全地連「技術フォーラム2014」秋田【55】急傾斜地での湧水対策の調査･検討事例 (株)ソイル・ブレーン 1. はじめに ○石黒創三宅雅生渡辺一この湧水の原因としては，以下の2通りが考えられた。急傾斜地指定区域内の斜面内で豪雨時に多量の湧水があり，住宅地内での浸水被害や斜面の安定性等が問題と ①既設暗渠管(HP600)からの漏水によるもの ②後背斜面からの流動地下水によるものなっていた。湧水の原因として，当初は既設暗渠管からの漏水が考えられたが，ボーリング調査や既設暗渠管内 3. 湧水対策調査での管内カメラ調査，地中音探査による水みち調査等を湧水の原因を確認するため，以下の調査を行った。行った結果，後背斜面からの流動地下水によるものであ ①ボーリング等調査及び地下水位観測ることが判明した。湧水対策工は，水みちを考慮した恒 ②既設暗渠管調査久排水補強パイプ(以下，PDR工法)及び暗渠工による地下 ③地中音探査 (1) ボーリング等調査及び地下水位観測水排除工を採用した。以下では，上記湧水対策の調査・検討事例について報ボーリング調査及びサウンディング試験結果から，基盤岩(泥質片岩)の上位には，平均 N 値5程度のルーズな谷告する。底堆積物が層厚約2～7m で覆っていることがわかった。 2. 調査地の概要また，自記水位観測結果から，斜面内には常時地下水が (1) 地形・地質概要存在すること，豪雨時(4日連続雨量124mm：日雨量最大調査地は，図-1に示すように，標高約350ｍ程度の小起伏山地の谷筋(標高約50～65ｍ)にある。 108.5mm)には Bor.No.1地点で約0.7m の地下水位上昇があり，湧水地点高よりも水位が高くなることがわかった。 5 80 流紋岩質凝灰岩崖錐堆積物 70 65 MR-1 L=9.69m 65 70 65 75 0) M R. 1 3 . 8 0 m m G H= 6 = 9 . 6 9 dep 0 既設集水枡 MR-2 60 谷底堆積物 L=6.80m 泥質片岩 80 Bor.No.1 L=5m 自記水位計設置集影) P6 0 管(H 暗渠度不明設既・深位置 75 堰堤既設 (投水枡？ 10 NWL 谷底堆積物 MR.2 .97 m m No.1 8 B o r. 2. 5 2 m m G H = 5 = 6 . 80 GH=5 = 5.00 置 dep dep 水位計設自記 K -1 . 5 9 m m 1 谷底堆積物 G H= 5 = 2 . 7 0 砂質土～礫質土 dep 湧水箇所平均N値=5 (GH=51.41m) 換算N値 20 14.0 11.0 12.0 3.0 3.5 2.5 3.0 5.5 HWL Bor:ボーリング調査 MR :小型動的コーン貫入試験 K :簡易動的コーン貫入試験 HWL:最高水位 NWL:自然水位 30 40 50 15.0 14.5 13.5 10.0 8.0 22.5 9.0 5.0 4.0 3.0 3.0 2.5 2.5 3.0 3.0 3.0 3.0 3.5 3.0 3.0 3.0 2.5 3.0 2.5 3.0 2.5 3.0 2.5 2.5 2.0 2.0 2.0 2.5 2.5 3.0 2.5 2.5 2.5 2.0 6.5 55 換算N値 50 111.1 40 30 20 10 0 3.5 6.5 7.0 6.5 7.5 9.0 6. 0 3.0 2.0 1.5 1.0 4.5 3.5 3.0 2.0 4.0 5.0 3.0 2.5 2.5 3.5 3.0 4.0 3.0 3.0 3.0 2.5 3.5 2.5 2.5 6. 0 10.5 8.5 50 40 100 80 Ｎ値 30 20 ＲＱＤ 60 40 10 0 20 0 50.0 泥質片岩湧水箇所 (CM級) 0 10 0.0 1.0 1.0 2.5 1.5 1.5 2/40 20 30 40 50 5.0 5.0 1.0 1.0 1.5 2.08.0 0m 10m 20m 30m 0m 5m 4. 0 1.5 75.0 5 K-1 L=2.7m 1:0. 埋戻し土 17.5 22.0 12.0 15.0 (砕石) 13.0 CM 60 換算N値埋戻し土 1.5 1.5 1.5 (現状土 ) 2.0 2.59.0 1/10 10m 図-2 地層断面図 55 図-1 調査地平面図調査地周辺の基盤岩は，中生代トリアス紀の泥質片岩 (2) 既設暗渠管調査あるいは中生代白亜紀の流紋岩質凝灰岩からなり，調査図-1及び図-2に示す既設集地はその境界付近にあたる。これら基盤岩上には新生代水枡地点から既設暗渠管第四紀の未固結堆積物(谷底堆積物・崖錐堆積物)が不規 (HP600) に電磁波発信器付き則に覆っている。の管内カメラを挿入し，管内 (2) 湧水状況と湧水の原因の損傷状況の確認及び管路位調査地では常時，法尻に置・深度の確認を行った。ある重力式擁壁の水抜きその結果，既設暗渠管は図孔からの湧水があり，豪雨 -4及び図-5に示す位置・深度時には斜面内からで確認され，管内には湧水量 300L/min 以上の湧水が確に匹敵するような顕著な損傷認されている ( 写真 -1 参照)。写真-1 豪雨時の湧水状況 (赤白ポール位置が湧水点) は確認されなかった。受信機 ( ケーブル･ロケーター ) 地上電磁波発信器地中カメラ管路図-3 暗渠管調査の概要全地連「技術フォーラム2014」秋田既設集水枡 60 谷底堆積物 65 1-1 段中 55 段起点側片岩中間枡 55 下段湧水箇所終点側 60 0m 55 既設暗渠管(HP600) 60 谷底堆積物 60.00 中間枡段中間枡 55 ⇒ 上既設暗渠管 (HP600) ⇒ ⇒ HP600 終点枡 45.00 ？片岩下終点側 DL=40.00 30.00 40.00 50.00 1-7 1-8 1-9 100 80 60 40 20 0 起点側 1-10 1-11 終点側Ｎ 3-1 3-2 3-3 3-4 3-5 中段測線 3-6 3-7 3-8 終点側 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 2-6 下段測線 2-7 終点側Ｎ 100 80 60 40 20 0 起点側Ｎ 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 上段測線 1-8 1-9 1-10 1-11 終点側段湧水箇所 20.00 1-6 起点側湧水箇所(投影) H=51.41m 10.00 1-5 崖錐堆積物 HP600 0.00 1-4 Ｎ音圧(W/m2) (m) 起点枡 65.00 50.00 1-3 図-7 湧水調査結果(少雨後) 図-4 既設暗渠管の平面位置 55.00 1-2 上段測線凡例 ○ : 地中音探査実施箇所 : 地下流水音確認範囲グラフ内記号 ● : 地下流水音確認箇所 : 主要な流水方向 ↓ : やや強い地下流水音Ｎ : ノイズ混入 ◎ : やや強い地下流水音の確認箇所終点枡 10m 20m 30m 10m 100 80 60 40 20 0 起点側音圧(W/m2) 65 上中間枡 0m 100 80 60 40 20 0 起点側音圧(W/m2) 70 既設暗渠管 (HP600) 6 0 湧水箇所崖錐堆積物 60.00 70.00 80.00 90.00 (m) 図-5 既設暗渠管の縦断位置 (3) 地中音探査上記の地下水位観測結果や既設暗渠管調査結果から， 0m 10m 凡例 ○ : 地中音探査実施箇所 ◎ : ● : 地下流水音確認箇所 : : 地下流水音確認範囲 : ⇒ 斜面内での水みちを把握するため，地中音探査を実施し 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5 下段測線 2-6 2-7 終点側強い地下流水音の確認箇所グラフ内記号強い地下流水音の確認範囲 ↓ : 強い地下流水音 (ハッチング部) Ｎ : ノイズ混入主要な流水方向図-8 湧水調査結果(豪雨後) 調査地での湧水は既設暗渠管からの漏水ではなく，後背斜面からの流動地下水によるものと判断した。そこで， 100 80 60 40 20 0 起点側音圧(W/m2) 堰堤 75 既設暗渠管(HP600) 音圧(W/m2) 70 65 4. 湧水対策工湧水対策工は，横ボーリング工や集水井工，暗渠工等た。地中音探査は，地下の地下水排除工について比較検討を行った。その結果，の不飽和地盤に地下水が施工性や経済性，用地上の制約等から PDR 工法(L=5.4m，流入すると，間隙水と空 1.5m ピッチで2段配置)と暗渠工(重力式擁壁背面に設気が交換され，地下流水置)の併用工とした。音(ポコポコといった気 5. おわりに泡の破裂する音)が生じ今回行った湧水対策の調査・検討では，地中音探査をることを利用し，地下流 2 水音及びその音圧(W/m ) 追加実施したことで斜面内での面的な水みちを捉えるこを測定して水みちを特定とができ,より効果的な対策工の検討が行えたものと考 1) する探査方法である (図-6参照) 。図-6 地中音探査の測定原理2) える。今後は，施工時に，想定した水みちの検証を行いたいと考えている。今回の調査では，少雨後(2日間連続雨量20mm：日雨量なお，今回の地中音探査の解析にあたっては，(株)拓最大17mm)と豪雨後(4日間連続雨量123.5mm：日雨量最大和広島支店の大野氏，岡田氏にご助言をいただいた。こ 65mm)の概略の水みちを把握するため，斜面内に測線を2 こに記して謝意を表する。 1)3) ～3本設け，5m 間隔(詳細調査では1～2m 間隔 )で地中音探査を実施した。探査結果を図-7及び図-8に示す。こ《引用・参考文献》 1)多田泰之他：地中水みちと崩壊発生位置の関連性，砂れらの図から，斜面内には常時谷筋内での西から東方向防学会誌，Vol.60，No.4，pp.3-11，2007. への水みちがあること，豪雨時には西側斜面内において 2)(株)拓和：地中音測定装置 GAS-03カタログ. 湧水の原因である地中音の強い水みちが幅広く分布す 3)多田泰之：地下流水音による山腹斜面の水みち経路分ること，また，豪雨時には北側斜面(崖錐堆積物)からの布の推定精度, 平成18年度砂防学会研究発表会概要水みちもあることがわかる。集，pp.148-149，2006.