技術資料

道路盛土の函渠前後の効果的な段差補修方法に関する一検討
紅林

１．はじめに俊

丸山記美雄

２．走行性に関する調査

北海道内に広く存在する軟弱地盤上に構築された道路盛土区間では、二次圧密に伴う残留沈下や地震等の走行性が低下した区間を調査・抽出する目的でIRIの計測を調査対象路線で実施した。

影響により函渠工等の構造物部と土工部の間の舗装路面に写真－1に示すような縦断方向の段差が生じる場合があり、道路の縦断線形に影響が及び走行車両の走行性低下につながることがある。

２．１

IRIの概要

IRIとは、図－1に示すような4輪の乗用車両の1輪だけを取り出した仮想車両モデル（クォーターカーモデ

このような函渠工等の構造物部と土工部の間の舗装ル）を80km/hの速度で路面上を走行させたときの、に段差が生じて走行性が低下した場合、どのような判車両が受ける鉛直方向の運動変位の累積値と走行距離断基準に基づいて、どのような方法で補修をすることの比（m/km）として定義されている1）。換言すると、が適切であるか、報告されている事例は少ない。段差

図－1中のばね上質量に相当する自動車ボディや車両部分を縦断方向に直線的にすりつけて補修する方法が内部の人間が、1km走行毎に何m程度上下方向に揺ら採用されることが多いと考えられるが、この方法で十れたかを数値化したものとも理解できる。IRIは、路分な改善効果が得られるか確証が持てない場合もあ面の走行性や乗り心地を数値化した指標であり、IRIり、適切な段差の補修方法に関する施工事例や知見をの値と路面状態の関係性については図－2に示すもの示すことは意義があると考えられる。

が示されており2）、IRIの数値が上がるほど走行性がそこで、本稿においては、函渠工等周辺の舗装段差悪い路面と評価される。

部の走行性改善に繋がる段差補修方法に関する情報を提示することを目的としている。検討方法としては、供用後十数年経過した高規格幹線道路を対象に、走行ࣂࢿୖ㉁㔞㸸mu㐍⾜㏿ᗘCsZ性評価指標である国際ラスネス指数（Internationalࣂࢿୗ㉁㔞㸸ms

Roughness Index、以下、IRI）計測を実施して走行X性が低下している区間を抽出し、モービルマッピング

ktシステム（Mobile Mapping System、以下、MMS）
計測で得られた当該区間の路面高さデータに基づいてL=mm

線形改良案を作成し、オーバーレイ補修施工後にIRI

図－1を計測することで走行性改善の程度を数値により検証した。その結果、走行性改善に繋がる効果的な段差補修方法に関する知見が幾つか得られたので報告する。

クォーターカーモデル1）

IRI

㏻ᖖࡢ㏿ᗘ
30 km/h(m/km)
201816

࢚࣮ࣟࢪࣙࣥࡸ῝࠸ࡃࡰࡳ

1412108኱༙ࡀὸ࠸ࡃࡰࡳ࡛ⱝᖸࡢ῝࠸ࡃࡰࡳ
኱༙ࡀᑠࡉ࡞ࡃࡰࡳ

6ภῺ఩⨨

418

軟弱地盤上の道路盛土函渠工前後に発生した沈下状況の例

2図－2

50 km/h

60 km/hⲨࢀࡓᮍ⯒⿦㐨㊰
80 km/hᦆയࢆཷࡅࡓ⯒⿦⾲㠃ࡢᦆയ

00 =᏶᏶඲࡞≧ែ

写真－1V = 80km/h

100 km/h⥔ᣢࡉࢀࡓᮍ⯒⿦㐨㊰౪⏝ᚋࡢ⯒⿦᪂タ⯒⿦✵ ⁥㉮㊰࠾ࡼࡧ㧗㏿㐨㊰

IRIの数値と路面状態の関係2）

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2024年５月

２．２

IRI測定装置

平成28年10月、国土交通省により「舗装点検要領」が策定され、交通量に応じ目視や機器を用いた舗装のひび割れ率、わだち掘れ量、IRIの点検を行い、それらの情報を基に健全性の評価を行うと規定されている。
その内、IRIの計測については、表－1に示す測定方法に応じたクラス分けがされており3）、その方法により測定速度や測定精度、測定にかかるコストが異なるとされる。
本稿で用いたIRI測定装置は、車両バネ上およびバ

写真－2

ネ下に設置した2つの加速度計から得られる上下加速

STAMPER測定画面度を逆解析することによって、リアルタイムで路面プロファイルおよびIRIを算出する装置である共和電業
社製のSTAMPER（写真－2）を用いた4）。
この装置は、2個の加速度計とGPSセンサ、アンプおよびデータ処理ソフトを内蔵したモバイルパソコンで構成され、任意の車両に取り付けて走行しながらの計測が可能であることから、計測が非常に容易で経済的な負担も少ないことが特徴として挙げられる。当該測定装置は、路面から受ける動的応答を加速度の形で写真－3計測するクラス3のレスポンス型に分類される測定装

IRI簡易計測車両の外観置であるが、クラス2相当の高い計測精度を有することを確認している5）。
調査車両の外観を写真－3に示す。ワンボックスタイ
プの車両（トヨタ タウンエース）の、前輪左側のバネ上およびバネ下に加速度計を設置しており（写真－4）、左側タイヤ走行部分のIRIを計測していることになる。通常の乗用車に加速度計を搭載した非常に簡易な計測機器であり、天候条件や日中夜間を問わず迅速に必要なタイミングで計測できることから、工事前後

写真－4

加速度計（ばね下）のIRIの変化を効率的に把握するために、当該装置を用いた。

ル開度を一定に保つようにし、加速・減速が生じないように留意した。また、車両の左車輪がOWP（Outer２．３

Wheel Path、外側車輪通過位置）部を通過するよう測定方法

本調査では走行車線を80km/hの一定速度で走行に運転を行った。当該測定装置は高い再現性を有するし、IRIを計測することを基本とした。走行中はアクセ

ことから5）、調査車両による計測は各区間1回実施し表－1

路面の凹凸等の測定方法とIRIの算出方法3）た。
なお、IRIの算出に必要となる測定車両の一次固有振動数等の振動パラメータには、測定装置設置後にキャリブレーション走行を行い決定した値を使用している。
２．４

高規格幹線道路のIRIの管理目安

舗装点検要領6）においては、高規格幹線道路などの規格の高い道路は区分AとされIRIが3.5以下、一般国
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2024年５月 19

道などは区分BとされIRIが8以下との目安が示されて３．MMSによるレーザー測量調査いる。本稿でも、これらの目安値を踏まえ、段差補修対象区間の抽出や補修効果の検証を行う。なお、舗装走行性が低下した区間の工事前の舗装路面の高さを点検要領に示されているIRI値は100～200m程度の評

正確にかつ効率的に得るために、MMSを用いて計測

価区間長に対しての値であると理解されているものした。MMS測定によって得られた路面高さデータをの、その旨は明示されていない。IRIはその計算式の基に、走行性が低下した区間の補修時の設計路面高さ定義上、同じ場所であっても、その場所を含むIRIのを設定した。

評価区間の長さ次第で値が変わるため、評価区間長がMMSは、車両に搭載したセンシング装置（高性能何mのIRIかを意識することは重要である。例としの3Dレーザー計測器）によって、路面や道路周辺の3て、同一の場所における、評価区間100mの場合のIRI

次元座標データを走行しながら計測可能な機械装置で値（以下、IRI100mと表記する）と、評価区間10mの場ある。写真－5に調査車両の外観を示す。交通規制を合のIRI値（以下、IRI10mと表記する）を図－3に示す。

要せずに、道路の舗装路面や道路周辺の構造物や物体同一の場所であっても、評価区間長の取り方次第で値の座標データを高精細で瞬時に計測可能であることかが変わり、評価区間長が長いほど、局所的なIRI不良

ら、今後、道路の維持管理に様々な場面で活用される部の値が平均化されてIRI値は小さくなることが理解ことが期待される。
なお、MMSで測定した路面高さデータから、タイできる。
妥当な評価区間長の取り方としては、IRIの導入がヤ走行軌跡部の縦断方向高さデータを切り出してIRI

日本よりも先行している北米地域の事例が参考となを算定することも技術的に可能である。しかし、現状る。北米地域では0.1マイル（約160m）の評価区間長においてはMMSの機材数は限られており、工事前後でIRIを算出して概略を把握することが基本となってのタイミングにMMS機材を臨機に手配・計測するこいる。加えて、0.01マイル（約16m）の評価区間長でとが難しく、MMSによる路面高さデータからタイヤ段差などの局所的な異常箇所を抽出するといったよう走行軌跡部の縦断方向高さデータを解析する際には相に、用途に応じて評価区間長を使い分けている。

応の費用を要する。そのため、本研究ではMMSを工

本稿では、前述の目安値や北米での区間長設定を参事前の路面高さを把握し縦断線形をどのように修正す考に、100mの区間長のIRI100mデータで大枠の評価を行るかを設計する際の基礎データを得る目的で使用する

い、10mの区間長のIRI 10mデータで函渠工等周辺の段こととした。

差や盛土の沈下等に伴う局所的な走行性低下箇所を抽出し、補修対象区間の抽出や補修効果の判断をするこ

４．補修対象区間の抽出ととした。なお、200m、20mではなく100mと10mの評価区間長としたのは、ひび割れやわだち掘れなどの補修対象区間は、工事着手前のIRI調査結果を基に一般的な路面性状は100m区間長で評価しており、整抽出した。具体的には、IRI100mの値が3.5以上となって合性や作業上の都合が良いと考えたためである。

いる区間とIRI10mの値が8.0以上となっている区間を抽出して、補修対象区間を選定した。
補修対象として抽出した区間のうち、代表的な2区

ᯅ᪞ホ౯༊㛫㛗 Pホ౯༊㛫㛗 P㹇㹐㹇㸦PNP㸧

㹉㹎図－320

評価区間100mと10mの場合の同一区間のIRI値

写真－5

MMS車両の外観

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は①工区と②工区の2つあり、図－4より、①工区ではA函渠工の部分でIRI100mの値が3.5以上、IRI10mの値が8以上となっており、②工区ではA橋、C函渠工、D函渠工の部分でIRI100mの値が3.5以上、IRI10mの値が8以上となっていることが確認できる。IRI 10mの値が段差の影
響で高くなっている延長は40～100m程度である。図－5からは、当該区間の函渠工設置位置の路面が高く、

㪙ವᷯ

㽲Ꮏ඙



㸦PNP㸧

よる路面高さ計測結果を図－5に示す。補修対象区間

㪘ವᷯ


㹇㹐㹇

間を含む500m区間のIRI計測結果を図－4に、MMSに,5,BP,5,BP㪩㪋ᣉᎿ㹉㹎

前後の土工部分は沈下している状況が確認できる。また、盛土部は函渠工部分に比べて40cm程度の沈下量となっており、比較的大きな段差が函渠工の前後200m程度の区間にわたっている状況であった。
なお、IRI10mに着目すると、8以上の値を示すのは進行方向に対して函渠工直上を超えた位置となっていることが特筆される。沈下に伴う走行性悪化を解消するには、函渠直上を進行方向に超えた側でのすりつけが要点となることを示唆している可能性が指摘できるが、この点は今後検証を要する課題点ともいえる。
図－4

補修対象として抽出した区間のIRI計測結果

５．補修工事の例
５．１

補修方法の概要$ภῺ㸦m㸧

函渠工等周辺の段差補修の方法として、図－6に示すような3種類の方法をリストアップした。各々の方法の概要を以下に記す。
1）段差を10m程度の延長で直線的にすりつけ補修する方法（図－6の青色点線）。段差量が大きい場合、10m程度のすりつけ延長では足りない可能性があり、適切なすりつけ延長を求めることが難しい。
2）段差を数10mから数100m程度の延長で直線的に

図－5

MMSによる路面高さ計測結果（①工区）すりつけ補修する方法（図－6の緑色破線）。適切なすりつけ延長を求めることが難しい。
3）段差を数10mから数100m程度の延長で縦断曲線を用いて曲線すりつけ補修する方法（図－6の橙色一点破線）。縦断曲線は、道路構造令7）の規定値に準拠し、曲線半径R＝3,600m（凸型）、R＝1,400m（凹型）以上、曲線長L＝60m以上（V＝70km/h相当を算出）とした。同じ延長となる場合、直線的なすりつけよりも縦断曲線によるすりつけの方がオーバーレイに要する混合物量を減らすことができる利点もある。
走行性の改善効果や経済的な効果について確認を行い、3番目に示す縦断曲線を入れてすりつけ補修する方法を主に採用し、改善効果を検証することとした。
補修対象区間とした2区間（①工区、②工区）におい
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図－6

段差修正方法の種類概念図

21

て、縦断曲線によるすりつけ線形を設定してオーバー㪘ವᷯ

レイで段差補修を実施した。補修工事前の縦断方向のに示す。補修においては函渠工前後の段差を縦断曲線㪩㪋ᣉᎿ ⿵ಟ๓ ⿵ಟᚋ





㹇㹐㹇

を配した曲線でつないでいることがわかる。

㪙ವᷯ

㽲Ꮏ඙


ホ౯༊㛫P㸦PNP㸧

路面高さと、補修工事における設計路面高さを図－7




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







㹉㹎



㪘ವᷯ


５．２

ホ౯༊㛫P㸦PNP㸧

㪩㪋ᣉᎿ



 ⿵ಟ๓ ⿵ಟᚋ

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㹇㹐㹇

補修工事前後の路面高さ（①工区）

㪙ವᷯ

㽲Ꮏ඙



図－7



補修後のIRI測定結果




補修工事実施前後の①工区におけるIRIの計測結果









㹉㹎

を図－8に、②工区におけるIRI計測結果を図－9に示

図－8す。

①工区における補修前後の値(上：IRI 100m 、下：IRI 10m )①工区については、図－8上に示すIRI 100mの補修前後の値を比較すると、補修前に最大5.5程度であった前に最大10を超えていたIRI10mの値が、補修後には最大でも4.0程度に改善している。
②工区については、図－9上に示すIRI 100mの補修前後の値を比較すると、補修前に最大3.9程度であった
IRI100mの値が、補修後には最大で3.0程度、概ね2.0を下回るくらいまで改善している。図－9下に示すIRI10mの方法であることが確認できた。
参考として、近接する区間で段差を10m程度の延長で直線的にすりつけ補修を行った場合の補修前後のIRIの計測結果を図－10に示す。IRI値は一定程度改善しているものの、目安をわずかに下回る程度の改善にとどまっており、縦断線形を入れた方法の方が確実に走行性改善につながると評価できる。

22㪩㪋ᣉᎿ㪘ᯅ㪚ವᷯホ౯༊㛫P㸦PNP㸧

IRI100mで3.5以下、IRI10mで8以下を満足し、適切な補修

㪙ᯅ

㹇㹐㹇

修を行ったことによってIRIは改善し、目安とした㪛ವᷯ

たIRI10mの値が、補修後には概ね3.0を下回るくらいまこのように、縦断曲線を入れた形でオーバーレイ補㽳Ꮏ඙ ⿵ಟ๓ ⿵ಟᚋ

補修前後の値を比較すると、補修前に8～9程度であっで改善している。

㪚ವᷯホ౯༊㛫P㸦PNP㸧

－8下に示すIRI10mの補修前後の値を比較すると、補修

㹇㹐㹇

IRI100mの値が、補修後には2.4程度に改善している。図㪘ᯅ ⿵ಟ๓㸧 ⿵ಟᚋ㸧㹉㹎㪛ವᷯ㽳Ꮏ඙㪙ᯅ㪩㪋ᣉᎿ


図－9㹉㹎



②工区における補修前後の値(上：IRI 100m 、下：IRI 10m )寒地土木研究所月報№857

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ವᷯ６．まとめ ⿵ಟ๓ ⿵ಟᚋホ౯༊㛫P㸦PNP㸧㹇㹐㹇

得られた結果を以下に示す。

1）函渠工等周辺の段差に伴う走行性低下箇所として、



評価区間100mの場合のIRI値（IRI 100m）の値が3.5

以上となっている区間および評価区間10mの場合

のIRI値（IRI10m）の値が8.0以上となっている区間を抽出して、補修対象区間を選定した。



2）盛土部の沈下にともなう段差補修方法として、縦㹉㹎

る方法を現場施工し、補修工事の前後のIRI値を比ವᷯ較検証した結果、目安としたIRI100mでは3.5未満、

 ⿵ಟ๓ ⿵ಟᚋ㹇㹐㹇ホ౯༊㛫P㸦PNP㸧

IRI 10mでは8.0未満に改善し、当該方法が有効であることを確認した。

3）段差を10m程度の延長で直線的にすりつけ補修を

行う方法は、経済性は優位であり、IRI値も一定程



度改善しているものの、縦断曲線を入れた方法の方が確実に走行性改善につながる。




図－10断曲線を入れた縦断線形を設定しオーバーレイす㹉㹎







10m程度を直線的にすりつけた場合の補修前後の値(上：IRI 100m 、下：IRI 10m )謝辞：本稿では、国土交通省北海道開発局室蘭開発建設部から提供された高規格道路の補修工事に関する各種データを使用した。ここに記して謝意を表する。
参考文献

５．３

検証した補修方法の経済性

前述した図－6に示した3種類の方法を①工区で適用したと仮定した場合の工事費の比較結果を表－2に示

1） 日本道路協会：舗装調査・試験法便覧、第一分冊
S032T、pp.246-249、2019年3月す。工事費の安い順に、方法1）＜方法3）＜方法2）

2） 土木学会舗装工学委員会路面性状小委員会：路面となっている。今回実施した方法3）は、方法2）に比のプロファイリング入門、土木学会舗装工学ライ

べて経済的でありIRIも改善していることから、有効

ブラリー1、p.52、2003年1月な補修方法であると評価できる。

3） 日本道路協会：舗装点検必携、p.23、2017年4月

なお、方法3）の実施に際し、施工性に特段問題は生じなかったことを確認している。

4） 富山和也、川村彰、石田樹、中田孝一：地方自治体の道路維持管理実態と市街地道路の簡易平坦性
モニタリング、土木学会第66回年次学術講演会概表－2

要集、V-408、pp.815-816、2011.

3種類の方法を工区①で適用したと仮定した場合の工事費の比較結果

5） 丸山記美雄、吉川敏之、熊谷政行：加速度計によ㸦༢఩㸸༓෇㸧

学会北海道支部論文報告集第69号、E-01、2013年

᪉ἲ1㸧

᪉ἲ2㸧

᪉ἲ3㸧

5,500

76,48066,160ᕤ஦㈝ ⤒㈝㎸ͤ⯒⿦ࠊษ๐ࡢࡳ

る簡易なIRI計測手法に関する基礎的検討、土木
1月
6） 国土交通省道路局：舗装点検要領、pp.9-10、2016年10月
7） 日本道路協会：道路構造令の解説と運用、pp.418430、2004年2月

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24

紅林 俊
KUREBAYASHI Shun

丸山 記美雄MARUYAMA Kimio

寒地土木研究所
寒地保全技術研究グループ
寒地道路保全チーム
研究員
技術士（機械・総合技術監理）

寒地土木研究所
寒地保全技術研究グループ
寒地道路保全チーム
上席研究員
博士
（工学）
技術士
（建設）

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