全地連「技術フォーラム2014」秋田【13】蔦川地区地すべりにおけるすべり面の土質特性国土防災技術（株） 1. はじめに ○長谷川陽一，須田大祐，山村充かれており，今回調査対象とした拡大ブロックは斜面長地すべりの安定解析に用いる土質強度定数を，粘着力 c’=地すべり最大層厚と仮定して逆算法から求めるので約360m，幅約260m，推定移動層厚40～50m であり，平均傾斜は10゜と緩い。図-2に調査平面図を示す。はなく，現地で採取したすべり面試料の土質試験結果を用いて逆算法から求めることは，より合理的な手法であり，逆算法の妥当性を検証するうえで大切である。平成18年度の豪雨によって活動を開始した蔦川地区地すべりにおいて，地すべり末端部の露頭および地すべり地内において実施したボーリングのコアから採取したすべり面試料を用いて，各種物理試験，リングせん断試験およびすべり面せん断試験1)を実施した。本発表ではこれらの試験結果を示すとともに，安定解析に用いる土質強度定数を多角的に検討した内容について報告する。 2. 地すべり概要本地区は青森県十和田市の中心部より西へ約20km の奥入瀬川支流に位置する。本地区が属する南八甲田火山群では多数の地すべりおよび崩壊地形が認められ，地すべり地形分布図によれば赤倉岳東側の大規模な山体崩壊地形は地すべり地形とされている（図-1）。この山体崩壊地形内部でも馬蹄状を呈する大規模な滑落地形が多数みられ，山体崩壊による堆積物が全体的にまたはブロック化して地すべり活動を継続しているものと考えられる。図-2 調査平面図 3. 採取試料地すべり末端部は蔦川により浸食を受けているが，こ調査地の洗掘箇所の脚部において確認されたすべり面粘土を乱して採取し，表-1に示す各種物理試験およびリングせん断試験を実施した。表-1 実施試験種赤倉岳試験種蔦川【出典：地すべり地形データベース（独）防災科学技術研究所】図-1 地すべり地形分布図2) 得られる物性値等データの主な利用法数量物理試験土粒子の含水比液性塑性粒度試験密度試験試験限界試験 ρs wn 粒度分布 WL，WP，IP 力学試験 X線すべり面リング回折試験せん断試験せん断試験粘着力，鉱物組成せん断抵抗角土質・地盤特性検討の基礎資料 1 1 1 1 安定解析 2 3 1 地すべり地内において，乱さないすべり面試料をサンプリングするため BV-25-2’号孔を掘削した（写真-1）。本地区の地質は，その大半は第四紀の八甲田火砕流堆すべり面の候補としては地質境界の GL-43.1m 付近が考積物が軽石凝灰岩として分布する。その一部に熱水変質えられたが，掘削の影響で乱れてしまっており，すべり作用を受けた凝灰岩等が認められ，白色または淡緑色～面を発見することはできなかった。しかし，本深度近く暗緑色を呈す粘土化が進行した岩質となっている。変質では，鏡肌面や擦痕を持つ従属せん断面が数多く確認さした地層内には鏡肌や擦痕が形成されている部分が多くれており，これらの中から試験可能な3 箇所認められ，この熱水変質作用は本地区での地すべり発生（GL-44.35m，GL-45.20m，GL-47.48m）をすべり面の候の大きな素因となっていると考えられる。蔦川地区地すべりはいくつかの地すべりブロックに分補として採取し，すべり面せん断試験および X 線回折試験を実施した（表-1）。全地連「技術フォーラム2014」秋田 5. 土質強度定数本地区のせん断試験結果のφ’は前述のとおり熱水変質岩の地すべりのφ’としてはやや高めの値となっている。これは，本地区試料に含まれる粘土鉱物がスメクタイトの他にカオリン鉱物なども少量含まれていることによるものと判断される。加えて，リングせん断試験に用いた試料の粗粒分含有率が既往の事例よりも高くなっていることによりφ’が12.6゜と大きめになったと判断される。また，すべり面せん断試験の GL-47.48m 試料は，試験後にせん断面の観察を行ったところ，試料のすべり面位置と試験機のせん断位置を完全に一致させることが写真-1 BV-25-2’号孔コア写真（GL-40～50m）できていなかった。これにより，他の2 試料と比べてやや大きめの φ’となったと判断される。 4. 試験結果よって，試験精度が他試料よりも良かった GL-44.35m (1)物理試験結果試料および GL-45.20m 試料の試験結果を用いて，総合回地すべり末端部で採取したすべり面粘土の物理試験結帰計算を行った（図-3）。これより，地すべり安定解析に果を表-2に示す。細粒分含有率は52%となった。地盤工学用いる土質強度定数のうち，せん断抵抗角φ’については 3) 会によると，本地区が属する熱水変質岩の代表的なすべ 9.0゜を採用することとし，粘着力 c’については逆算法り面粘土の細粒分含有率は90%程度となっており，本地区の結果より，28.6kPa を採用することとした。試料はこれに比べて細粒分含有率が大幅に少ない。表-2 末端部すべり面粘土の物理試験結果粒度分布(%) 土粒子自然の密度含水比礫分砂分シルト分 ρs g/㎤ % 2-75 mm 0.075-2 mm 0.005-0.075 mm 2.687 28.3 8 40 26 粘土分液性限界コンシステンシー塑性塑性液性限界指数指数 0.005 WL(%) WP(%) mm未満 26 16.9 75.7 IP IL 58.8 0.2 X 線回折試験の結果を表-3に示す。末端部すべり面粘土と BV-25-2’号孔 GL-45.20m 試料には膨潤性粘土鉱物のスメクタイトが含まれていた。スメクタイトを高純度に含む粘土の残留せん断抵抗角φr’は5゜を下回るといわれている4)。その他，緑泥石やカオリン鉱物も少量検出図-3 総合回帰計算結果謝辞された。本発表で示したデータは林野庁東北森林管理局三八上表-3 X 線回折試験結果試料名採取場所すべり面粘土 BV-25-2' 末端部 GL-45.20m ｽﾒｸﾀｲﾄ ++ ++ X線回折試験含有鉱物緑泥石ｽﾒｸﾀｲﾄｶｵﾘﾝ鉱物混合層鉱物 (+) + + 北森林管理署の平成25年度蔦川地区地すべり調査業務報石英苦灰石 +++ +++ + 含有量の目安：+++多量，++中量，+少量，(+)微量 (2)力学試験結果して感謝申し上げます。《引用・参考文献》 1) 眞弓孝之ほか：すべり面せん断試験によるすべり面の力学試験結果を表-4に示す。地すべり末端部のすべり面粘土を用いたリングせん断試験ではφ’が12.6゜となった。BV-25-2’号孔の3試料で実施したすべり面せん断試験ではφ’が8.7～12.7゜となった。長谷川らによると本地区が属する熱水変質岩の試験事例はφ’=5.7～7.8゜ 5) （平均6.1゜）となっており，本地区の試験結果はこれよりも少し大きな値となった。せん断強度評価，日本地すべり学会誌，Vol.40，No.4， pp.15～24，2003. 2)防災科学技術研究所：地すべり地形データベース，URL; http://lsweb1.ess.bosai.go.jp/index.html 3)地盤工学会編：入門シリーズ32斜面の安定・変形解析入門-基礎から実例まで-，pp.94～97，2014. 4)山崎孝成ほか：高純度粘土鉱物のリングせん断特性～表-4 力学試験結果すべり面粘土との対比～，地すべり，Vol.37，No.2，残留強度試料名採取場所 c' (kPa) φ' (゜) 試験種すべり面粘土末端部 GL-44.35m GL-45.20m GL-47.48m 9.9 16.5 15.3 10.1 12.6 8.7 9.3 12.7 リングせん断試験 BV-25-2' 告書から引用した。ご協力頂いた関係各位に，ここに記 pp.30～39，2000. 5)長谷川陽一ほか：すべり面のせん断抵抗角の最新の地すべり面せん断試験質別統計，第50回日本地すべり学会研究発表会講演集，日本地すべり学会，pp.214～215，2011.