趣旨説明
国土技術政策総合研究所河川研究部
諏訪 義雄河川シンポジウムでは 2010 年以降にほぼ毎年河川堤防研究に関するセッションが企画され，堤防研究の重要性，研究動向，技術的課題，堤防設計の方向性などについて議論が深められてきた．

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このような積み重ねの結果，堤防研究の重要性は着実に浸透し，河川技術に関する論文集第 23 巻では，特に浸透破壊に関して研究の進捗を窺わせる論文が複数掲載された．

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本セッションでは，このうち 5 編の論文を話題提供として発表していただき，堤防研究の進捗状況，研究成果の実務への反映の方向，今後の研究の方向について会場全体で議論する．

投稿論文からの話題提供【話題提供 1】 パイピングの発生条件
名古屋工業大学

前田 健一

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パイピングの発生条件は，堤体および基盤層の両者の地盤条件が重要な指標となる．

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例えば，堤体および基盤層の両者が砂質土で構成される場合は，堤体の砂質土が基盤層の空洞を塞ぐため，パイピングは発生しづらい．一方で，堤体を粘性土とした場合の小型模型実験では，パイピングが発生した．

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基盤層の土層分布に着目したパイピングリスクが高い条件は，透水性基盤内が複層，細砂上層厚が半分以下，行き止まり地盤，下層砂礫層への流入境界である．一方で，上層細砂が厚い場合や単一層の場合は，パイピングリスクは低くなる．

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透水性基盤内が複層の場合，基盤内の水圧増加が堤内側まで到達し，不陸などで地盤高の低い箇所があるとそこに流れが集中して孔内流速が増大し，パイピングが発生する．

【話題提供 2】 裏法すべりの破壊危険性評価
愛媛大学大学院

岡村 未対

高水時における裏法すべり破壊に対する安定性は浸透流解析により照査されるが，浸透流解析で用いられるピーク強度は土の状態によって大きく変化するため強度評価が困難である．

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そこで，土の状態に依存しない残留強度（限界状態摩擦）を用いて，崩壊領域の位置や大きさ，変状後の最終的な堤体の形状を評価する実用的な方法を検討した．

砂質土堤防を対象とした遠心模型実験により，高水時における裏法すべり破壊の領域範囲は，土の残留強度と堤体内の浸潤面位置および法尻の条件によって説明できることが分かった．また，同実験結果に基づき，簡便な破壊領域の評価法を提案した．

【話題提供 3】 実物大実験によるパイピング破壊
国土技術政策総合研究所河川研究部

笹岡 信吾

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堤体亀裂の発生や盤ぶくれ，噴砂といった現象は，変状の初期に発生する．

その後の水みちの発達や堤体土の崩壊といった現象は，基礎地盤や堤体土質の条件等によって発生の有無やその進行速度が異なる．

パイピングが継続して進行し決壊にまで至るのか，堤体の崩壊により進行が遅くなるかの判別が行えれば，優先的に対策を実施する箇所を選別でき，効率的な堤防強化につながる．

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堤防安定性評価の発展，変形量照査などの次のステップを目指す場合，各フェーズに至る時間や決壊までの時間の評価が不可欠となる．

【話題提供 4】 縦断的危険箇所評価手法－堤防脆弱性評価指標－
中央大学研究開発機構
田端 幸輔堤体の浸透破壊を対象に，次元解析および透水性基盤を考慮した堤体内浸透流解析に基づいて導出される堤防脆弱性指標を提案した．

平成 27 年 9 月に発生した鬼怒川の洪水では，堤防脆弱性指標により堤防破壊危険性を良好に説明することができた．

堤防脆弱性指標を用いることで，堤体浸透の観点から見た縦断的な被災危険箇所や，どの程度の被災がどれ位の割合で生じる危険性があるのかについて推定可能であることが分かった．

【話題提供 5】 2016 年 8 月常呂川洪水で見られた浸透被災
北見工業大学渡邊 康玄河道内の水位は，1 ヶ月間で HWL を 3 回超過した．特に，8 月 20 日洪水では，32 時間にわたり HWLを超過した．

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支川では破堤が発生したが，本川では越水したものの破堤は発生しなかった．土質調査結果からは，破堤の有無を説明できる有意な違いは見られなかった．

KP24～27 の 5km 区間で空気湧出や多数の噴砂（最大で直径 2m，深さ 50cm）が確認された．大規模の噴砂が確認された箇所では，堤内外で砂質土層が連通しており，噴砂の規模は地下地盤の影響を大きく受けることが示唆された．

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被災調査結果により得られた今後の課題として，噴砂や内水の湛水が破堤に及ぼす影響の明確化，堤体・基盤の土質構造が破堤に及ぼす影響など検討が挙げられる．

全体討議
司会：全体討議に際し，以下の 2 点について会場のご意見を賜りたい．
①

研究進捗の評価②

実務への反映，今後取り組む研究の方向

岡村：地盤工学の専門家と河川工学の専門家の間で，土の強度についての認識に大きな差異があると感じる．
河川工学における土の捉え方では，泥濘化が始まると直ちに土の強度が無くなるという扱いをされている場合が多いようだが，地盤工学的には，それでも最低限この程度の強度はある，という認識がある．
両分野の認識差異を埋めるような歩み寄りが必要ではないかと思われる．
会場：縦断も含めた治水全体のスキームについて，非常に整理されてきていると感じる．
堤防脆弱性指標については，堤防幅が 2 乗で効いてくるというのが印象深かった．
差異時間的スケールが検討に取り込まれている点も重要．
渡邊：常呂川洪水では噴砂がいたるところで発生した．発災時の多忙ななかで，その全ての噴砂に対して一斉に対策を施すことが本当に必要かどうかについては検討が必要ではないか．
噴射という現象の危険性の認識を再検討する必要があるのではないか．
田端：一か所の噴砂ではあまり破壊には直結せず，縦断的に噴砂が密に発生すると危険になってくる．
密度の少ない噴砂はあまり重要ではない印象がある．
噴射発生の密度が高くなってくるとリスクが上がってくるのではないか．
堤体の体積に対して抜ける砂の体積を考えれば，堤体の安定性が把握できる可能性がある．
笹岡：先ほど紹介した実験では，弱部を一か所だけ作って実施したがメディアによる撮影中は破堤に至らず，その後継続すると破堤した．
不明な点はまだ多いが，噴砂現象が破堤のリスクになっていることを認識した．
前田：河川から遠く離れた場所における噴砂は，地盤条件が複層になっていて上層が砂層の場合に発生し，上層が薄いほど遠くで噴砂する．
遠くで噴砂している状態での危険は少ないが，洪水が長時間継続すると危険性が増す．
単純な計算結果であるが，2m くらい掘れると上が粘着力で支えられている堤防が自重で落ちてくる．
ただし，鬼怒川のような砂分の多い堤防は，堤防自体が流されていくことによる危険性があるため，区分けして考える必要がある．
会場：岡村先生ご指摘の土の強度に関する議論は，河川の専門家が堤防の余裕高の部分を危機管理として取り扱っているのと同様で，管理の理論かと思う．その一方で，土の強度に関する部分の検討については是非引き続き進めていただきたい．
洪水脆弱性指数については，洪水継続時間がパラメータとして使用されているが，脆弱性指標が 10-3 程のときは噴射になり，継続時間が長くなることでオーダーが変わることで滑りなどの他のリスクを表すこととなる．
ひとつ考え方を出し，そこからトータルの指標に検討を進めることが必要．
会場：漏水が発生しなかった場合であっても，実は基盤の砂が少し抜けていたなど，繰り返し洪水が発生することで強度というものは次第に下がっていくと考えるべきなのか．
堤防は出水などで次第に劣化すると考えられるのか?
前田：応用地質の新清様が実験状況を CT でとったデータがあるが，表面に変状が表れていなくても堤体と基礎地盤の境目等，堤体の内部で緩みが生じており，先行して受けた緩みが起点となってそこから次の緩みが進行していく様子が確認できている．
H/D が 0.2 くらいに抑えられていると，実験上では 100 回繰り返しても変状は進行しない結果があり，H/D を 0.2 以内に抑えておけば変状が進行しないという知見がある．
会場：過去の経験で肝を冷やした事がある．
一か月の間にほぼ同規模の出水が 2 度生じた．
最初の出水の際には何も生じなかったが，2 度目の出水のピーク水位が下がり始めてから，大規模漏水が発生した．
堤防は既成概念では養生期には弱いが，次第に強くなると考えられてきた．
陥没や亀裂など，多少の損傷があっても，堤防自体の作用でそれが埋まり修復されると考えられており，「だから堤防は土なんだ」という議論が過去にはなされてきた．
そこに，出水の履歴によって劣化するという概念は無かった．
「堤防は劣化する構造物であると考えるべきか?」これを今後の研究のターゲットに加えていただきたい．
そしてその知見を元に，メンテナンスの必要を取り入れた，維持管理業務の見直しをしていく必要があるのではないか．
会場：今後どうやって堤防を強化していくかについて，近世の技術の中には，堤防に木を植える等の工法もある．
法面樹木は越流する流速も弱める効果も期待できるので，そういった知見も含めた総合技術に展開してほしい．
笠井：昨今の出水では，水防活動の担い手が不足しおり，その体制作りをどうするかという課題がある．
堤防についても，詳細点検と称して滑りとパイピングの危険個所を抽出しているが，無対策の部分がまだ3000 キロ残っており，どう優先順位をつけて対策を実施していくのかを，予算制約も含めて実務に反映するための議論を行っている．
堤防脆弱性指標の適用も検討中である．
また，今後ボーリング本数を増やすことは難しいが，例えば法尻のみについて集中的に物理探査をかけるなどの検討を含め地盤工学会の合同 WG の中でも検討中である．
溝口：侵食が深刻となる急勾配の河川と，より浸透が深刻になるような低平地河川とでは，必要な対策が異なるものと思われる．
これらの点について河川工学の側から検討すべき課題がある．
新清：全体の 4 割程の要対策区間からどのように優先度をつけていくか，というときに岡村先生の残留強度，前田先生の極浅い位置の砂層の影響など，多くの知見が得られた．
実務に反映して，どこが本当に危険なのかにつついて優先度選定に活用できればと考えている．
以上．