第64回（2020年度）

北海道開発技術研究発表会論文

難風化酸性硫酸塩土壌への中和緑化工法適用の検討－植生層の保持に向けた試験施工－
国立研究開発法人土木研究所寒地土木研究所資源保全チーム
寒地農業基盤研究グループ
資源保全チーム○中谷 壮範横濱 充宏
田中稔

強酸性である酸性硫酸塩土壌（ASS）が露出した切土法面に植生を定着させる工法の一つに、
寒地土木研究所（旧北海道開発局開発土木研究所）が開発した中和緑化工法がある。施工後10年以上経過した道路法面の調査結果から、ASSが堅硬で亀裂の発生が困難な法面では、厚層基材吹付層の剥落が生じており、植生が定着していないことが判明した。このため、こうした切土法面においてもその吹付層が剥落しない中和緑化工法を開発するために、植生基礎工にポリエチレンネットを用い、異なる吹付層厚による試験施工を実施した。

キーワード：酸性硫酸塩土壌、切土法面、緑化・植生

１．はじめに吹付層が剥落しない中和緑化工法を開発することである。
本報告は、難風化ASSにおける改良型中和緑化工法の試験施工の概要と施工後の植生の状況、今後予定している調査・評価について述べる。

道路建設や農地造成などで掘削を行う場合、酸性硫酸塩土壌（以下、ASSと記す）が出現することがある。ASSは易酸化性硫黄を大量に含むため、空気に触れると容易に酸化されて硫酸となり、強酸性（pH3.5以下）を呈する。ASSが接触する鉄製品やコンクリートには腐食劣化
中和緑化工法による施工断面が発生する。また、ASSが露出した切土法面においては、そのままでは植物が生育しない。
中和風化部
したがって、ASSが露出した切土法面に植物を定着さ未風化部
せる場合、酸による害から植物を保護する対策が必要である。寒地土木研究所（旧北海道開発局開発土木研究
中和緑化工法による施工断面写真所）は、ASSが露出した切土法面の低コスト緑化工法として、中和緑化工法を開発した１）。この工法は、厚層厚層基材種子吹付工
5
基材吹付工法の一種であり、厚さ5cmの厚層基材吹付層と切土基盤との間に、炭酸カルシウム、粘着剤、バーク炭カル・土・粘着剤
酸性硫酸塩土壌の土層
炭カル・バーク堆肥・粘着剤堆肥および客土材を混和した厚さ1.3cmの炭カル吹付層を挟在させたものである（図-1）。これにより、ASS中
図-1 中和緑化工法の施工断面模式図に発生する硫酸が中和されるため、植物の生育が可能となる。さらに、ASSに生じた亀裂に根が伸長することで水分を十分に吸収することが可能となり、植生が良好に維持される。
既報の中和緑化工法施工法面の長期経過後の追跡調査
２．中和緑化工法の特長と課題
２）
報告 によると、大部分の施工区域では長期間経過後も植生が維持され良好であるが、難風化ASSの施工区域
従来の中和緑化工法の特長と課題を整理すると以下のは厚層基材吹付層が剥落していることが確認されている。 とおりである（表-1）。課題となっている難風化 ASS に資源保全チームは令和元年度より難風化ASSの中和緑対する厚層基材の剥落防止対策を改良型中和緑化工法と化技術に関する研究を行っている。この研究の目標の一して検討することとした。
つは、難風化ASSの露出した切土法面において厚層基材
NAKATANI Takenori, YOKOHAMA Mitsuhiro, TANAKA Minoru－ 255 －４．試験施工の概要

表-1 中和緑化工法の特長と課題
特長
・法枠工法に比べ低コスト

課題
・湧水がある法面では適用不可

・易風化ASSでは長期間経過後 ・難風化ASSでは厚層基材が剥も植生が良好落し適用が困難

４．１ 施工位置および地質概要
試験施工対象箇所は、追跡調査により厚層基材吹付層の剥落が確認された、中和緑化工法の施工実績がある遠別町の難風化 ASS の切土法面とした（図-2）。
また、試験施工地点の地質は、既往の地質調査結果によると表-2 の通りである４）。

３．改良型中和緑化工法の検討
３．１ 植生の維持に必要な厚層基材の厚さ
難風化 ASS は堅硬で亀裂が発達しないため植物根がASS 層に伸張できない。このため、植物は ASS 層から水分の吸収ができず、厚層基材吹付層のみから水分を吸収しなければならない。そこで、厚層基材吹付層をどの程度の厚さにすれば、植物に必要十分な養水分の供給ができるかを把握するため、4cm から 10cm までの範囲内で 4段階の厚層基材吹付層（吹付厚 t=4cm,6cm,8cm,10cm）を設定し、対照区に従来の中和緑化工法（金網・吹付厚t=5cm）を設定した。

遠別町

図-2 試験施工地点
３．２ 厚層基材吹付層の剥落防止資材
従来の中和緑化工法では、厚層基材吹付工と緑化基礎工に標準仕様の金網張工（亜鉛メッキ菱形金網φ2（#14）50mm×50mm)を併用していた。金網は、吹付によ
表-2 試験施工地点の地質概要
地質年代
中和緑化工法
中和緑化工法って造成された植物の生育基盤である厚層基材吹付層の地点
層名岩種
施工実績
厚層基材層の状況
紀世
剥離を防止する補助材であり、植物根が発達して地山に
遠別町 新第三紀 中新世 東野層下部泥岩層 頁岩 平成15年施工
剥落あり
活着すれば、その必要性は低くなる３）。易風化 ASS では金網が腐食劣化しても亀裂に植物根が伸長することで植生が維持されるが、難風化 ASS では亀裂の発達がなく植物根の伸長ができず、金網が腐食破断することで厚層４．２ 試験区と対照区の概要基材吹付層の剥落に至ったことが確認されている。
試験区は、植生基礎工の剥落防止資材としての有効性
このため、改良型中和緑化工法では、厚層基材吹付層を確認するため、抗腐食性であるポリエチレン製の植生の剥落を防ぐため、植生基礎工において従来の菱形金網ネットまたは落石防止ネットを菱形金網の代替として使の代替として抗腐食性のポリエチレン製植生ネットおよ用した。また、厚層基材吹付層の厚さは、厚層基材吹付び落石防止ネットを使用することとした。
工の最大値 10cm５）から 2cm きざみの４段階に設定した植生ネットおよび落石防止ネットは厚層基材吹付層の（表-3）。以下に、改良型中和緑化工法の施工断面標準重量を計算して、これらの崩落防止資材にかかる引っ張図（図-3）および施工前の状況（写真-1）を示す。
り力を計算した上で、安全率 1.5 を乗じ、その値 a とこ
なお、対照区は菱形金網を使用した既存の中和緑化工
れらの崩落防止資材の引っ張り試験結果の数値 b を比較法の区域とした。
した上で、a＜b となる剥落防止資材を選定した。
落石防止ネットの場合、b は a を遥かに上回っており、
表-3 試験区と対照区の設定概要
冬期間にかなりの積雪があったとしても厚層基材吹付層
植生基礎工
区域
厚層基材吹付厚さ
備考（剥落防止資材）の剥落は起きないと想定される。
試験区 ①t=4cm
植生ネット
改良型中和緑化工法
しかし、植生ネットの場合は、b が a を上回っていて試験区 ②
t=6cm
植生ネット
改良型中和緑化工法
も積雪荷重を考慮していないため、積雪荷重によっては
試験区 ③
t=8cm
植生ネット
改良型中和緑化工法
試験区 ④t=10cm
落石防止ネット
改良型中和緑化工法
植生ネットが破断し厚層基材吹付層が剥落する可能性が
対照区 ⑤t=5cm
菱形金網
既存の中和緑化工法ある。このため、本試験施工において積雪荷重による植生ネットの破断の可能性についても検証する。

NAKATANI Takenori, YOKOHAMA Mitsuhiro, TANAKA Minoru－ 256 －

厚層基材吹付工
中和吹付層（2層）
酸度中和工（1.0cm）
酸度改良工（0.3cm）
ワラムシロ
厚層基材

③スペーサー

t=4cm～10cm

④

植生ネット
地山（基盤土）主アンカーピン

落石防止ネット

D16×L400mm
補助アンカーピン
緑化基礎工

D10×L200mm

菱形金網または植生ネットなど

サンプリング用７）ワラムシロは織目を粗くした斜面被覆用のムシロを使用する。
ムシロのワラが法面に水平になるよう張り付ける。
落石防止ネットム シ ロ の 重 ね 幅 は 10cm以 上 と す る 。

緑化基礎工（剥落防止材）（菱形金網または植生ネットもしくは落石防止ネット）

写真-2 ポリエチレンネットの設置状況

地山（基盤土）図-3 改良型中和緑化工法 施工断面標準図⑤ ① ②t=5cm
t=4cm t=6cm③④t=8cmt=10cm

写真-3 試験用剥落防止資材の設置状況

写真-1 施工前の状況（〇数字は試験区名を示す）

４．３ 試験用の剥落防止資材の設置
長期間にわたる植生基礎工の剥落防止資材の経年劣化状況を把握するため、サンプリング用のネットおよびアンカーピンを設置した。
ポリエチレンネットは２重（表面側がサンプリング用）に設置し、表面側を切り出すこととした（写真-2）。
アンカーピンは、主アンカーピン（D16）、補助アンカーピン（D10）を設置した。このほかに、サンプリング用として、そのアンカーピンの間に、主アンカーピン（D16）、補助アンカーピン（D10）、比較用アンカーピン（D19）、比較用補助アンカーピン（D14）を設置した（写真-3）。比較用のアンカーピンを設置したのは、異なる鉄筋径における腐食度合いを確認するためである。
なお、対照区には、主アンカーピン（D16）と補助アンカーピン（D10）を設置した。

４．４ 施工後の植生の状況
厚層基材の吹付完了から約 1 ヶ月半が経過した法面では、厚層基材吹付厚さが t=4cm の試験区①がやや草勢が低下しているように見受けられる。これは、岩盤からの水分供給がなく、植生基材の水分保持量が少ないためと考えられる（写真-4、5、6）。

⑤① ②③t=5cmt=4cmt=6cm
t=8cm④t=10cm

写真-4 厚層基材吹付完了後の植生状況（遠景）
NAKATANI Takenori, YOKOHAMA Mitsuhiro, TANAKA Minoru－ 257 －金網

５．２ 崩落防止資材の経年劣化
サンプリング用に設置した植生ネット、落石防止ネッ
ト、菱形金網の試験片を切り取り、劣化状況を目視確認するとともに引っ張り試験を実施して経年的劣化状況を把握する。また、固定用の L 字アンカーピンについても同様にサンプリング用に設置したものを引き抜き、腐食度合いを目視確認するとともに強度試験を行って劣化度合いを定量的に評価する。

植生ネット

⑤①

②

t=5cm

t=4cm

t=6cm

写真-5 厚層基材吹付完了後の植生状況（近景 1）

厚層基材の吹付完了から約 1 ヶ月半経過した状況までしか確認できておらず、その状況では試験区①の吹付厚t=4cm は乾燥しているようで他の試験区と比較すると草勢が劣っていた。
今後は、厚層基材吹付層の状態と植生の経年変化を調査し、崩落防止資材の経年劣化を評価することとしている。本試験工事の検証を進め、難風化 ASS に対する新たな中和緑化工法を提案したい。

落石防止ネット

植生ネット

６．おわりに②③④t=6cm

t=8cm

t=10cm

謝辞：試験施工の実施にあたり、道路管理者、施工業者の関係各位にご協力を賜った。ここに記して謝意を表する。

写真-6 厚層基材吹付完了後の植生状況（近景 2）

５．今後の調査と評価

参考文献
1) 横濱充宏、斉藤惣一、石渡輝夫：酸性硫酸塩土壌の露出し５．１ 厚層基材吹付層の状態と植生の経年変化
植物に必要十分な養水分（保水力）を有しているかを確認するため、自動記録式水分計を設置して、厚層基材吹付層について厚さ別土壌水分量を計測する。また、各試験区の植物の繁茂状況を確認するとともに、積雪荷重による厚層基材吹付層の剥落の有無を目視確認する。
気象の影響については、雨量計を設置して降水量を計測し、厚層基材吹付層の水分量との関係を把握する。また、冬期に積雪深と積雪重量をスノーサンプラーで計測し、積雪期間中の積雪荷重の推移を調査する。

た切土法面における植生工法、日本土壌肥料科学雑誌、第68 巻、第 6 号、pp.703-707、1997.
2) 山本弘樹、横濱充宏：中和緑化工法法面の現地調査結果の報告、寒地土木研究所月報、2019.
3) のり面緑化技術－厚層基材吹付工－日本法面緑化技術協会
編、pp82、2005.
4) 横濱充宏、山本弘樹、田中稔：難風化酸性硫酸塩土壌の判別法確立に向けた検討、寒地土木研究所月報、No.805、2020.
5) 道路土工 切土工・斜面安定工指針(平成 21 年度版)、社団NAKATANI Takenori, YOKOHAMA Mitsuhiro, TANAKA Minoru－ 258 －

法人 日本道路協会、pp215、2009.