59．無線センサ杭を用いた地すべりの変動計測 Change measurement of the landslide using the stake of wireless sensor ○渡邉聡，藤本睦（復建調査設計株式会社），小野田敏（アジア航測株式会社），植野亮（株式会社リプロ） Satoshi Watanabe，Mutsumi Fujimoto，Satoshi Onoda，Ryo Ueno 1．はじめに 本報は，加速度センサを内蔵した無線センサ杭を用 上部ブロックは，左右の残存土塊に設置した伸縮計 いて，広島県東部で発生した地すべりの変動計測を行 S-1，S-2 がそれぞれ 10mm/月以上の変位を観測してお った結果について報告するものである． り，活動的な状態である． 本地すべりでは，地すべり変動により斜面末端部の 下部ブロックに設置した伸縮計 S-3 は，変動発生か 渓流が閉塞する恐れがあったため，伸縮計，ワイヤー ら半年ほどは最大で約 2m/月の変位を観測しており， センサー，定点カメラ等による監視体制を整えた．今 最も活動的な土塊である．平成 26 年 5 月に末端部が大 回は，これに加えて無線センサ杭を試験的に設置し， きく変動した以降，変動量は減少したが，その後も 斜面等における変動計測機器としての精度・適用性・ 30mm/月程度を継続して観測しており，新たなクラッ 効率性の検討を行ったものである． クや小規模な崩壊も各所で生じている．このため，地 2．地すべりの概要 すべり土塊内でのボーリング調査等は難しい状況であ 地すべりは，広島県東部で平成 25 年 11 月に発生し る． 3．観測機器の概要と配置 たもので，規模は，幅 100m，長さ 200m，推定深さ 15m 程度で，頭部には高さ約 10m の滑落崖が認められる． 本センサ杭は，測量杭の頭部に加速度センサを埋め 地すべり土塊は大きく上部ブロックと下部ブロックに 込み，斜面の変位（傾斜）を計測するもので，設置が 分かれ，上部ブロックは中央付近が抜け落ちているた 非常に容易であることが特徴である． め，左右に残存不安定土塊が分布している． 基盤岩は中・古生代の粘板岩からなる．地すべり側 方部の渓流では，堅硬な岩盤が露頭しているが，地す べり土塊内の粘板岩は強風化しており，擦痕の認めら れる粘土層を流れ盤状に介在している． 地すべりブロックの側部・末端部を中心に複数箇所 で湧水が認められることから，山体は地下水を涵養し やすいと考えられ，地すべり素因の一つとなっている ものと考えられる． 写真－1 センサ杭 J-4，地盤傾斜計 K-3 センサ杭 J-6 伸縮計 S-2 地すべり方向 5/22 の変動範囲 センサ端末と杭への設置状況 表－1 センサ端末の仕様 項目 内容 最大設置箇所数 16 箇所（1 ゲートウェイあたり） 測定可能傾斜角度 ±90 度 傾斜角測定分解能 0.04 度 データ伝送距離 100～300m 伸縮計 S-3 【下部ブロック】 伸縮計 S-1 図－1 【上部ブロック】 図－2 地すべりブロック平面図 117 観測システムの概要 杭には無線センサが内蔵されているため，計測デー タを収集し，インターネットでの閲覧や，閾値を設け て警報を発信することなどが可能である．当地すべり ブロックでは，移動土塊内に計 6 基のセンサ杭を設置 し，観測間隔は伸縮計に合わせて 1 時間とした． 4．観測結果と考察 4.1 伸縮計との比較 下部ブロックの斜面末端に設置した伸縮計（S-3）と センサ杭（J-6）の観測結果を図-3 に示す． 図－4 地盤傾斜計（K-3）傾斜変動図 同期間に，センサ杭も南南東方向に約 4.5°傾いてい る．地盤傾斜計と比較して，傾斜方向は概ね一致する ものの，傾斜角度は大きい値を示す傾向にある．この 原因として，センサ杭は地中に 0.5m ほど打ち込んで いるが，地すべり土塊は亀裂が多く緩いため，地盤傾 斜計と比べて表層の緩みの影響を受けた可能性が考え られる． これについては，杭の打ち込み深さを 1m 程度にす ることで，ある程度，地すべり土塊全体の動きを捉え られるものと考える．また，逆に地表面の微小な変動 図－3 はより精度良く把握できる可能性もある． 伸縮計（S-3）とセンサ杭（J-6）の累積変動 (1) 通常時の観測状況 地すべりは継続的に活動しているため，伸縮計・セ ンサ杭とも累積的な変位を記録している．センサ杭は， 温度依存性があるが（Δ10℃で約 0.5 度），温度計（内 蔵）と併用することで，温度の影響を打ち消すことは 可能である（図-3 は生データ）． (2) 斜面変動時の観測状況 平成 26 年 5 月 22 日に，これらの計測機器の下方 1~2m 付近を頭部とする地すべり変動が生じた． 変動直前の 2 日間の累積降水量は 25mm であり，地 すべりブロック内で雨量観測を開始して以降，特に多 いものではない．下部ブロック末端部は継続して動き が確認されたことから，斜面末端部は崩壊当初と比べ 図－5 センサ杭（J-4）の累積変動 て押し出される形状となり，不安定な状態（臨界状態） 5．まとめ となっていたところに，5 月 22 日の降雨が最後の引き 金となり，変動が生じたものと考えられる． 今回の計測において，斜面末端部で地すべり変動が 地すべり変動時，センサ杭は変動の数時間前から変 生じた際に，本センサ杭でも少なくとも伸縮計と同レ 位量が増大し，変動後は変位量は漸減している．この ベルで，その挙動を的確に捉えられていた．また，地 傾向は直近の伸縮計と調和的であり，伸縮計と同程度 盤傾斜計との比較では，傾斜角度が大きく出る傾向は の精度で地すべり変動を捉えることが可能であると考 あったものの，降雨に対応した変動傾向をリアルタイ えられる． ムで読み取ることができた．本センサ杭は，災害現場 4.2 地盤傾斜計との比較 等で迅速かつ簡易に変動計測ができる手法として期待 上部ブロックの中央付近に設置した地盤傾斜計 できる． （K-3）とセンサ杭（J-4）の観測結果を図-4，図-5 に 今後はさらに検証を重ね，適切な「しきい値」の設 示す．地盤傾斜計（水管式）は，観測した 4 ヶ月の間 定等を検討していきたい． に南南東方向に約 0.8°傾いている． 118
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