(57)【要約】    【課題】  堤体盛土と遮水シートとの間に間隙が生じにくい構造を有する堤体を提供する。    【解決手段】  所定の盛土材により形成される堤体盛土１０の少なくとも表側法面１１に、通気性を有する遮水シートを有する護岸構造物３０が敷設される。遮水シートは、堤体盛土１０に接して敷設される。遮水シートが通気性を有するために、この遮水シートを介して、堤体盛土１０と遮水シートとの間の気体が外部に通気されるようになっている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の盛土材により形成される堤体盛土の少なくとも表側法面に、通気性を有する遮水シートが敷設されており、
前記遮水シートを介して、前記堤体盛土と前記遮水シートとの間の気体が外部に通気されるように構成されたことを特徴とする、
堤体。
【請求項２】
前記遮水シートは、通気性が２２０ｍ３／ｍ２／２４ｈ〜１２００ｍ３／ｍ２／２４ｈである、
請求項１記載の堤体。
【請求項３】
前記遮水シートは、透水係数が７．７×１０−９ｃｍ／ｓｅｃ〜８．６×１０−５ｃｍ／ｓｅｃである、
請求項１記載の堤体。
【請求項４】
前記遮水シートは、前記堤体盛土の裏側法面にさらに敷設される、
請求項１記載の堤体。
【請求項５】
前記遮水シート上に不織布が設けられており、この不織布により、前記遮水シートを介して前記堤体盛土から流出する液体を排出するようになっている、
請求項１記載の堤体。
【請求項６】
前記不織布は、透水係数が１．０×１０−２ｃｍ／ｓｅｃ〜１．０ｃｍ／ｓｅｃである、
請求項５記載の堤体。
【請求項７】
前記不織布上には表土が盛られており、この表土には植物が植えられている、
請求項５または６記載の堤体。
【請求項８】
前記遮水シート、不織布、表土、及び植物が、一体に構成されている、
請求項７記載の堤体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川堤防のような堤体に関する。
【背景技術】
【０００２】
河川堤防は、河川の氾濫を防止することを主目的とした構造が採用されている。河川の氾濫は、河川堤防が決壊することで発生する。河川堤防は、河川による浸食が進んで決壊する。そのために河川堤防は、河川堤防の河川側である表側法面からの浸食を無くす構造であることが重要になっている。従って、堤体の構造は防水性を重視したものとなる。例えば、堤体の基礎部分となる堤体盛土の表側法面に、遮水シートとコンクリートとの複合構造からなる護岸構造物を用いて堤体盛土への水の浸潤を防止するような重厚な構造形式がとられている。
【０００３】
図８は、従来の堤体の構造を説明するための図である。図８の堤体は、堤体盛土１０の表側表面１１に接して護岸構造物２０が形成されている。
【０００４】
堤体盛土１０は、透水性の低い、例えば透水係数が１．０×１０−７〜１０−４ｃｍ／ｓｅｃの盛土材が用いられる。堤体盛土１０の表側法面１１に形成される護岸構造物２０は、例えば図９に示すような断面構造を有している。
護岸構造物２０は、堤体盛土１０の表側法面１１に接する側から、遮水シート２１、コンクリート２２、表土２３、及び芝２４により構成されている。遮水シート２１は、例えば透水係数が１．０×１０−１３〜１０−１１ｃｍ／ｓｅｃのものが用いられる。コンクリート２２は、連接ブロック等で形成される。表土２３は、芝２４が生育しやすい土壌に改良されており、芝２４により表土２３の流出を防止するようになっている。このような護岸構造物２０により、河川から堤体盛土１０への水の浸潤を防止する。
【０００５】
このような堤体は、表側法面１１で河川と接することになる。図８において一点波線は、河川の水面の位置を表しており、Ｈ１は低水位のときの水面、Ｈ２は高水位のときの水面の位置を表している。このような堤体盛土１０は、防水性を重視した護岸構造物２０を表側法面１１に形成していても、様々な要因により水が浸潤してくることがある。
【０００６】
図８において二点波線は、堤体盛土１０に水が浸潤したときの残留水位である浸潤線を表しており、ＨＩ１は低水位Ｈ１のときの浸潤線、ＨＩ２は高水位Ｈ２のときの浸潤線を表している。堤体盛土１０に浸潤した水は、護岸構造物２０から、あるいは堤体盛土１０の下方向などから流出する。
【０００７】
堤体の安定性を求めると、例えば河川の水位が高水位Ｈ２から低水位Ｈ１へと変化した場合に、堤体内の残留水位を速やかに低下させることが重要である。堤体の下方向から流出する水の量は限られているので、遮水シート２１から水を速やかに流出させることが重要になる。
【０００８】
堤体盛土１０は、水が浸潤するとその部分が脆くなり、また、堤体盛土１０と護岸構造物２０の遮水シート２１の間から水が流出する場合には、同時に堤体盛土１０の表面を削り取っていくこともある。堤体盛土１０が削られると、堤体盛土１０と護岸構造物２０の遮水シート２１との間に間隙が発生する。このような間隙は、遮水シート２１の破損の原因となる。遮水シート２１の破損は、堤体盛土１０へ浸潤する水の量の増大を招く。その結果、堤体盛土１０が水を多く含むと、堤体が決壊しやすくなり、河川の氾濫防止という最も重要な機能を果たさなくなることもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑み、堤体盛土と遮水シートとの間に間隙が生じにくい構造を有する堤体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上の課題を解決する本発明の堤体は、所定の盛土材により形成される堤体盛土の少なくとも表側法面に、通気性を有する遮水シートが敷設されており、前記遮水シートを介して、前記堤体盛土と前記遮水シートとの間の気体が外部に通気されるように構成されたことを特徴とする。
このような堤体は、遮水シートを介して堤体盛土と遮水シートの間の気体が通気することで、例えば、堤体盛土と遮水シートの間に溜まる空気を外部に抜くことができるようになる。空気を抜くことができるために堤体盛土と遮水シートの間の不要な間隙の発生が抑止され、もし間隙が発生した場合でも速やかに空気が抜けて間隙を無くすことができる。そのために、堤体盛土と遮水シートの間に間隙が生じることにより起こる従来の様々な問題を解決することができる。また、遮水シートを敷設する際に堤体盛土と遮水シートとの間に間隙が生じても、敷設後に間隙から空気を抜くことができるので、従来よりも敷設作業が簡単になる。さらに、河川の水位が下がる場合には、空気の堤体盛土内部への流入が速やかに行われるために、堤体盛土内の飽和水の移動が速やかに行われ、堤体盛土下部に設けられて堤体盛土内部の水を外部に排出するための排水部及び堤体盛土の表面から、浸潤した水を抜きやすくなる。
【００１１】
本願発明の堤体に用いる前記遮水シートには、通気性が例えば２２０ｍ３／ｍ２／２４ｈ〜１２００ｍ３／ｍ２／２４ｈのシートを用いることができる。また、透水係数が例えば７．７×１０−９ｃｍ／ｓｅｃ〜８．６×１０−５ｃｍ／ｓｅｃのシートを用いることができる。
【００１２】
このような堤体は、遮水シートが表側法面側に敷設してあれば、河川が通常の水量のときの堤体盛土への水の流入を防ぐことができるが、水面の高さが堤体の高さを超える程の水量である場合には、堤体盛土の表側法面以外の部分から水が流入する。これを防止するために、前記遮水シートを、前記堤体盛土の裏側法面にさらに敷設するようにしてもよい。裏側法面にも遮水シートを敷設すると、降雨時の裏側法面から堤体盛土への水の浸潤を防ぐとともに、堤体盛土のせん弾力を補強することができる。
【００１３】
また本発明の堤体は、前記遮水シート上に不織布をさらに設けた構成になっていてもよい。この不織布により、前記遮水シートを介して前記堤体盛土から流出する液体を排出する。本願発明の遮水シートは、従来用いられていた遮水シートよりも透水係数が高いので、従来よりも堤体盛土から滲み出す水の量が多くなる。そのために、従来と同様にコンクリートを遮水シートの上に設けると、コンクリートに対する水による影響が起きやすくなる。また、コンクリートそのものが重いために、堤体盛土自体が変形することも考えられる。本実施形態では、遮水シートの上に、コンクリートに代えて不織布を敷設することで、遮水シートから滲み出す水などの液体を速やかに排出することができ、従来のコンクリートを用いたことによる問題を解決することができる。
前記不織布は、透水係数が例えば１．０×１０−２ｃｍ／ｓｅｃ〜１．０ｃｍ／ｓｅｃである。
【００１４】
さらに、前記不織布上に表土を盛り、この表土に、表土の流出を防止するための植物を植えるようにしてもよい。植物は、芝などであり、表土に根を張ることで流水により表土が流出することを防止することができる。遮水シートは通気性に優れているために、植物の生育には好条件である。また、植物により美観を保つことができる。
従来は、コンクリートを用いるために、遮水シートの敷設から植栽までを順序立てて行う必要があった。しかし、遮水シートから植物までを一体として構成した場合には、一度に敷設でき従来よりも施工が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の堤体の構造を説明するための図である。この堤体は、堤体盛土１０及び護岸構造物３０を有している。
【００１７】
堤体盛土１０は第１層１２〜第３層１４までの３層から成っている。最も内側にある第１層１２は、堤体盛土１０のコアとして働き、最も透水性の低い盛土材を用いて形成される。堤体盛土１０に用いられる盛土材は、第１層１２から第２層１３、第３層１４と外側になるにつれて、透水性が高くなる。第１層１２〜第３層１４に用いられる盛土材の透水係数は、例えば１．０×１０−７〜１０−４ｃｍ／ｓｅｃである。
【００１８】
堤体盛土１０の河川側とは反対に位置する裏側法面１５の下端部分には、排水部が形成される。排水部は、ドレーン部１７、堤脚水路１８、及びフィルタ部１９により構成される。ドレーン部１７には、堤体盛土１０内に浸潤した水が集められるようになっている。堤脚水路１８は、ドレーン部１７に集められた水を所定の流末に導くための水路である。堤脚水路１８により、ドレーン部１７に集められた水が確実に排水されるようになる。フィルタ部１９は、堤体盛土１０の各層から土粒子が移動してドレーン部１７に目詰まりが生じないように設けられる。ドレーン部１７は、堤体盛土１０の各層の盛土材よりも透水性が大きいものが用いられる。そのために、フィルタ部１９を堤体盛土１０とドレーン部１７の間に設けて、ドレーン部１７の目詰まりを防止する必要がある。
【００１９】
護岸構造物３０は、図２に示すような構造になっている。護岸構造物３０は、堤体盛土１０の表側法面１１に接する側から、遮水シート３１、不織布３２、表土２３、及び芝２４により構成されている。
【００２０】
遮水シート３１は、空気は通すが水を通しにくい性質を持った繊維性のシートで構成される。遮水シート３１は、例えば通気性が２２０ｍ３／ｍ２／２４ｈ〜１２００ｍ３／ｍ２／２４ｈ、透水係数が７．７×１０−９ｃｍ／ｓｅｃ〜８．６×１０−５ｃｍ／ｓｅｃの繊維性シートである。例えば遮水シート３１の通気性が２２０ｍ３／ｍ２／２４ｈ、透水係数が８．６×１０−９ｃｍ／ｓｅｃである。透水係数がこの程度の遮水シート３１を用いると、堤体に要求される程度の水密性を確保することが可能である。遮水シート３１を用いることで、堤体盛土１０の表側法面１１の透水係数のバラツキを解消することができ、表側法面１１に本来要求される防水性能を確保できる。
【００２１】
この遮水シート３１は、空気を通しやすい性質であるので表側法面１１との間に間隙が形成された場合でも、間隙から空気が抜けて、速やかに間隙を埋めることができる。間隙が埋まるので、遮水シート３１が従来よりも破損の危険性が低くなる。また、遮水シート３１が空気を通しやすいために、芝２４のような植物の維持、育成に有効である。
【００２２】
図３は、遮水シート３１の構造を説明するための図である。この遮水シート３１は、通気・防水層３３を補強層３４、３５で挟んだ構成になっている。通気・防水層３３により、空気は遮水シート３１を通過し、水はそのほとんどが遮られるようになっている。補強層３４、３５により、外的要因による通気・防水層３３の劣化、破損を防止するようになっている。
【００２３】
通気・防水層３３は、例えば約０．５μｍの有孔径を有するポリエチレン連続性極細繊維不織布により構成され、補強層３４、３５は、例えば不織布により構成される。水滴の径は通常１０００〜３０００μｍであり、霧雨の径は通常１００〜２００μｍである。遮水シート３１の通気・防水層３３の有孔径が上記の値であれば、水滴の径、霧雨の径などは、通気・防水層３３の有孔径よりも大きいので、通気・防水層３３を通過することはない。そのために、遮水シート３１は防水性を有することになる。また、水蒸気の径は通常０．００４μｍであり、炭酸ガスの径は通常０．００２３μｍである。これらの径は通気・防水層３３の有孔径よりも小さいので、通気・防水層３３を通過する。そのために、遮水シート３１は通気性を有することになる。
【００２４】
不織布３２は、排水機能に優れたジオテキスタイルであり、遮水シート３１から流出した残留水を速やかに堤体外に排水するようになっている。不織布３２の遮水シート３１側の透水係数は、例えば１．０×１０−２ｃｍ／ｓｅｃ〜１．０ｃｍ／ｓｅｃであり、サンドマットと同程度の排水性能を有している。例えば透水係数が５．０×１０−１ｃｍ／ｓｅｃである。
【００２５】
このような不織布３２は、従来の護岸構造物２０にはない構成物である。従来の護岸構造物２０では、不織布３２の部分には、コンクリート２２が用いられている。コンクリート２２を使用すると、表側法面１１に大きな荷重がかかることになる。護岸構造物２０は、１度施工すると何十年という単位で使用されるので、コンクリート２２を用いると、堤体の沈下や表側法面１１のはらみ出し等の堤体の変形を誘発しやすい。これに対して、本願発明のように不織布３２を用いると、表側法面１１への荷重が激減するので、堤体の変形が起こりにくく、長期間の使用に耐えうるものとなる。
【００２６】
表土２３は、芝２４が生育しやすい土壌に改良されており、芝２４により表土２３が流出しないようになっている。芝２４は表土２３に育成される植物の一例である。芝２４以外の植物であっても、根が張ることにより表土２３からの土の流出を防ぐことができる。
【００２７】
図４〜図６は、遮水シート３１の敷設構造を説明するための図である。
遮水シート３１は、一枚で堤体の表側法面１１をすべて被覆できることは希である。そのために通常は、複数枚の遮水シート３１ａ、３１ｂ、３１ｃを用いて表側法面１１のすべてを被覆する。遮水シート３１は、表側側面１１に対して図５、図６に示すようにして敷設される。
【００２８】
図５は図４のＡ−Ａ’断面図であり、図６は図４のＢ−Ｂ’断面図である。
図５では、遮水シート３１ａが表側法面１１の上端及び下端にどのようにして固定されるかが示されている。図５からわかるように、遮水シート３１ａは、堤体盛土１０の上端に端部がカギ型になるように埋設される。また、表側法面１１の下端には、遮水シート３１ａの別の端部が表側法面１１に対して垂直に埋設される。遮水シート３１ｂ、３１ｃも同様に固定される。
【００２９】
遮水シート３１ａと遮水シート３１ｂの境界部分は、図６のようになる。ここでは、遮水シート３１ｃ側が上流であり、水が遮水シート３１ｃ側から遮水シート３１ａ側に流れているものとする。遮水シート３１ａと遮水シート３１ｂとは、遮水シート３１ｂが上になるように重ねられる。これは、流水によって遮水シート３１ａの端部から水が入り込むことを防止するためである。遮水シート３１ａの遮水シート３１ｂに重なる部分は、遮水シート３１ｂの下で表側法面１１に埋設される。また、遮水シート３１ａと遮水シート３１ｂの重なる部分は、固定部材２５で表側法面１１に固定される。
【００３０】
また、遮水シート３１と不織布３２とを一体に形成しておき、これらを図４〜図６に示すようにして堤体盛土１０の表側法面１１に敷設するようにしてもよい。いずれにしても図５、図６に示すようにして遮水シート３１ａ、３１ｂ、３１ｃ（不織布を一体形成する場合は不織布も含む）を固定するので、各遮水シート３１ａ、３１ｂ、３１ｃの端部から水が堤体盛土１０側に大量に浸潤することはない。
【００３１】
図７は、堤体の機能を高機能化させた別の実施形態の堤体の構造を説明するための図である。この図では、護岸構造物４０が、堤体盛土１０の表側法面１１のみならず、その裏側法面１５及び頂上面１６を覆うように敷設される。護岸構造物４０の構造は、図１の護岸構造物３０と同じであるので、詳細な説明は省略する。このような構造の堤体では、堤体の裏側法面１５についても表側法面１１と同様の機能を持たせることができる。
【００３２】
そのために、集中豪雨のときなどに予想外の水量により、堤体の高さよりも水面が高くなって越水することになっても、越水による堤体の浸食を防止することができ、堤体の決壊を遅らせることができる。また、降雨により裏側法面１５から水が直接浸潤することを防止することができる。
【００３３】
護岸構造物４０に用いられる遮水シート３１は、水を通しにくい性質を持つが完全に水を通さないということではないので、例えば、河川の水量が増えたときや、集中豪雨のときなどに、微量ではあるが表側法面１１から堤体盛土１０に水が浸潤することが考えられる。堤体盛土１０内には、通常、空気が含まれている。堤体盛土１０に水が浸潤すると、この空気は、圧縮されて固まりとなり裏側法面１５側に押しやられ、その圧を高める。これにより、護岸構造物４０に破損が生じるおそれもないとはいえない。この実施形態における、裏側法面１５に敷設された護岸構造物４０の遮水シート３１は、空気を通しやすい性質であるので、裏側法面１５に押しやられた空気の固まりが、遮水シート３１を介して堤体盛土１０の外部へ抜けるようになっているので、上述のごとき護岸構造物４０の破損のおそれはほぼないといえる。
【００３４】
なお堤体盛土１０の頂上面１６の護岸構造物４０を除いて、表側法面１１及び裏側法面１５に護岸構造物４０を敷設するようにしても、裏側法面１５からの水の浸潤を防止するには十分な構成である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の堤体の構造を説明するための図。
【図２】本実施形態の護岸構造物の構造を説明するための図。
【図３】遮水シートの構造を説明するための図。
【図４】遮水シートの敷設構造を説明するための図。
【図５】遮水シートの敷設構造を説明するための図。
【図６】遮水シートの敷設構造を説明するための図。
【図７】別の実施形態の堤体の構造を説明するための図。
【図８】従来の堤体の構造を説明するための図。
【図９】従来の護岸構造物の構造を説明するための図。
【符号の説明】
【００３６】
１０  堤体盛土
１１  表側法面
１２  第１層
１３  第２層
１４  第３層
１５  裏側法面
１６  頂上面
１７  ドレーン部
１８  堤脚水路
１９  フィルタ部
２０、３０、４０  護岸構造物
２１、３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  遮水シート
２２  コンクリート
２３  表土
２４  芝
２５  固定部材
３２  不織布
３３  通気・防水層
３４、３５  補強層
Ｈ１  低水位のときの水面の位置
Ｈ２  高水位のときの水面の位置
ＨＩ１  低水位のときの浸潤線
ＨＩ２  高水位のときの浸潤線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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