目

令和 2 年度
美里町新中学校整備造成実施設計報告書

１２３設計報告書

概要版
４５６７

次整地設計 …………………………………………………………… 1
1-1 造成計画 …………………………………………………… 1
1-2 鉄塔外周擁壁 ……………………………………………… 5
1-3 軟弱地盤解析 ……………………………………………… 6
防災設計 …………………………………………………………… 11
2-1 仮設沈砂池 ………………………………………………… 11
2-2 地下水排除工 ……………………………………………… 12
2-3 土砂流出防止柵 …………………………………………… 13
2-4 防災調整池 ………………………………………………… 14
道路設計 …………………………………………………………… 193-1 管理用通路 ………………………………………………… 193-2 町道歩道舗装 ……………………………………………… 22排水設計 …………………………………………………………… 244-1 雨水排水設計 ……………………………………………… 24
付帯施設 …………………………………………………………… 315-1 パイプライン ……………………………………………… 31施工計画 …………………………………………………………… 32
6-1 施工計画 …………………………………………………… 32
6-2 工事工程 …………………………………………………… 32
6-3 動態観測計画 ……………………………………………… 34数量総括表 ………………………………………………………… 41

１整地計画基本設計に基づき、以下に示す条件にて計画を行った。
【設計条件】①最低造成高は浸水深＋10cm の 9.70m であること。
②基本計画時の配置計画を基に、防災調整池位置及び進入路を設定したこと。
③調整池容量は河川課協議により V=2,955m3 であること。
④車両動線を考慮し鉄塔回りに擁壁を設置

1-1.造成計画
造成計画高は、北側に計画される防災調整池に区域内の雨水排水を流入させるため、防災調整池に向かって排水勾配が確保出来る計画とした。
図 1-1造成計画平面図

1

2

3

4

1-2.鉄塔外周擁壁

図 1-3 標準断面図

鉄塔外周部は駐車場からの車両動線を考慮し、用地内を有効に利用するため擁壁を設置する計画とする。
図 1-2 鉄塔回り平面図

5

1-3.軟弱地盤対策

図 1-4 施工可能範囲図

軟弱地盤解析編の結果より軟弱地盤対策を以下に示す（1）造成盛土周辺への対策
造成盛土による引き込み沈下・側方変位が予想されることから、水田・農道・水路等に配慮し、ここでは「縁切り溝工」の施工を考慮する。
（2）隣接する電力鉄塔への対策
造成盛土の影響による電力鉄塔へ影響を与えないように、ここでは隣接の土地区画整理事業でも行った鋼矢板により縁切り対策を行い、盛土施工を行う計画とした。
（3）軟弱地盤解析
沈下解析、安定解析及び地盤改良結果の抜粋を次頁以降に示す。
また、軟弱地盤対策工および建築工事において、送電線付近の施工に関する資料（施工可能範囲図）を図 1-4 に示す。

678910２防災設計

図 2-1-1 仮設沈砂池開発事業において広範囲にわたって地形、植栽状況等を改変するので、工事施工中の土砂の流出等による災害を防止することが重要である。したがって、適切な防災工法の選択等の必要な防災措置を考慮する。

2-1.仮設沈砂池
土工事施工段階においては、降雨により地区外への土砂流出が考えられることから、防災小堤により土砂流出を防ぎ、仮排水路により速やかに仮設沈砂池へ密びくように計画する。
2-1-1.流域面積

名称

流域面積（ha）

1 号仮設沈砂池

A1 = 1.20

2 号仮設沈砂池

A2 = 2.27合

計

A= 3.47

2-1-2.仮設沈砂池（1）設計堆積土砂量
土地造成中に対する堆積土砂量は、「防災調節池等技術基準（案）解説と設計実例」P.25 より、150ｍ3/ha/年とし、1 年間に 1 回浚渫を行うものとして下式により算定する。
設計堆積土砂量
名称

Ｖ＝150ｍ3/ha×造成面積（ha）
流域面積

堆積土砂量
3

沈砂池容量

判定

（ha）

（ｍ ）

（ｍ3）

1 号仮設沈砂池

1.20180197

OK

2 号仮設沈砂池

2.27341362

OK

備考

112-2.地下水排除工

表 3-2-1 粗度係数

盛土内に地下水排除工を設置して、地下水をすみやかに排除するとともに、地下水の盛土材へ管の上昇を防ぐことにより、盛土の安定化を図る。

材

塩ビ

原管

流量計算に用いる粗度係数値

0.008～0.010.012

塩ビコルゲート

0.015

0.015

ポリエチレン

0.009～0.010.012

0.0150.015

網状管Ａ種

0.010～0.012

0.012

地下水排除工の処理水量は「宅地防災マニュアルの解説」P212 より、単位水量 2.5ℓ/s/ha（盛網状管Ｂ種

0.0150.015

土面積あたり）とする。これは、計画降雨量 100ｍｍ/日（全国主要都市での 2 年確率値に相当）

ヒューム管

0.013

0.013

空隙コンクリート

0.020

0.020

地下水排除工は、盛土施工前の現地盤に設置するととに、排水機能を発揮するような配置計画を行う。

ポリエチレンコルゲート

2-2-1.地下水排除工の処理水量に対して、観測データの誤差や盛土施工初期値の圧密排水による暗渠排水量の増加を考慮し、5 割の余裕をみこんだものである。
盛土面積

単位水量

処理水量

（ha）

（ｍ3/ｓ/ha）（ｍ3/ｓ）

3.47

0.00250.009

3-2-3.暗渠（幹線）の設置間隔
暗渠（支線）の配置間隔は、「宅地防災マニュアルの解説」P211 では、下記に示す通りであり、本計画地においては地質調査結果より軟弱地盤地域であることから 20ｍ間隔とする。

2-2-2.暗渠（幹線）の通水能力

標

通水能力は、下記のマニング式を使用する。
（暗渠管の口径は 200 とする）
1
Ｖ＝ｎ× Ｒ2/3 × Ｉ1/2

ここに、Ｑ：流下量（流下能力、（ｍ3/ｓ））＝Ａ×Ｖ
Ｖ：流速（ｍ/ｓ）
ｎ：0.015（粗度係数表参照）
Ｉ：勾配（％、0.3％ 最低勾配）
Ｒ：径深（Ａ／Ｐ）（ｍ）
Ａ：流水断面積（満管）（ｍ2）
Ｐ：流水潤辺長（ｍ）

処理水量

断面積Ａ

潤辺Ｐ

径深Ｒ

勾配Ｉ流速Ｖ

流下量Ｑ（ｍ3/ｓ）

（ｍ2）

（ｍ）

（ｍ）

（％）

（ｍ/ｓ）

（ｍ3/ｓ）

0.009

0.031

0.628

0.049

0.30.489

0.015

判定
ＯＫ

12

準B=40ｍ

軟弱層あり

B=20ｍ

2-3.土砂流出防止柵

図 2-3-1 防災計画平面図

事業区域外へ土砂を流出させないようにするために、簡易な土砂流出防止工を設置することとする。

13

2-4.防災調整池
防災調整池は「防災調整池設置指導要綱（宮城県）」に基づき、平地部の恒久防災調整池として計画する。

1415161718３道路設計

表 4-1-2 疲労破壊輪数の基準（普通道路、標準荷重 49ｋN）

3-1.管理用通路
管理用道路は基本設計に基づき、町道小牛田南郷線で 2 箇所の進入路を計画する。正門は校舎側とし、緊急車両のみ通行可とし、スクールバス等の車両は東側の駐車場側からの進入とする。
管理用通路舗装構成は、舗装設計便覧（公益財団法人日本道路協会）および構内舗装・排水設計基準（国語交通省大臣官房官庁営繕部整備課）により計画する。
（1）舗装断面
舗装断面は、下記に示す断面構成とする。
図 3-3-3 車路・駐車場のアスファルト舗装の断面（3）凍上抑制層
凍上抑制層は土木設計マニュアル設計施工編（宮城県土木部）より鹿島台地区の設計凍結深 40ｃｍから舗装厚を差し引き 15ｃｍとする。

（2）路盤厚表層厚は 5ｃｍとし、路盤厚は下記の表より 20ｃｍとする。
表 4-1-1 車路・駐車場のアスファルト舗装の路盤厚※舗装設計便覧 P30 で以下の表が記載されており、15 台/日・方向の疲労破壊輪数が 1,500 回/10 年とあることから、1,000 超 2,000 以下、設計 CBR3 の路盤厚 20ｃｍとした。

敷地内の通路及び駐車場の舗装構成は、進入路と同様な舗装構成とする。

192021

3-2.町道歩道舗装（1）一般部

図 4-2-2 町道小牛田南郷線標準断面図

町道小牛田南郷線は現在片側歩道となっているが、新中学校造成に伴い歩道の新設を行う計画である。現況の歩道舗装構成は以下に示すように、表層工 3cm、路盤工 10cm となっていることから、新設部の舗装構成についても同様の舗装構成とする。
図 4-2-1 町道小牛田南郷線標準断面図（2）管理用通路部
管理用通路部の歩道舗装構成は、土木設計マニュアル Ⅱ設計施工編（宮城県土木部）P205 の乗入部舗装により計画する。
表 4-2-1 乗入部舗装構成
セメントコンクリート形式

コンクリート

路盤

アスファルト
密粒度 or 細粒粗粒度（As 安）

路盤度
1種252551030

2種

20205525

3種

15105－25

1 種タイプ……普通自動車のうち、おおむね車体長 8ｍ以上の車両が出入りするガソリンスタンド、工場、大型店舗、ドライブイン、駐車場、及び運輸倉庫等の通路（6.5ｔを超えるもの）
2 種タイプ……普通自動車が出入りする通路で 1 種及び 3 種通路以外のもの（6.5ｔ以下）
3 種タイプ……小型自動車のみが出入りする一般家屋の通路（乗用、小型貨物自動車）
注）

普通自動車

小型自動車

長さ 12ｍ、幅 2.5ｍ

長さ 4.7ｍ、幅 1.7ｍ

2223

４排水設計

4-1-3.降雨強度（Ｉ）
降雨強度は流達時間に応じ 5 年に 1 回の確率で想定される値以上とし、その値は 66mm/ha を4-1.雨水排水設計下回ることはできない。
（「開発便覧」P.339 より）

雨水排水計画は「都市計画法開発許可制度便覧（宮城県土木部建築宅地課）」（以下、開発便覧

本計画においては、宮城県降雨強度表（「開発便覧」P.341）より北部内陸の 5 年確立降雨強という）に基づき実施する。

度を採用する。

4-1-1.計画雨水量（Ｑ）

Ｑ＝計画雨水量の算定は、合理式による。
Ｑ＝1,178（mm/ha）

t3/4＋8.11

ここにｔ=ｔ1＋ｔ2

１360

・Ｃ・Ｉ・Ａｔ ：流達時間
ｔ1 ：流入時間（min）
3

ここにＱ：計画雨水量（ｍ /ｓ）

ｔ2 ：流達時間（min）

Ｃ：流出係数
Ｉ：降雨強度（mm/ha）
Ａ：集水面積（ha）

4-1-4.流入時間（ｔ1）流入時間は、下表より平均の 7 分とする。

4-1-2.流出係数（Ｃ）
平地部分については、土地利用計画が決定していないことから「屋根」「道路」相当の 0.9 を状採用する。また、外周部の法面については、空地（緑地）相当の 0.3 を採用する。
区分

流出係数

区分

流出係数

区分

流出係数

屋根0.9

水面1.0

勾配の急な山地

0.5

道路0.9

空地（緑地）

0.3

勾配の緩い山地0.3

その他の不浸透面

0.8

芝、樹木の多い公園

0.2

なお、「開発便覧」Ｐ.339 より、土地利用の求積率による荷重平均割合で算出した総合流出係数は、0.6 以上とする必要があるが、下表より 0.6 以上となり問題無い。
分面積（ha）

流出係数

地3.490.90

法面0.450.30

合計

3.94

造成

総合流出係数0.83

流入時間

人口密度が大きい5分

人口密度が小さい

10 分

平7分

均

「開発便覧」Ｐ340 より「開発便覧」Ｐ339 より区

況判定
0.83≧0.6
ＯＫ24

4-1-5.流達時間（ｔ2）マニングの粗度係数ｎ①流下時間の算定ａ）流下時間ｔ2＝

Ｌ60・Ｖ

Ｌ：水路の延長（ｍ）
Ｖ：水路内の流速（m/sec）b）水路内の流速（マニングの式）
Ｖ＝

１ｎ・Ｒ2/3・Ｉ1/2
ｎ：粗度係数
Ｒ：径深（ｍ）＝流水断面Ａ（㎡）／流水潤辺長（ｍ）「道路土工要綱」P.137 より

Ｉ：水路勾配4-1-6.断面設計
水路の形式
管水渠

路

自然水路

水路の状況ｎの標準値

ヒューム管0.013

Ｑ＝Ａ・Ｖ

硬質塩化ビニル管

0.010

Ｑ1≦Ｑ

コルゲートメタル0.033

Ｑ：流下能力（m3/sec）

モルタル0.013

Ａ：通水断面積（㎡）

コンクリート、コテ仕上げ

0.015

Ｖ：水路内の流速（m/sec）

コンクリート、底面砂利

0.017

Ｑ1：計画雨水量（m3/sec）

石積み、モルタル目地

0.025

空石積み

0.032

土、直線水路、雑草あり

0.027

砂利、直線水路0.025

岩盤直線水路0.035

整正断面水路0.030

非常に不整正断面、雑草立木多し

0.100

設計水深は以下の通りとする。
開渠：8 割水深「開発便覧」P.343

矩形管渠：9 割水深
4-1-7.流速
側溝の流速が大きすぎると水路表面の摩耗や洗堀の起こる恐れがあり、反対に小さすぎると土砂等が堆積することから、コンクリート側溝の流速は 0.60～3.0ｍ/sec の範囲となるよう計「開発便覧」Ｐ340 より画する。

25

4-1-8.上流流域の流出量（町道小牛田南郷線横断管）
計画地南東部の町道小牛田南郷線を横断して、上流流域の雨水排水が流入する。しかし、上流流域が不明であるため、ここでは安全側を考慮し、横断管の最大流下能力相当が流入するものとして計画する。
（1）横断管諸元
現況測量図より横断管の諸元は以下のとおりである。
管種：ヒューム管（n=0.013）

管 径 Ｄ：φ300
管 底 高：上流側 7.95、下流側 7.59、高低差 0.36ｍ
管路延長：12ｍ
勾 配 Ｉ：3.0％（0.36ｍ／12.0ｍ×100）（2）最大流下能力
Ｑ＝Ａ×Ｖより＝0.071×2.370＝0.168ｍ3/ｓ
ここに
Ａ＝πＤ2／4＝0.302・π／4＝0.071ｍ2
Ｖ＝1／ｎ・Ｒ2/3・Ｉ1/2＝1／0.013×0.0752/3×0.0301/2＝2.370ｍ/ｓ
Ｒ＝Ａ／Ｐ＝0.071／0.942＝0.075ｍ
Ｐ＝πＤ＝0.30ｍ×π＝0.942ｍ

2627282930

５

付帯施設

5-1.パイプライン
計画地外周の町道小牛田南郷線、小桜上線及び東側農道には、水田への給水のためのパイプラインが布設されている。そのため盛土工事に支障があることから、引込管の廃止を行うものとする。

31

６

施工計画

6-2.工事工程

6-1.施工計画

工事工程は、施工機械の 1 日当りの作業量から、工事実日数を算出したのち供用日数の算出を

軟弱地盤解析結果に基づき、計画区域のブロック毎の沈下時間を考慮し、沈下時間が長い区域行った。また、盛土放置期間は「令和元年度西側より施工に着手する計画とする。盛土法面は施工時の安定条件を満足させるため、外周部の美里町新中学校整備予定地地質調査等業務」で 1年としていることから、本検討においても 1 年とする。

地盤改良を行い、その後土砂の搬入を行い沈下収束後に盛土材の撤去を行う。その後プレロード盛土を東側（グラウンド側）へ移動させる。東側の施工についても西側と同様に外周部の地盤改（1）工程の考え方良を行った後、土砂の搬入を行い、沈下収束後盛土材の撤去を行う計画とする。

工程計画はプレロード盛土等の場外搬出が発生することから、極力場外搬出土量が少なくな次頁に施工区域区分を示す。

るように、校舎側とグラウンド側の工事を分けた工程とし、また、新中学校の開校日が令和 7年 4 月であることを踏まえた工程とする。
図 6-1 施工区分図

3233

6-3.動態観測計画

3435

36

3738

39

40

７

数量総括表
数量総括表を以下に示す。

4142434445