えられるが、潜突堤からの反射と沿い波には対応する必要があるため、
床掘の生じない最低構造体高さと洗掘深の大きさを勘案し、第３潜突堤の起部 50
ｍを消波構造として波の収斂を低減させることとした。（図－４）
なお、既設潜突堤の平型ブロック被覆構造では消波機能が期待できないので、
異形消波ブロック堤とする。ただし、漂砂の流出が懸念されるため、オールブロッ
ク堤にするのではなく、内部に捨石を用いた構造とする。
３－２
断面構造について
（１）天端高さの設定
既設潜突堤（第１、第２）の流況観測の結果、暫定断面（天端水深約－ 4.0ｍ）
でも流速の低減効果が見られた。また、天端高さを高くした場合、「潜突堤による
反射や沿い波」及び「開口部等での流れ」の増大が懸念された。そこで、第３潜突
堤においても暫定形状でモニタリングを行う２段階施工の断面形状を提案する。
なお、天端高は既設潜突堤と同様、暫定断面は天端水深約－ 4.0ｍ、完成断面は
天端高さ－ 1.5ｍ（潜堤と同様）とした。
（２）消波工及び被覆工
消波工及び被覆工のブロック所要質量算定にあたっては、管内採用実績の多いテト
ラポッドとエックスブロックを用いた場合の所要質量を、安定数（ Ns）を用いたブレ
ブナー・ドネリー式により算出した。
４．決定断面
前述の考え方に基づき、図－５～７の断面が採用された。
±0.0
被覆ブロック16t
-4.2
-5.3
1:4
/3
1:4
-7.5
/3
1:1
1:1
1 :2
捨石(30kg～200kg)
暫定断面
完成断面
±0.0
-1.5
異形消波ブロック16t
1:4
（撤去）
/3
-5.3
1:4
1:4
/3
/3
1:2
1:
1
1:
1
1:
1
(3個並び)
/3
-7.5
捨石(30kg～200kg)
1:2
-7.5
-9.0
（帆布）
捨石(500kg～1000kg)
図－５
-9.0
（帆布）
捨石(500kg～1000kg)
1:4
-7.5
Ａ区間標準断面図（案 ① ）（上：暫定、下：完成）
±0.0
被覆ブロック10t
-4.1
-5.0
1:4
/3
1:4
/3
1:2
1:1
1: 1
-6.5
捨石(30kg～200kg)
捨石(500kg～1000kg)
-6.5
-8.0
（帆布）
暫定断面
完成断面
±0.0
-1.5
1:4
/3
異形消波ブロック12.5t
(3個並び)
1:4
/3
（撤去）
-5.0
1:4
/
/3
1:4
捨石(30kg～200kg)
図－６
3
1:2
1: 1
1: 1
1: 1
-6.5
捨石(500kg～1000kg)
1:4
-8.0
（帆布）
(3個並び)
1:4
/3
/3
±0.0
異形消波ブロック20t
-2.1
-5.1
1:2
1:1
1:
1
-6.5
Ｂ－１区間標準断面図（案 ① ）（上：暫定、下：完成）
+2.0
捨石(30kg～200kg)
1:2
捨石(500kg～1000kg)
図－７
（帆布）
Ｂ－２区間標準断面図
-5.1
-6.6
福井港海岸（福井地区）護岸（改良）第 2 期区間
設計室
１．概要
福井港海岸では、護岸防護機能の確保を
溶液型薬液注入工法（浸透固化工法）案
目的に平成 16 年度より侵食対策および液状
化対策としての離岸堤（潜堤）および護岸
（改良）を直轄事業として着手している。
護岸（改良）は、平成 16 年度と平成 19
年度に目地部の吸出し防止を目的として試
験施工が行われ、平成 21 年度にはこれらの
結果を受けて、図－１に示す吸出し防止対
策と液状化対策を兼ねた薬液注入工法案を
第 1 期区間の対策断面として提案している。
その後、この吸出し及び液状化対策の現
地における改良効果、施工性およびコスト
縮減の可能性について検証するため、平成
22 年度に現地施工と計器観測を併せて行う
現地実証試験を実施している。
本設計では、現地実証試験の結果をもと
図－１
第１期区間の提案断面
に経済性・施工性・改良効果等の観点から
残区間（第 2 期区間）における最適な断面
の提案を行った。
第１期区間（現地実証実験実施箇所）
第２期区間（設計対象区間）
2597
西側離岸堤
Ａ区間
東側離岸堤
Ｂ区間
Ｃ区間
2基目
3基目
4基目
第２潜突堤
1基目
第１潜突堤
460
5基目
既設離岸堤
消波ブロック
国　家　石　油　備　蓄　基　地
302
2600
図－２
設計対象位置図
Ｄ区間
Ｅ区間
２．現地実証試験による設計
２－１
現地実証試験ケースの設定
現地実証試験で実施する対策工法は、吸出し対策と液状化対策を兼用可能な溶液
型薬液注入工法（図－３）と深層混合処理工法（図－４）の２工法を選定し、各工
法の効果、施工性、経済性を検証するため、表－１に示す検討ケースを設定した。
表－１
現地実証試験の検討ケース
実験目的※
工
法
案
比較検討項目
具体的な確認事項
確認方法
Y-1工区
鋼矢板
・ﾁｪｯｸﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ
・目地部に作用する外力(波力) ・圧縮強度試験
・目地部の
間隙水圧計測
・目地部波圧計測
・目地部残留変形
目視観察(試掘)
溶液型薬液・上記外力に対する改良体の
溶目地部
注入工法の必要強度
液吸出し
改良強度・確実に効果が得られる
型対策工法
改良体の配置
溶液型薬液
薬
注入工法の
液
改良体配置
注
入
液状化対策　兼
工
基礎マウンド部
・改良体の機能上，
法
施工性上の必要強度
吸出し対策工法
案
の改良強度
補助工法
(逸走防止対策)
深
層
混
合
処
理
工
法
案
・逸走防止対策の必要性
・対策工法の施工の確実性
Y-2工区
・+3.0mより建込
(ｹｰｼﾝｸﾞ使用)
・SP-Ⅲ型×3枚
100kN/m2
(ｼﾘｶ濃度8%)
・+3.0mより建込
(ｹｰｼﾝｸﾞ使用)
・SP-Ⅲ型×3枚
100kN/m2
(ｼﾘｶ濃度8%)
100kN/m2
(ｼﾘｶ濃度8%)
100kN/m2
(ｼﾘｶ濃度8%)
70kN/m2
(ｼﾘｶ濃度7%)
・ﾁｪｯｸﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ
・施工業者への
ヒアリング
なし
セメントベントナ
イト注入工法
(マウンド内充填)
薬液注入工法
(瞬結タイプ)
全工区共通
・改良体の出来形
・ﾁｪｯｸﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ
・改良体の発生強度
・圧縮強度試験
・吸出し対策効果
・改良による影響
50kN/m2
(ｼﾘｶ濃度6%)
○ － ○
50kN/m2
(ｼﾘｶ濃度6%)
○ ○ ○
セメントベントナ
イト注入工法
－ ○ ○
(マウンド表面)
S-2工区
なし
・ﾁｪｯｸﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ
・施工業者への
ヒアリング
・地表面より建込
(ｹｰｼﾝｸﾞ未使用) ○ ○ ○
・SP-Ⅲw型×1枚
φ1,250
φ1,250
φ2,500
φ1,250
(ﾋﾟｯﾁ1.0ｍ)
(ﾋﾟｯﾁ1.0ｍ)
(ﾋﾟｯﾁ2.0ｍ)
(ﾋﾟｯﾁ1.0ｍ)
○ － ○
×11本(2列配置) ×11本(2列配置) ×3本(1列配置) ×11本(2列配置)
・ﾁｪｯｸﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ
・圧縮強度試験
・室内実験
・(S-1)下端にできる
未改良範囲の確認
・間詰めする薬液注入工法の
前打ち(S-2)と後打ち(S-1)
の施工性，経済性の比較
③
経
済
性
(追加)
・+3.0mより建込
(ｹｰｼﾝｸﾞ使用)
・SP-Ⅲ型×3枚
100kN/m2
(ｼﾘｶ濃度8%)
②
施
工
性
Y-4工区
Y-3工区
S-1工区
補助工法
(下端間詰め工法)
①
効
果
各工区の諸元
(現地計測項目等)
注)ただし，出来形確認後に事後対策
として薬液注入工法による間詰め
を実施
薬液注入工法
(恒久ｸﾞﾗｳﾄ材)
－ ○ ○
注)前打ちとする。
－
－
○ －－
○ －－
・間隙水圧計測
・沈下計測
－
○ －－
・水位計測
－
○ －－
※｢実験目的｣の欄については，各検討項目が上記の①～③の実験目的のうち，主としてどの目的を対象として実施するものであるかを示す。
図－３
Ｙ工区の標準検討ケース
図－４
Ｓ工区の標準検討ケース
２－２
地盤改良工法の選定
現地実証試験の結果、以下のとおり深層混合処理工法案は現地適用性に欠ける事
が明らかとなった。このため、施工性と経済性等の観点から優位となる溶液型薬液
注入工法を採用することとした。
（１）地盤抵抗が大きく、施工が困難。事前調査で得た N 値以上の抵抗があった。
（２）未改良部が残るため、間詰めによる事後対策が必要。事前に改良体とマウン
ドの間を間詰めしたが、深層混合処理による改良の振動で乱されていた。
２－３
最適な断面の設計
平成２１年度に提案した断面を標準案とし、今回の現地実証試験結果から得られ
た知見を踏まえ、最適な断面を設計した。
（１）目地部の鋼矢板の施工方法について、施工性・経済性を考慮し、ケーシング
を用いない工法により打設方法を簡略化（図－５）した。
（２）目地部には過去の実験結果から強大な波力が作用することが懸念されたが、
波圧計測結果より、目地部に伝達する圧力は小さく、約 10kN/m 2 であることが
確認された。また、基礎マウンドからの伝達圧力は 28kN/m 2 であった。以上の
結果及び図－６の検討より、吸出し対策工として必要な改良強度は、基礎マウ
ンドの吸出し対策に必要な強度に若干の余裕を見込んだ 50kN/m2 とした。
（３）溶液型薬液入工法の薬液逸走防止対策（補助工法）を行っていないケースに
おいても出来形に不具合は確認されなかったことから、補助工法は不要と判断
した。
（４）改良強度については、薬液注入工法の場合は標準薬液濃度（８％）を想定し
ていたが、現地実証試験で 50kN/m2 を満足した７％以上と設定した。
図－６
図－５
鋼矢板の施工方法の簡略化
変動水圧に対する改良体の必要
強度
３．提案断面
図－７
現地実証試験結果を踏まえた第２期区間の提案断面
４．深層混合処理工法区間の事後処理について
Ｓ工区にはマウンド表面と改良体間（ダイヤ部）に未改良部が残るため、事後対策
工法（溶液型薬液注入工法）を提案した。ただし、当面は地下水位と沈下を継続して
計測し、その結果により実施時期を判断する。
図－８
事後対策（間詰め）の必要箇所

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