スーパーウェルポイント工法による地すべりの応急対策
国土交通省 四国地方整備局
四国山地砂防事務所 建設監督官

笠井庸宏

１． はじめに地すべり災害が発生した場合、被害の拡大防止や早期復旧を図るため、体制を確立し応急対策を実施することとなる。
応急対策工としては、例えば、ブルーシートを用いた表面排水工、地すべりブロック側部からの横ボーリング工などが挙げられる。しかし、施工にあたって、地質・地下水調査成果が十分に存在しない場合がほとんどで、必要な進入路や施工ヤードの確保が制約されるなど課題は多い。さらに、時間的に余裕も無いため、総合的な技術者判断の下で実施可能な対策を順応的に実施する場合も多い。そのため、地すべり図－１ 有瀬地区地すべり全景

災害発生時の応急対策の実施については合理性や効率性の観点から、新工法の適用などで選択肢を増やす取り組みを継続し、事例を蓄積することが重要と考えている。
国土交通省四国地方整備局四国山地砂防事務所は、有瀬地区地すべり（徳島県三好市西祖谷山村）で、災害関連緊急事業を実施中であり、令和３年度に応急対策としてスーパーウェルポイント工法（以下 SWP 工法という。）による汲み上げ井戸を施工した。結晶片岩地すべりにおいて応急対策として施工した事例は少ないと思われるので報告する。

２．有瀬地区地すべりでの応急対策実施
有瀬地区地すべりは、吉野川右支境川に接しており、地すべり上には斜面地集落が形成されている（図－１）。また、

図－２ 有瀬地区の地すべり対策施設配置状況

境川下流には吉野川に沿って土讃線が位置している。この地区は昭和 35 年に地すべり防止区域に指定され、徳島県なった地下水が十分に排除できていないと考えられた。

土木部が排水工主体の地すべり対策を実施してきたが、平地表から自然排水が見込める位置では十分な対策工の成 29 年に地すべり末端の小ブロック頭部に亀裂が発生した。

実施が見込めず、地下水の排除のため恒久対策として排水平成 30 年 7 月豪雨では側部に亀裂、末端部が崩壊するなトンネル工を計画した。ところが、地すべり災害が発生して以どして市道が被災するなど地すべり災害が発生した。

降、0.3mm～0.5mm/日の変位が継続し、30mm/hr 程度の降有瀬地区では、経年的に地すべり対策工事を実施してき雨で 10mm/日程度の変位が懸念される活発な地すべり活動ていたため、道路に近接しており施工性の良い箇所には、が継続した。排水トンネル掘削から建て上げボーリングの実すでに横ボーリング工や集水井工が整備されていた（図－施まで２年以上の期間を要する見込みだったため、活動の２）。一方で、この小ブロックは境川に面する地すべり末端に沈静化を目的として小ブロック外からの流入地下水排除を目位置しており、斜面勾配が急であり施工性が悪いことから、的としたディープウェル工を実施した（図－３）。

斜面中腹に位置する市道より下の斜面において排水工が施

ディープウェル工の施工後に応急対策工としての効果を工されていなかった。そのため、地すべり災害発生の誘因と判定するため、ディープウェル工の稼働前後で地盤伸縮計

Journal of Civil Engineering1真空ポンプ 出力 11.0kw・排水ポンプ 出力 22.0kw
削孔径 550mm・鋼管径 406.4mm

L=63m 11 基（設置間隔 5m）
井戸径 150mm・口径 40mm・揚程 60m
起動水位 GL-55m
停止水位 GL-57m

図－３ ディープウェル工の整備状況
図－４ SWP 井戸構造イメージと雨量の関係を比較した。その結果、ディープウェル工施工後に地盤伸縮計の変位が小さくなる傾向はあるものの、積算設けた鋼管を設置する二重構造となっている。また、スクリー

雨量が大きくなるとディープウェル工施工前と比較して地盤ン外部には、豆砂利によるフィルターを設置して間詰めとし伸縮計の変動傾向に余り変化が見られなかった。そのため、ている。

それまでも目安としていた 30mm/hr といった一定以上の降排水する仕組みは、地表に真空ポンプ設置して常時稼働

雨では変位が懸念される状況が継続し、ディープウェル工をさせて鋼管内を減圧する。これにより孔内水位を引き上げて中心とした排水工の効果は限定的に機能していると考えら

吸水孔から地下水を集水し、鋼管内に設置した高揚程の水れた。そこで、追加で応急対策を検討した。

中ポンプで揚水する仕組みとなっている。真空ポンプで集水応急対策で排除する対象となる地下水について検討する

する工法的な特徴や電気代などの維持経費を要することから、地すべり対策工法としては一般的な工法では無い。

ため、日最高水位と降雨量の関係について、積算時間を変えて相関性を分析した。その結果、144 時間積算降水量が有瀬地区の地質は、亀裂の多い三波川帯の結晶片岩で、最も日最高水位と相関が良いことから、すべり面変動に寄与

地すべり土塊の中を亀裂に沿い脈状に地下水が流動していする地下水位は深層の地下水の影響を受けていると考えらることが想定されていた。ディープウェル工では亀裂から井れた。一方、小ブロック頭部に設置されている伸縮計の変動戸孔に地下水が流れだし、孔内水位が上昇した場合に排水は、地下水位と最も相関する 144 時間積算降水量よりも短いする仕組みとなっている。そのためと思われるが、晴天時に積算降水量で最も高い相関を示した。このため、地すべり変は孔内水位が上昇せず余り排水されていない。真空ポンプ動は、小ブロック背後から流入する地下水だけでなく、小ブが組み合わされている工法を採用することで、亀裂内に存在ロック周辺の表層から流入する水の影響も受けていることがする地下水を集水して効果的に排水することを期待した。一想定された。

方で、亀裂の多さから真空ポンプが限定的に機能することも懸念された。

応急対策として小ブロック内の地下水排除を目的とした横ボーリング工や既設集水井での増し打ちボーリングも実施し４．SWP 工法を用いた応急対策の実施たが、施工適地が限られた。こういった施工適地の問題やディープウェル工の効果分析なども踏まえて地すべり中層から深層の地下水を対象として、SWP 工法を用いた汲み上げ井（１）施工位置の検討

戸による排水を試みることとした。

施工位置について、既設の対策工位置や既往の地すべり調査成果を参考に施工位置を決定した。また、施工性及３．SWP 工法の概要

び安全確保の観点から位置を調整した。
地すべり面からの水頭位の高さと、滑り面全体から排水するという観点から、水頭位が高くなっている付近に汲み上げ（１）SWP 工法の概要

井戸の施工位置を決めることとした（以降は SWP_No.1 という）

SWP 工法は、真空ポンプと水中ポンプを組み合わせ、能（図－５）。

動的に飽和地下水を集水・排水する工法の一種である（図－４）。構造は、スクリーンとその内側に、最下部に吸水孔をJournal of Civil Engineering
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SWP 工法は、真空ポンプによる吸引を利用する工法であり、孔周辺の透水性が集水能力に大きな影響を与えることとなる。そのため、掘削時に発生するスライムの除去が可能なパーカッション方式が適しており、本体設置孔の掘削工法として採用した（図－７）。ワイヤーロープの先端に取り付けたビットを一定のストロークで自由落下させ、その衝撃で土砂を突き崩しながら掘削を進める特性上、土質の硬軟により偏心する可能性を踏まえ、偏心管理を実施した。
また、掘削作業中は孔壁保護のため一定量の粘土泥水が孔内に必要であった。掘削スライムは、ペーラーと呼ばれるバケットにより、粘土泥水とともに汲み上げ排出した。粘土泥水は常時補給が必要になることから、掘削スライムを粘土泥水と共にくみ上げた後、スライムと粘土泥水とに分離し、粘土泥水は孔内へ戻し再利用した。
２） ポンプ等機器設置と調整本体設置孔内のスクリーン（L=10m）については、地すべり図－５ SWP 工法施工位置と水頭コンター図

面周辺の地下水を積極排水する目的から、スクリーン中心を地すべり面高さに合わせ設置した。

次に既往実績から SWP 工法による汲み上げ井戸の集水範
囲を直径５０ｍ程度と仮定し、横断方向にもう１箇所汲み上真空ポンプ設置後の調整として、本体孔内に水と空気をげ井戸の施工を検討した（以降は SWP_No.2 という）。また、交互に圧送を繰り返し、孔周囲の細粒分を洗浄除去し、地施工位置を検討する際には、滑り面全体を見て排水工未施盤内へ割裂注水により「みずみち」を形成する作業を行った。

工となっている範囲となるように位置を確認した。

真空ポンプの負圧については、これまでの他現場での実績施工性の観点から、施工機械の設置などに必要な平地部を 踏 ま え た 目 標 値 を 設 定 し た （ -0.06Pa 以 上 ） 。 し か し 、分が確保できることや機械搬入が容易であることが求められ

SWP_No.1 については、その目標値の負圧確保が困難であた。小ブロックは全体が山林で占められ、こういった条件にった。SWP_No.1 については過去に実施されてきた排水工等見合う場所は、小ブロック中腹を横断している道路上のみだが比較的近くに位置している。このことが SWP No.1 の負圧った（現在は通行止め中）。管理者である三好市と調整してが目標値まで達しない要因の一つになっているのではない道路を占用することとなったが、最低限の交通が可能となるかと推測しているが、今後こういった真空ポンプを併用したように道路脇に施工位置をずらすなどの調整が発生した。

汲み上げ井戸を利用する際の留意点について検討を進める

施工位置は地すべりブロック内であり、変状が発生した構必要がある。

造物が多くある。そのため、安全確保の観点から位置の調整目標値を達成するため SWP_No.1 について、排水ポンプを行なった。滑り面からの水頭位を考慮して設定した施工位位置を上下させることによる負圧の調整を行った。排水ポン置はアンカー工を施工した法面と近接していた（図－６）。施プの位置を上昇させ、地下水を孔内下部に溜めることにより工時及び施工後の観測時の安全確保のため、可能な限り当孔内総体積を縮小させて負圧を増加させることを試みたが、該法面から離れるように位置を調整した。

この水中ポンプ位置の調整により地下水が排出されなくなっ（２）SWP 工法の施工
１） 本体設置孔（汲み上げ井戸）の施工

図－７ 汲み上げ井戸の施工状況
図－６ SWP 工法施工箇所周辺の構造物変状

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3４） 稼働状況
2021 年 11 月より SWP_No.1 が、2022 年 1 月より SWP_No.2 が稼働している。2022 年 2 月において、SWP_No.1 は約 1,000L/日、No.2 は約 4,000L/日の地下水を排除している。この地下水は、既存の周辺道路側溝を利用してブロック外へ排水している。先発で施工したディープウェル工が、降雨に連動し、断続的に稼働していることに対し、SWP 工法では、２４時間連続で真空ポンプを稼働させ集水を行い、継続的に地下水排除できている。

４．おわりに
図－８ 真空ポンプのみ稼働させている状況

地すべり応急対策として SWP 工法による汲み上げ井戸を２箇所施工した。地すべりブロック内の施工で、地形的な制約が多い中での施工・調整となったが、事故無く、竣工することができた。また、稼働開始後、短い期間ではあるが、SWP工法による地下水排水は継続的に実施できている。想定していたよりも施工に時間を要したが、地すべり災害が発生した際に、次期出水期の安全を確保するため、非出水期に実施する応急対策として十分に活用できると考えている。今後、降雨期を迎えることとなるが、梅雨や台風等の大雨時の稼働状況について、地すべりの挙動と合わせて機能発揮状況について分析をすすめる予定としている。
有瀬地区地すべりについては過去から事業が実施されて図－９ 水中ポンプで排水している状況きた経緯があり、地形・地質調査成果が比較的多く存在した。
しかし、一般的にはこういった成果がほとんど無い場合がほた。調整後のポンプ位置より下で亀裂等による溢水が発生しとんどだと思われる。そのため四国山地砂防事務所では今ているものと推測しているが、結果的に SWP No.1 について回の SWP 工法の施工と合わせて UAV による空中電磁波探は、水中ポンプ揚水可能位置に調整を行ない負圧の目標値査も実施した。降雨直後と渇水期の２時期のデータを取得しは達成できなかった。ており今後分析を進める予定としている。現場としては、最近

３）観測孔等の施工の調査技術や施工法の開発に合わせた地すべり応急対策

本体設置孔施工箇所付近でボーリングを実施し、すべりの考え方についてとりまとめる必要性を感じており、今後取り面位置を本体設置孔掘削前に予め確認した。すべり面につ組むこととしたい。

いては、今回採取コア試料の他、これまでの各調査での報最後となるが、この地すべり災害の対応にあたり現場でご告と照合し決定した。このボーリング孔については、稼働開尽力頂いた建設会社や関係者の皆様、適切なご助言を頂始後の効果検証を行うために、水位計を設置し観測孔としていた有識者の先生方にお礼申し上げる。

利用することとした。
真空ポンプは常時稼働となるが、水中ポンプについては参考文献

孔内水位の上昇に合わせた運用が必要となる（図－８、図－1) 地すべり災害復旧技術研究会：災害復旧事業における９）。センサースイッチを設置し、水中ポンプを自動で起動・地すべり対策の手引き、社団法人全国防災協会停止を行うことで、省力化を図った。センサーについては、水2) 中谷洋明・後藤 明・今村俊裕・向井啓司・綱木亮介：能に接触すると反応する。SWP 本体孔内に設置した場合、真動的な斜面排水工法の適用性の検討，砂防学会誌，Vol69，

空ポンプで吸引した際に気化した水分がセンサーに触れてNo.4，p.21-24，2016

液化し、それに反応して起動・停止する誤作動が発生する可能性を懸念した。また、観測孔は、観測機器設置でスペースがない状態であったことから、センサーを設置する孔を別途で施工した。

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