沿岸技術研究センター論文集

No.16(2016)

那覇空港増設に係る滑走路部の盛土転圧試験について
森 晴夫*・中野 則夫**・前里 尚***・菅野 雄一***** （一財）沿岸技術研究センター

調査部 主任研究員**（一財）沿岸技術研究センター

業務執行理事*** 内閣府 沖縄総合事務局 那覇港湾･空港整備事務所 那覇空港新滑走路整備推進室 調査課長**** 復建調査設計(株) 東京支社 第一技術部 地盤環境課 課長

那覇空港の滑走路増設事業は，平成 32 年３月の供用を目指しており，現在護岸整備等が行われている段階にある．埋立工事については，護岸と中仕切り堤が先行して完成した部分から速やかに実施されることとなっている．このため，平成 27 年度中に埋立造成時の地盤性状等を把握・評価するとともに，基本施設下の埋立造成に係わる仕様及び品質管理方法を定めておく必要がある．埋立造成は，水中の埋立部と気中の埋立部によって，その施工方法が異なるため，求められる要求性能に応じて品質管理の考え方について個々に整理しておく必要がある．
本報告では，気中の埋立部の盛土および基本施設下の転圧・締固め仕様について，転圧試験を通じて最適な仕様や品質管理方法について検討した結果を報告する．
キーワード : 転圧締固め試験，品質管理，岩ズリ，海砂

1. はじめに現在，那覇空港の２本目の滑走路の建設が平成 32 年３月の供用開始を目指して那覇空港滑走路増設事業として進められている．現空港の海側を埋立て,滑走路を増設する予定であるが，工期が厳しいため埋立後に地盤改良などの液状化対策を行っている時間的余裕が無いのが現状である．
そのため，滑走路等の基本施設直下等の重要な部分は，使用する埋立材に液状化を起こさない材料を用いることが想定されている．表-1 に埋立材料としての考え方を示す．
那覇空港の滑走路増設事業は，護岸整備等が行われている段階にあり，埋立工事については，護岸と中仕切り堤が完成後，速やかに行われることとなっている．
このため，平成 27 年度中に埋立造成時の地盤性状等を把握・評価するとともに，基本施設下の埋立造成に係わる仕様及び品質管理方法を定めておく必要がある．
表-1 埋立材料の考え方

埋立造成は，水中と気中によって，その施工方法が異なるため，求められる要求性能に応じて品質管理の考え方について個々に整理しておく必要がある．
そこで，想定される埋立材料を用いて，材料の特性試験，現地での地盤性状試験及び転圧締固め試験を行った．ここでは，転圧試験を通じて最適な締固め仕様や品質管理方法について検討した結果を報告する．

2. 転圧試験
2.1 転圧試験の概要（1）転圧試験の目的
転圧試験の目的は，各埋立材料の現場における締固め特性（密度，支持力）の把握や気中部（路体，路床部）の施工仕様（施工機械，施工層厚，転圧回数）並びに品質管理方法を決定するために行う．転圧試験の対象材料は，岩ズリ(南部，北部：最大粒径 300mm），購入砂を対象とし，転圧試験は，転圧回数及び撒出し層厚を変えて行った．
なお気中部は，コスト縮減や工期短縮などを目的として，空港土木工事共通仕様書（以下，共通仕様書）に規定されている１層の仕上がり厚さ（路体盛土 30cm以下，路床盛土 20cm 以下）以上の層厚での盛土施工（いわゆる厚層施工）を目指した．
（2）使用材料
転圧試験で使用した埋立材料は，岩ズリ（南部，北部）及び購入砂である．図-1 に示す粒度分布より岩ズリ（南部，北部）は，礫分が多い材料である．また，購入砂は本島南部の海砂であり，比較的粒度が均質な- 53 -

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No.15(20015)

砂である．

図-1 粒度分布（3）試験概要
概要
転圧試験のの断面図，平面面図を図-2 に示示す．本試験
験では，厚層施工工を想定し，仕上がり厚を仕400cm，60cm，80cmとして転圧試試験を実施した
た．ちなみに，，関西国際空空港の転圧施工のの事例では，粒径
粒 30cm 以下
下の砂岩，泥岩岩を材料とし，転転圧回数は，８８回転圧，層厚厚 60cm と規定定された．東京国国際空港 D 滑走走路の転圧施工工の事例ではは，山砂，岩砕材材を材料とし転転圧回数８回，，路体部で層厚厚90cm，路床部部で層厚 50cm と規定された
た．
転圧試験にに用いた機械をを図-3 に示す．
．転圧は，350kkN級振動ローラ
ラで実施した．また，転圧回回数は２～10 回までを重点的的に行い，最大大 16 回まで実実施した．

（4）計測項目
転圧試験では，
転乾燥密度，沈沈下及び地盤盤強度を測定した
た．計測した項
項目と測定回数数を表-2 に示示す．
① 乾燥密度(締締固め度）の測測定
乾燥密度の計測
乾測は，図-4 に示示す深度方向の密度を測定すする２孔式 RI
I，地表面付近近の密度を測定定する SRIDおよよび水置換，砂砂置換により行行った．ただだし，２孔式
RI は，は 測定フレーーム設置によるる計測手間を考考慮すると，試験
験施工には適用用できるが，実実施工では適用することは難難しい．実際にに，関西国際空空港及び東京国際空港 D
滑走走路の工事におおいても，２孔孔式 RI は試験
験施工では使用さされているが，実施工では，自動走査式 RI
R と１孔式RI が使用されていがいる．

図-4 ２孔孔式 RI(上図),, 自走式 SRI
ID(下図)② 地盤強度の測測定
地盤強度に関し地しては，平板載載荷試験，CBR 試験および図
図-5 に示す地盤
盤強度を簡便にに測定できる小型 FWD 試
験をを行った．

図
図-2 転圧試験
験の断面図，平面図
表-2 計測項目

図-5 小
小型 FWD
③ 地盤沈下の計計測
撒きだし層厚が撒がどの程度圧縮縮するかを把握握するため，地表表面の沈下計測測，基盤の沈下下計測を行った
た．

2.2
2 転圧試験結結果の概要

図-3 転圧圧試験使用重機機（締固め度），転圧試験結果に転について，圧縮縮率，乾燥密度
地盤盤強度の概要をを示す．
（1）圧縮率
圧縮率は，
圧圧縮縮量を撒出し層層厚で除した値値である．購
入砂
砂の層厚 80cm の場合の転圧
圧回数と圧縮量量を図-6 に示す．購入砂の圧縮縮率は転圧ととともに大きくななった．同様に岩岩ズリ（南部），岩ズリ（南南部）とも同じじ傾向であった．撒出し層厚にに対する圧縮率率は９～12％でであった．

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現場CBR(%)（2）乾燥密度（締固め度）
購入砂の転圧回数と地表面付近の乾燥密度の関係を
図-7 に，２孔式 RI 深度方向の乾燥密度の変化を図-8 に示す．地表面の乾燥密度は転圧回数とともに増加している．また，乾燥密度は地表面付近ほど大きく，深くなるほど小さく，転圧回数とともに増加している．この傾向は岩ズリ(南部)，岩ズリ(北部)とも同様の傾向を示した．

現場CBR(%)

図-6 転圧回数と圧縮率（購入砂）現場CBR(%)② 現場 CBR 試験
層厚 80cm の場合の転圧回数と現場 CBR の関係を，図-10 に示す．
購入砂は転圧回数の増加とともに CBR 値は大きくなっている．
転圧２回で4.6％，転圧10 回で10％である．
岩ズリ(南部)は，ばらつきが大きいが転圧回数とともに増加傾向にあった．岩ズリ(北部)は，ばらつきの大きい結果となった．

購入砂岩ズリ(南部)

岩ズリ(北部)

図-10 転圧回数と現場 CBR（層厚 80cm）

1.2

1.31.41.11.51.21.31.4

乾燥密度 ρd （g/cm3）

1.5

1.101020304050

盛土地表面からの深さ z （cm）

-100

盛土地表面からの深さ z （cm）

-100

盛土地表面からの深さ z （cm）

-101020304050

1.53040607070

購入砂

転圧回数
0回
2回
4回
6回
8回
10回
16回

5060801.42070(a)層厚 80cm

1.31060801.2

岩ズリ(北部)80(b)層厚 60cm(c)層厚 40cm

2.3 転圧試験のまとめ（1）RI 計器と置換法での乾燥密度の比較
RI 計器での乾燥密度の測定精度を確認するため，転圧 16 回完了後に置換法により乾燥密度を測定した．その結果は，
表-3 に示すとおりであり RI 計器での乾燥密度は置換法よりも若干小さいことが分かった．今回の材料では，RI 計器での締固め管理は締固め度を過大評価することはないと判断した．
表-3 RI 計器と置換法での乾燥密度の比較

地盤反力係数KFWD（MN/ｍ３）

地盤反力係数KFWD（MN/ｍ３）

地盤反力係数KFWD（MN/ｍ３）

岩ズリ(南部)

図-11 転圧回数と平板載荷試験（地盤反力係数 K30）

図-8 深度方向の乾燥密度(購入砂)（3）地盤強度① 小型 FWD 試験
層厚80cm の場合の小型FWD 試験で得られた転圧回数と地盤反力係数（KFWD）の関係を図-9 に示す．購入砂は,この結果では転圧４回目ぐらいから比例的に増加している傾向が見られる．
岩ズリ(北部)は，購入砂と同様に転圧回数とともに地盤反力係数が増加する傾向を示しているが岩ズリ(南部)は転圧回数による増加の傾向が見られなかった．

購入砂

地盤反力係数K30（MN/ｍ３）

乾燥密度 ρd （g/cm3）

乾燥密度 ρd （g/cm3）
1.1

地盤反力係数K30（MN/ｍ３）

図-7 転圧回数と乾燥密度（購入砂）地盤反力係数K30（MN/ｍ３）③ 平板載荷試験
層厚 80cm の場合の転圧回数と平板載荷試験（地盤反力係数 K30）の結果を図-11 に示す．購入砂は，転圧回数とともに地盤反力係数が増加している．
岩ズリ(南部)の地盤反力係数は，転圧６回まで各測点間にばらつきがある．岩ズリ(北部)も同様なばらつき傾向が見られた．

岩ズリ(南部)

岩ズリ(北部)

図-9 転圧回数と地盤反力係数 KFWD(層厚 80cm)（2）締固め効果の評価方法
表-4 に各試験の計測結果と転圧回数の関係の傾向を示す．結果より SRID は，材料に関係なく締固め効果を- 55 -

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安定的に測定定できていたがが，他の試験ででは全般的に，ばらつきが大大きく安定的なな関係を見い出出せなかった．
これより，転転圧に伴う締めめ固め効果を評評価する方法
法として SRID を採採用することとした．
表-4 各試験の計計測結果と転圧圧回数の関係
SRIID

小型FWWD 試験

現場CBR 試験

平板載荷試
荷試験

購入砂

安定的に乾乾燥密度が測定されれる

向にあるが増加傾向
ばらつきがが大きい

きが大きばらつきい

ばらつきがが大きい

岩ズリ
南部

安定的に乾乾燥密度が測定されれるばらつき
きが大きく減少傾向

ばらつき
きが大き
い

ばらつきがが大きい

岩ズリ
北部

安定的に乾乾燥密度が測定されれる増加傾向
向にありばらつきは小小さい

ばらつき
きが大き
いばらつきがが大き
い

購入砂

岩ズリ
リ(南部)

岩ズリ(北部)

深固め度(層厚 40cm)
4
図-12 深度方向の締固3.22 品質管理にについて

購入砂の事例

密度管理はSRI
密IDによる地表面面付近の乾燥燥密度の測定によより実施するここととし，そのの密度管理の測測定は，40m2×440m(1,600m )ののグリッドに４４地点の頻度で行い，以下のの管理基準によより管理するこことを提案した． また，管理
理目標値（材料料毎に設定した
た SRID より計計算される締固めめ度）を下回っった場合は，そそのグリッドを２回再転圧すすることとした
た．

（3）SRID のの計測値によるる深度方向の乾乾燥密度の評価
価
厚層施工をを行う場合，下下層部分でも所所定の密度を確確保する必要ががあるが，実際際の工事においいてはその密度密度を測定するこことは困難であある．このため
め，表層の乾燥乾燥密度は SRID の値を用い，深度方向の乾燥深燥密度についての分布傾向により補正するこは，２孔式 RI の乾燥密度のととした．

【測定グリッドド】
４０ｍ【管理基基準】
左記のの４地点で乾燥密度をを想定し，以下の基準準両方を満たすこと。

●

●

●

●

①４地
地点の平均値が管理理目標値を満足②２点点以上が管理目標値
値を満足●：乾燥密度測定
定箇所

4. 今後の課題
題

3. 盛土工の転圧仕様様及び品質管管理についてて

今回の転圧試験今
験は，購入砂，，岩ズリ(北部部，南部)についいて実施した．購入砂についいては，転圧効果が上がってていないことかから，他の材料料と混合するなど利用方法をを検討する必要要がある．またた，埋立材料料の供給量の不足
足への対応のたために，今回のの対象材料以外の公共残土・・空港残土につついても改質処処理を行い有有効活用の検討がが必要である．

3.1 転圧仕仕様についてて（1）締固め度度の評価方法法
転圧試験かから締固め度のの評価として，，締固め層の下端 30cm 厚さの平均的な締締固め度 Dc30 を求め，以下下の満足している場場合に，十分なな締固め効果果が２点両方を満発揮されていいると評価した
た．

5. おわりに① 全６地点
点の乾燥密度の平平均から求めたた Dc30 が 92％以以上② 各盛土のの計測地点６地点
点のうち３地点点以上が 92％以上
上（2）転圧仕様仕様
350kN 級振振動ローラ転圧
圧における材料料毎の締固め度度を満足する各各層毎の最低のの転圧回数と地地表面の締固め度を表-5 に示示す．表中の網網掛けは施工日数と施工費費から有効な転圧圧を示す．またた，各材料の層層厚 40 ㎝の深度
深度方向の締固めめ度を図-12 示す．
示 ただし，購入砂の場合は購
は，転圧回数が16回以上でない
いと転圧効果がが得られないことから，共通通仕様書に基づづき仕上げ層厚厚(20 ㎝,30 ㎝㎝）で施工する必必要がある(ここの場合，転圧圧回数は 10 回))．
転圧回数，締固固め度の関係
表-5 層厚と最低転購入砂岩ズリ(南部)岩ズリ(北部)

層厚

最低転圧回数

地表面の締固め度

40cm

16回

92.5% 以上

80cm

10回

98.3% 以上

60cm

8回

96.5% 以上

40cm

2回

93.0% 以上

60cm

16回

100.0% 以上

40cm

8回

96.4% 以上

30cm

4回

92.0% 以上

本検討は，まだ本だ埋立材料の品
品質・数量・調達について未未確定な部分がが多い中，一定定の成果が得得られたと捉えてているが，引きき続き検討しななければならない課題がありり，それらにつついて検討を進進めて行くことが埋立事業のの円滑な進捗にに寄与するもののと考える．

謝辞
辞
本稿は，
本
内閣府
府沖縄総合事務務局那覇港湾･空港整備事務所
所発注の那覇空空港滑走路増設設埋立検討調調査業務の成果のの一部をまとめめたものである
る．
調査にあたって調ては，那覇空港
港滑走路増設技術検討委
員会会（委員長：放放送大学 池田田先生）の各委員，沖縄
総合合事務局那覇港
港湾･空港整備
備事務所の関係係者から貴重ななご意見，ご指指導をいただききました．ここに厚く御礼申申し上げます．

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