体育館建設工事にともなう地下水位低下と復水について
日本国土・京葉都市 特定建設工事共同企業体 遠山文行 川村和靖 川尻謙一
教育施設研究所 山本紀雄
アサヒテクノ （正）〇 尾崎哲二 高橋裕幸 大島博美 菊池 拓
１．はじめに千葉県の船橋市立船橋高等学校において体育館の新設工事（地下２階、地上２階）が計画された。掘削深度が水面下の 9m を超えるため水替工（ドライワーク）が必要であった。しかし、周辺には隣接する道路を挟んで住宅街が広がり、地下水位低下による地盤沈下が懸念された。そこで水替工（地下水位低下工法）として、周辺の地下水位が下がりにくい特長をもつスーパーウェルポイント工法（以下 SWP工法）を採用した。また、揚水した地下水の処理方法として、SWP 工法と一体化させて運転する真空プレス型リチャージウェル工法（以下 VPRW 工法）よる復水を行った。

２．工事概要対象地は下総台地にあり、地表の標高（施工基盤面 GL）は TP+6.5m である。
図１の平面図に土留壁（SMW）、揚水井戸の SWP（2 本）、復水井戸の VPRW（2 本）および水位観測井戸（3 本）の設置場所を示す。
図２の模式断面図には SWP、VPRW および水位観測井戸の構造を示し、地層区分および透水係数（現場透水試験による）を併記する。
図 2 より地表部の盛土（舗装含む）の下にはローム層、常陸層（細砂、粗砂）が GL-3.8m まで続く。その下位は成田層であり細砂を主体とする地盤が GL-50m まで確認される。途中には層厚 1～2ｍの粘性土層が 2 深度に存在するが、被圧しておらず自然の地下水位は GL-1.5ｍ近くにある。SWP の設置場所は仮設物、トラフカビリティなどを考慮して決定した。VPRW は土留壁外の対応する SWP の近傍に設置した。水位観測井戸は土留壁内の掘削部に 1 ヶ所、壁外に 2 ヶ所設置した。
掘削床付面は GL-9.16mn（TP-2.66m）にあり、土留壁の下端は GL-20m にある。
当該地では① 掘削のための水替工（地下水位低下工法）が必要であり、② 近くの道路、住宅の沈下防止対策として周辺地下水位の低下を抑制する必要があった。そのためこれらの課題に対応でき、多くの実績のある SWP 工法により地下水位低下を図った。一方、揚水した地下水の処理方法には SWP 工法と一体化（1 対 1 対応）して復水する VPRW 工法を選定した。
掘削部の水位低下目標は床付面よりやや低い GL-9.5ｍ（＝TP-3.0ｍ）とした。自然地下水位から 8m の水位低下を図ることになる。その他、真空ポンプの騒音対策、停電などの緊急時対策なども実施した。

３．SWP および VPRW 等の構造ならびに工事中の測定
SWP2 本の井戸構造は同じであり深さは GL-20ｍまでとした。スクリーンは床付面直下の GL-9.5ｍから GL-17.5m までの 8ｍ区間に設置した。そのため、吸水口は土留壁の下端より 2.5m 上にある。VPRW2 本も井戸構造は同じであり深さは GL-60ｍまでとした。復水する区間すなわちスクリーン区間は GL-48m から 58ｍまでの 10ｍとした。復水時には井戸脇の豆砂利層を通じて地下水が上方にブローする恐れがある。そのため井戸脇の粘性土のある 2 深度に薬液注入によるブロー防止対策を行った。
掘削部の観測井戸 1 本はφ43mm のロッドを所定深度まで挿入し下端を開放した構造とした。土留壁の外の観測

No.1

において手計りの水位計で測定した。揚水量（復水量）は61.45mNo.3（水位観測井戸）

VPRW 1 （揚水井戸）（復水井戸）

35.38m

井戸 2 本は径 50mm で GL-4ｍ以深にスクリーンを設けた。
これらの観測井戸の水位は原則作業日の朝 8 時半から９時

SWP 1～ 掘削部 ～土留壁（SMW）
SWP 2

復水管の途中に水量計（瞬時値、累積値）を取り付け、作VPRW 2No.2

業日の朝にメータを計測した。また、地上においては沈下測定を目的に道路や住宅地において標高を定点観測した。
キーワード：SWP 工法、VPRW 工法、水替工、ドライワーク、体育館
連絡先：アサヒテクノ東京支店 TEL 03-6913-9137 E-mail asahi_tokyo@asahitechno.ne.jp

図１ 平面図プレスポンプ

４．運転状況および測定結果
VPRW1

地下水位および揚水量（＝復水量）ならびに掘削の進捗状況を図３（期SWP1（揚水井戸）

GL= TP + 6.5ｍ
-10.0m
初期水位≒GL-1.5m

SWP2

砂分除去装置（とるとる砂 Q ）水量計

VPRW2（復水井戸）

地層図（透水係数）（盛土）
ローム
細砂/粗砂（常磐層）（成田層）

観測井戸 No.3

間 6/16～12/9）に示す。また掘削時の状況を写真１に示す。

GL-4m

GL-5m

観測井戸 No.1、NO.2

図１より運転を開始した 6 月 23 日の 3 ヶ所の観測井戸の水位は（深度標尺）-10m

TP+5.0m（GL-1.5ｍ）前後であった。開始から 13 日目の７月 6 日には掘床付面 GL-9.06m (TP=-2.66m)

削部の No.3 は床付面の TP-2.66ｍ（GL-9.06m）のレベルに、7 月 14 日

目標水位= GL-9.5m（TP-3.0ｍ）

スクリーンには目標水位の TP-3.0m（GL-9.5m）に達し、その後は掘削終了時まで概細砂(4.52×10-3cm/sec)

GL-14.0ｍ

-15m

水中ポンプ

ね床付面と目標水位の間で推移した。写真 1 でわかるように地盤はよく乾細砂

GL-17.5ｍ

GL-19.5ｍ

いた状態になり掘削などの作業を良好に進めることができた。

-20m

土留壁（SMW）
ブロー防止パッカー（薬液注入）

一方、外部の No1 では 8 月 9 日に TP+4.10m（GL-2.4m）、No.2 では 8中砂
シルト混り細砂
砂混りシルト-25m

月 5 日に TP+4.5m（GL-2.0ｍ）の最低水位を記録するが、No.1 、No.2(1.7×10-3cm/sec)

ともに初期水位から 1 ｍ以内の水位低下で推移している。

細砂-30m

揚水量は復水井戸の復水能力とも関係し、復水する深度の透水係数が中砂

9.0×10-4cm/sec と比較的小さいこともあり運転初期には目詰りが生じた。

-35m
細砂

そのため揚水量（＝復水量）を調整しながら運転を進めた。水位が-40m

GL-41.5m

TP-2.78m まで低下した 7 月 9 日の揚水量（全体）は 529L/min であった。

砂混りシルトその後は 500L/min 前後で推移しており、目詰りも生じていない。

-45m

周辺地盤の沈下に関しては、道路においても住宅地においても生じなか細砂(9.0×10-4cm/sec)った。9 月 24 日に掘削工事は終了し同時に No.3 の観測井戸を撤去した。

-50m（地質資料）

その後、ベースコンクリートの打設を終え、躯体構築を進めている。揚水量は同様に 500L/min レベルで、外部の地下水の水位も同レベルで推移-55m

細砂（推定）しており、内部の No.3 の水位も同様の水位レベルと推察される。
-60m

５．まとめ

写真１ 掘削状況（7/18）

地下水位低下および復水に SWP 工法および VPRW 工法を用いた結果、

図２ 模式断面図①地下水位を目標の水位まで低下させた。これにより掘削作業等をドライワークで進めることができた。
②土留壁外の地下水位は初期水位（自然水位）より 1m 以内の低下に留まり、道路、住宅地において沈下は生じなかった。
③揚水した地下水を復水井戸により復水することができた。
謝辞 本稿では発注者である船橋市建設局建築部建築課のご担当各位にご指導いただきました。ここに記してお礼を申し上げます。
地下水位
TP m
7.00

観測井戸 No.1
6/27

観測井戸 No.2

観測井戸 No.3

掘削状況

No.1揚水量No.2揚水量

揚水量合計

揚水量ℓ/min1100

GL=TP+6.5m

6.00

1000

一次掘削

No.2 初期水位

5.00

900

No.1 初期水位
4.00

800

7/13 TP+3.35m 7/25
3.00

700

※ 8/20頃、9/20頃の地下水位の上昇は降水による影響と考えられる

2.00

600

二次掘削
1.00

0.00

500

8/22

TP-0.15

9/3

400

三次掘削

-1.00

300

-2.00

200

9/24
-3.00

TP-2.66m （床付面）※ 9/22 測定後 観測井戸を撤去-4.00

目標水位-3.0m（GL-9.5ｍ)

100

0

月日

地下水位

2017年

図３ 揚水量（復水量）および地下水位