67．ため池堤体の崩壊原因となった湧水の地質地下水調査事例 Geological feature survey of ground water case of the spring water which became the failured cause of irrigation ponds 松尾健和田岳史（愛媛県），寺川博隆（南條工業㈱） ○山本和彦 1．はじめに上野恭志木村義成（㈱ナイバ）往資料や空中写真判読から，ため池の東側近傍に南北愛媛県東温市のため池において，堤体の改修工事後に堤体の一部が湧水を伴って小崩壊した．対策工の要否を含めて湧水の原因を明らかにするため，地質地下方向の断層が想定され，これが湧水の原因と考え，ボーリング調査と電気探査を実施した．表-2 水調査として水質検査（電気伝導度他）と，地質調査水質検査結果一覧（2009 年 12 月測定）水温 pH (μs/cm) (ﾟ C) 値 ①渓流 103 10.0 6.2 ②渓流 105 11.4 6.6 ③渓流 182 11.4 7.2 ④法尻のたまり水 124 13.3 7.6 ⑤ため池内のたまり水 201 10.5 6.8 ⑥ため池内の湧水 153 10.3 6.6 ⑦ため池崩壊部の湧水 367 17.4 7.2 被圧 ⑧崩壊部近傍の湧水 434 15.9 7.0 地下水採水場所（電気探査・ボーリング調査等）を実施した．その結果，ため池背後の段丘面に伏在する凹地状の旧河床と，断層に起因した被圧地下水であることが確認され，湧水と地下構造との関係が明らかとなった．堤体の小崩壊ＢＡ ⑦ ⑧ ため池 ⑥ ⑤ ① ④ ② 電気伝導度備考地表水 4．地質調査結果 ①電気探査のＡ側線では，ため池の東約 30m 付近に低比抵抗帯を示す断層破砕帯が確認された（図-2）． ②断層破砕帯の西側に岩盤の高まりがあり，表層付近 ③ の低比抵抗部はこの部分で分断されている． ③電気探査とボーリング調査により，深度 3.0～5.0m ①～⑧:採水場所付近の低比抵抗部に粘土層と砂礫層が分布する．地ﾎﾞｰﾘﾝｸﾞ地点下水検層により，地下水は粘土層下部の砂礫層を流電気探査測線動していることが確認された（図-3）．図-1 調査位置図 2．ため池の概要と崩壊の状況本ため池は，図-1 の位置図に示すように，拝志川の ④以上の結果から，崩壊地の湧水は東側から供給された地表水でなく，地下深部からの被圧地下水であると判断される．右岸側に発達する中位段丘面に築堤された明治時代の ⑤ボーリング地点の被圧水頭は深度 2.4m （標高老朽ため池である．近年になり漏水が目立ってきたの 175.4m）を示す．遮水ゾーンのトレンチ部で測定しで，前鋼工法による堤体の改修工事が行われた．なお，ている被圧水頭は，最大値が貯水時に標高 175.65m，鋼土トレンチ部の掘削中に基礎地盤からごく少量の湧落水時では標高 174.9m であり，ボーリング地点の水が認められた．被圧水頭はその中間値を示す．堤体工事終了後に，貯水池側の抱土の法尻部が幅約 10m，奥行き約 4m 規模で小崩壊し，その周表-1 ため池の概要築堤時期約 140 年前堤高 5.9 m 堤長 114m 貯水量 13,000 m3 辺からは湧水が発生していた．このため応急対策として押さえ盛土を行い，さらに湧水部に塩ビパイプを設置して湧水圧（水頭）の測定を行った． 3．水質検査結果事前調査として現地踏査を兼ねて，湧水や渓流の水について，電気伝導度，pH，水温の３項目を調べた．表-2 に示すように崩壊部の湧水は，他地点と比較して電気伝導度と水温が大きく異なる値を示し，地下深部からの地下水（被圧地下水）であると判断した．既 5．湧水と地下構造の関係・岩盤の高まりの東側では，盆状に凹んだ基盤構造（旧河床）により地下水を貯留し，さらに断層破砕帯（遮水層）の背面では地下水が上昇しやすい構造となっている．・断層破砕帯に沿って地下深部へ浸透した地下水は，岩盤中の割れ目を流動して西側へ移動し，東側からの水圧に押されて地下水は地表へ上昇する．この結果，鉱物からイオン分が多量に溶け出し，電気伝導度の高い地下水となった．・上昇した地下水はため池付近に到達する．しかし，粘土薄層が分布するため自由地下水にならず，粘土層の下位にある砂礫層（k=10-4cm／s）を通過し，被圧地下水となって基礎地盤を流動する．その一部図-2 電気探査比抵抗分布図（Ａ測線） 3.0 4.0 地下水流動層 4.5m 深度　GL.-m 5.0 6.0 7.0 8.0 10分後 20分後 30分後 60分後 120分後 9.0 10.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 比抵抗値（KΩ-m）図-3 地下水検層結果図-4 ため池付近の地質断面は貯水池内へ湧水し，ため池の貴重な供給源となっ出させる工法とした．施工後，対策箇所以外への湧ていたものと推察される．水はなく堤体は安定している．ボーリング孔の地下・このような状況の中，落水時に鋼土のトレンチ部を掘削した際に，砂礫層に遭遇し湧水が吹き出した．水観測では，ため池背後の水位は貯水位より常に高く，逆流してないことも確認されている．その湧水圧で抱土が浮力を受けて，小規模な法先崩 ③現地踏査時に携帯したポータブル水質検査機は，そ壊を起こした．湧水圧は，174.9m-172m≒0.3kgf/cm２の場で水質を把握することができるので，地質地下程度と想定される．水調査には，ハンマーとクリノメーターに加え，必 6．まとめ ①対策工としては，地下水を遮断するグラウト工や被須アイテムであることを再確認した． ④高密度電気探査による比抵抗断面図は，基盤構造や圧水頭を低下させる水抜きボーリングが対策候補断層破砕帯の位置，ならびに粘土層の検出において，として挙げられた．しかし，グラウト工では背後の地質調査結果や想定した地下構造に比較的よく合致地下水が上昇し，別の箇所へリークする恐れがある．している．この要因は，対象地盤の岩盤・砂礫・粘水抜きボーリングでは，背後の水圧を下げるとため土の各比抵抗値が大きく異なることが挙げられる．池の水位が上昇した時に逆流して漏水の原因になる可能性がある．最終的には，図-4 に示すような押さえ盛土工を選定した． ②押さえ盛土は，安定解析により落水時にも所要の安全率を確保できるような形状とした．被圧地下水は押さえ盛土の下部に設けたドレーンを通じて自然湧最後に，中国四国農政局の備前信之様，京本功様には現場等で貴重なご意見をいただきました．本稿にて厚く御礼申し上げます．