開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム

1「開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線」

日本の技術を活用した
山岳道路改良計画
株式会社建設技研インターナショナル
世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム

道路・交通部

岡﨑亮男

開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道「開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道7070号線号線」

本日の説明内容
1.事業概要2.プロジェクトサイトの自然条件
3.既存道路の状況
4.道路改良計画
5.急斜面上の道路構築
6.鋼製橋梁を活用した道路線形改良
7.道路斜面の災害対策
8.まとめ
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開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

1.事業概要
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開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

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事業の概要
(1) これまでの経緯
2005年

⽇本貿易振興機構（JETRO）F/Sの実施

2008年

円借款契約（本邦技術活⽤条件：STEP）調印

2009年
2010年

コンサルタント⼊札
詳細設計開始

2012年
2016年
2019年

施⼯業者⼊札⼯事着⼯
道路供⽤開始(2) 事業のステイクホルダー
事業実施機関事業実施管理コンサルタント：パキスタン国 国道公団（NHA）：独⽴⾏政法⼈ 国際協⼒機構（JICA）：株式会社建設技研ｲﾝﾀｰﾅｼｮﾅﾙ・株式会社ｵﾘｴﾝﾀﾙｺﾝｻﾙﾀﾝﾂ

施⼯業者：⼤成建設株式会社

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JV

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国道70号の特徴

国道70号

 国際幹線道路：インドとアフガニスタン・イランを連結する国際ルート
 地域間連結幹線国道：パンジャブ州中核都市ムルタンとバロチスタン州都クエッタを最短で連結（全⻑420㎞）
 基幹物流道路：バロチス
タン州の農産物、⽯炭などをパンジャブ州の都市圏に輸送する重要な物流ルート
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アフガニスタンインド
パンジャブ州
バロチスタン州

イラン
シンド州

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既存交通量

6

交通の特性

• Travel speed
Loralai decreases from40kph535
to台/日（2005年）
less than 10kph
779台/日（2010年）
from Rakhi Gaaj to Bewata

DG Khan
8,211 台/日 (2005年）
5,174 台/日 (2010年）
9,205 台/日（2015年）

N70

 農作物の輸送が多いため、トラックの交通量は季節変動が激しい
 夏季には、観光⽬的（避暑地）の旅⾏者が激増する
Travel Speed (kph)Multan18,733 台/日(2015年)

プロジェクト位置N65

3,053 台/日
( 2017年) N55

3,799 台/日（ 2005年）
4,394 台/日（2017年）

2005：METI F/S
2010：NHA Survey
2015：CAREC Survey
2017：NHA Survey

2,020 Veh/16h（2010年）
3,411 Veh/Day（2015年）

10,130 台/16h（2010年）

道路の平均旅⾏速度は10㎞/h程度。

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010203040開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

7

交通量予測
路側インタビュー
調査の結果、N70開通後、現在N65号を通過している交通量の約28%がN70に迂回する。
年率、約6.4%で交通量が増加する。

過去の調査交通量
2005
N701395
2005

N65

2015
1,464
2015

1,510

伸び率

3,053
2017

6.4 %
伸び率

2,980

6.5 %

プロジェクト区間の予測交通量（Rakhi Gajj–Bewata Section)
Unit: Vehicle/Day

Without Project
2017
2,302
2019
2,4422021
2,5912024
2,7492030
3,381
⾃動⼆輪の台数は除く

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2017With Project
2,302
2,775
3,296
3,497
4,301

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8プロジェクトの効果

間接効果

直接効果

NPV (Million PKR)
経済評価
B/C
指標
EIRR

44,506
3.03
29.3%

事業効果
1) 東⻄を結ぶ幹線道路の輸送距離が短縮（200㎞）する。
2) 道路災害、交通事故が減少し、道路の安全性が⾼まる。
3) 40ftコンテナ輸送トレーラーの通⾏が可能になる。
1) バロチスタン州とパンジャブ州の間で、農産物、⽯炭の物流コストが削減
2)

開発が遅れたバロチスタン州や対象道路周辺への経済効果

3)

沿線の社会経済活動、特に医療、学校へのアクセス(BHN)が改善

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2. プロジェクトサイトの自然条件世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム

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気象条件

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現場の平均気温(°C)

5040• 気温は、最⾼で40度近くにまでに達することもあり、冬季との寒暖の差が激しい。
• ⼀般的に乾燥しており、降⾬量は150㎜/年程度。モンスーン期（7⽉〜8⽉）に集中。
• 降⾬強度（1時間あたりの降⾬量）が極めて⾼く、瞬間的な豪⾬で⼟砂災害が発⽣しやす。

30
20Monthly Max.
Monthly Min.

10

Monthly Ave.

0Jan

Feb. Mar. Apr.

MayJunJul.

Aug. Sep. Oct. Nov. Dec.

月平均・日最大降水量mm

200
Monthly Total Ave.
Daily Max

150

100

500Jan.

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Feb.

Mar.

Apr.

May.

Jun

JulyAug.

Sep.

Oct.

Nov.

Dec.

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地形概要• 標⾼差500m（EL.1000m〜EL.1500m）を通過。
• 急峻な⼭岳地形のため、通常の切⼟、盛り⼟などが困難。
• 道路全体が、⽟⽯交じりの「崖錐層」の上に形成されている。
• 道路周辺には、降⾬で浸⾷された渓⾕が形成され、降⾬時に⼟⽯流が発⽣。
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地質概要
 プロジェクトサイトの道路沿線は、第三紀の堆積岩からなる。
 砂岩、⾴岩（けつがん）、砂岩⾴岩互層、⽯灰岩の薄層などから成り、これらは「硬岩」に属する。
 特に⾴岩部の⾵化、浸⾷が激しく、ほとんどの区間で崖錐地形を形成。

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地震の影響
• パキスタンは、活断層の影響による地震多発国• 2005年にパキスタン北部で発⽣したマグニチュード7.6の⼤地震
では、86,000⼈の犠牲者• 上記の⼤地震後に作成された地震時の地表⾯加速度(PGA)マップによると、プロジェクトサイト（Zone‐3）の最⼤地表⾯加速度は、0.24gal〜0.32galと推定
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Project Site

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3．道路の状況
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プロジェクト区間の様子
道路幾何構造の課題

R<10mの急曲線

i>7%の道路縦断勾配

トラックの横転

⼟⽯流による道路の⼨断
道路の建築限界

洪⽔による道路の遮断

不⼗分な道路幅員

防災上の課題落⽯• R<10mの九⼗九折の急こう配道路• オーバーハング地形による建築限界の制約世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム• 崖錐層からの落⽯、斜⾯崩壊• 洪⽔による道路遮断

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⼀旦⾬が降ると・・・

通⾏⽌め、道路復旧などの維持管理に膨⼤な時間とコストが必要・・・

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道路の幅員不⾜により離合ができない区間も・・

オーバーハング地形で幅員が狭い。また、過積載トラックが道幅を占有。

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年に1度、遊牧民の大移動により、羊とヤギの大群で道路が占有される。

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4. 道路改良計画

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20道路の設計条件
パキスタン国独⾃のスタンダードが無いため、各国の基準を⽐較して設定
Items
AASHTO AH
JS
DesignDesign speed (km/h)
30303030
Minimum Radius (m)21303030
Non‐superelevated Rad(m)421500500Maximum Grades (%)

11

RadiusLengthVerticalCurve (m)RadiusSag
LengthMax. superelevation (%)
Max. composed grades (%)
Stopping site distance (m)

200

Crest

7600
81035

86250
25250
256830400
25900
256835
設計車両：WB-15 (AASHTO)

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道路線形の検討

21

九⼗九折部の線形改良は、設計速度による⽐較を⾏い、最終的に設計速度40㎞/h（曲線部区間は30㎞/h）を決定
40 km/hr
50 km/hr
60 km/hr

Sharp hairpin curves at switchback
九⼗九折部は、⼤型⾞両が通⾏可能な⼗分な曲線半径と幅員が必要。

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

最⼩曲線半径は30mを採⽤し、曲線部の道路拡幅最⼤1mを確保。

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改良前と改良後の比較
改良前

改良後

改良前

改良後

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5.
急斜面上の道路構築
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急傾斜地の道路構築• 道路全体が崖錐地形上に構築されるため、以下の課題を克服する必要があった。

課題①：現地では⽯積み⼯法が主流であるが、耐震性に課題
課題②：不安定な斜⾯上に⾼盛⼟が必要な場合は？
課題③：地形が急峻過ぎて施⼯ができない場合は？
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補強⼟壁⼯法
(H>3m)
軽量盛り⼟⼯法（FCB⼯法）鋼製ラーメン橋

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補強土壁工法• 耐震性が高く、日本でも多くの実績。

• 急傾斜地での人力作業性を考慮し、ジオテキスタイル補強土壁を採用。

• 約１.2ｍ間隔でジオテキスタ
イルを敷き詰め、地盤のせん断耐力を強化• 外壁には吹付けコンクリートで浸食を防止• 高さが3m＜H<15mの盛り土部に適用。
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MSE Structure開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

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FCB（気泡混合軽量土）工法(Foamed Cement Banking)CL of Road
Geotextile (10mm)+ PVC Sheet (1mm)設計のポイント：①橋台背⾯等、不安定な地盤上の⾼盛⼟に適⽤②円弧滑りで地盤の安定を確認③⽔平⼟圧は⾮作⽤(ロックボルトの併⽤)④地下⽔対策（防⽔）が重要

FCB Type‐I

強度 (f’c)γkN/m2 kN/m3
300
5.10.70

⽔(ℓ)
210

気泡(ℓ)
695

W/C

FCB Type‐II

5005.50.64

224665

FCB Type‐III

1000

6.20.58232641FCB Type I
Geotextile (10mm)+ PVC Sheet (1mm)Drainage Sheet(t=10mm, W=300mm
at 5m Interval)
Rock Bolt (L=4.1m@1.5m)

Drainage

外壁(化粧型枠)と防水シート

気泡混合セメントの打設世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム

完成イメージ

Pre-cast Panelsタイプ

FCB Type III
FCB Type II

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鋼製ラーメン橋• 盛り⼟構築が困難な超急斜⾯に適⽤。

• ⼯場製作の鋼製フレーム（上部⼯）と、鋼管杭（基礎）を現場で接合• 鋼管杭は、ダウンザホールハンマー⼯法（超合⾦の先端ビットを有する回転式パーカッションハンマー）によりプレボーリング⼯法で施⼯• 鋼製フレームの完成後、コンクリート床版を施⼯し完成世界で活躍する⽇本の⼟⽊技術者シリーズ 第17回シンポジウム

Working Cranes (50t)

PFSW

PermanentPiles

Temporary
Platform

Construction
Direction

標準横断図

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6.
鋼製橋梁を活用した道路線
形改良
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橋梁計画

45m (max)• 4径間連続(耐候性)鋼箱桁橋（R=30m)• コンクリート製橋脚（Hmax＝45m）• ラーメン式橋台で橋⻑を最短化• 深礎杭と⽵割⼯法による斜⾯上の基礎

Typical Steel Box Section

ラーメン式橋台

Column:3m‐4m

4-径間連続鋼箱桁橋

Mono Pile:
5m‐6m

MONO PILE PIER

工法

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設計条件
0.35

Kashmir
0.25(WHPC) and Class AA, 70 tons (WHPC) &AASHTO HL‐93

1st Mode(0.687hz)

Ground Acceleration (%g)

• 活荷重: Pakistan’s Class A, 55 tons
2nd Mode(0.724hz)

0.15

0.05

-0.05

01020405060708090100110120130
140150Time (seconds)

-0.15

-0.25

4th Mode(2.399hz)

30

Recorded Ground Acceleration Abbotabad EW (2005)-0.35

3rd Mode(1.270hz)

Input Ground Acceleration

Vibration Modal Shapes
300

100000

kNm

100
50000

0-100
Xmax (Along Bridge Axis): 141.7 (Step 1515)

-200

M yp

X (m m )2000

Xmin(Along Bridge Axis): -145.2 (Step 1613)

-300
300

-50000yp

100-100000

0-0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0001

0.0001 0.0002 0.0003 0.0004
1/m

Y max (Along Bridge Axis): -3.4 (Step 1268)

100000kNm

Y min(Along Bridge Axis): -3.8 (Step 1222)

-300

50000

300
M zp

200
10000-100-50000

zp

Zmax (Transversal to Bridge Axis): 273.4 (Step 2273)-200

Zmin(Transversal to Bridge Axis): -288.2 (Step 1303)-300-100000

01000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

-0.0004 -0.0003 -0.0002 -0.0001

00.0001 0.0002 0.0003 0.0004
1/m

Step

(a) Displacement Response(b) M- Response

Typical Non‐linear Response History

橋脚の耐震設計
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0-100-200

Z (m m )• 温度荷重:: 8.5ºC‐ 43.5ºC• 地震荷重：:Seismic Zone 3• ⾵荷重：: 144km/hr.
• 鋼材(SMA400/490) :fy = 235/325 MPa• コンクリート強度 :f’c = 28 MPa• 鉄筋( ASTM A615) :fy = 414 MPa

Y (m m )200

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維持管理への配慮

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耐候性鋼材

桁端部の塗装• 耐候性鋼材の適⽤により、鋼材の再塗装などに係る維持管理コストを軽減• 湿度の影響を受けやすい桁の端部、箱桁内部は、防⾷のための塗装• ⽀承には、防⾷性能の⾼い溶融亜鉛メッ
キを適⽤• ⾬⽔の鋼材表⾯拡散を防ぐ“⽔切り”の設置• ⾬⽔のたまりやすい伸縮装置部には、排⽔機能を確保※⽇本では当たり前ですが、維持管理に対する細かい配慮が施されています。

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支承の溶融亜鉛メッキ塗装箱桁内部の防食

水切りの設置

伸縮装置部の排水機能

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7.
道路斜面の災害対策
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斜面防災リスクの判定
サイト調査

岩盤分類

Rock Mass Rating (RMR)

岩盤斜⾯の安定度

Slope Mass Rating (SMR)

落⽯の危険度Rock Fall Rating(RFR)

落⽯対策箇所の決定

対策⼯の計画

地質・リスクマップの作成

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落石対策の計画
危険度の⾼い落⽯対策範囲が多す
ぎるため、全区間に落⽯防護対策を実施することはコスト⾼。
➡対応方針① 斜⾯が低い場合：切⼟による斜⾯安定、転⽯除去② 斜⾯が⾼い場合：落⽯ポケット
および落⽯防⽌壁（Rock fallCatchment Area Design Guide (FHWA‐OR‐RD‐02‐ 04m)”)③ 道路幅が狭く②が不可能な場
合：落⽯防⽌網＋吹付コンク
リート
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地すべり対策⼤規模な掘削を伴う不安
定な斜⾯には「グラウンドアンカー⼯法」を適⽤し、斜⾯安定化を図る。

Force Transfer Mechanism
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グラウンドアンカーに使用される様々な技術• 摩擦引張型アンカータイプ• グラウト注⼊の施⼯性がよく確実な品質管理• 耐⾷性の⾼い⼆重防⾷のPC
ストランド• アンカーヘッドの防⽔機能• 供⽤後、再緊張が可能な維持管理機能

PC ストランドの防⾷
Stress Distribution

グラウンドアンカー本体
出典：「フロテックアンカー技術研究会HPより」

アンカーヘッド部詳細図
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アンカータイプ開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線

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教訓と課題
 将来の交通需要を⾒越した道路線形の改良効果により、⼤型トレーラーの通⾏が増加し、物流が効率化。

 落⽯、洪⽔などによる交通遮断リス
クを排除し、オールシーズン通⾏可能な道路を構築

 ⽇本で活⽤されている様々な技術を活⽤することで、これまでパキスタンでは困難とされてきた課題を克服(技術の普及に期待) ⼭岳道路計画では、地元住⺠の利便性に加え、家畜・動物の道路利⽤にも配慮が必要。
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39「開発途上国におけるインフラ技術の輸出:パキスタン国東⻄道路改修事業国道70号線」

ご清聴ありがとうございました。

「日本の技術を活用した山岳道路改良計画」
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