第 2 章 7 水の流れ等【作】

AThhF
法先洗掘

Ae

ケーソン下部洗掘

ブロック下部洗掘Bmb
図− 7 . 5 . 8 洗掘量の定義 （式（7 . 5 . 1）は消波ブロック下部の洗掘のみを対象としている）


図－ 洗掘量の定義 (式  は消波ブロック下部の洗掘のみを対象としている)
洗掘は数千波の作用で最大値に落ち着く傾向にあり、式（7 . 5 . 1）で推定される洗掘量はその最大値である。
また、洗掘は周期の長いうねり性波浪で顕著であり、波高が小さな波でも周期が大きい場合には洗掘が大きくなる場合がある。
消波ブロック被覆堤における洗掘が発生すると判断される場合には、対象施設の種類や規模、施工の難易度や工期、経済性や過去の実施例等を参考として事前対策工の検討を行い、事後対応による対処可否も含め、のり先からケーソン背後までの敷設を基本とする。のり先洗掘防止工としてはマット類などの洗掘防止工を敷設する方法があり、別途考慮する必要がある。

ケーソン
消波ブロック
基礎捨石
法先洗掘防止工

捨石下部の吸い出し防止工

図−7 . 5 . 9 洗掘防止工
洗掘防止工
図－

7 . 5 . 3 吸い出し（1）構造物の背後地盤の土砂の吸い出しにより施設の安定性を損なうおそれがある場合には、当該施設の構造形式を考慮して、適切な吸い出し防止対策を講ずる必要がある。土砂の吸い出しは、マウンドを透過した波、［作］第２章図７．５．８FQEZ
ケーソンとケーソンの間の目地を通して作用する波、あるいは越波によって、埋立土砂が吸い出されることによって発生する。このような土砂の吸い出しでは、土砂が徐々に運び去られるため、埋立砂内部に空洞が発生する場合がある。このような空洞が発生すると、重大な陥没等に至る可能性があるため、注意する必要がある。また、マウンド透過波が大きい場合には、マウンド透過波の揚圧力によって埋立砂がボイリングし、甚大な被害に至る場合がある 56）57）。
（2）吸い出し対策工
ケーソン背後には土圧軽減を目的として、裏込石を設置する場合がある。裏込石の斜面には防砂布やマット類が敷設され、その上に埋立砂が設置される。ただし、防砂布やマット類に耐久性の問題がある場合は、マウンド透過波や潮汐によって破損し、その後、埋立砂が裏込石内に自然落下、あるいは吸い出されることにより、埋立砂内部に空洞が発生することがある。したがって、防砂布、マット類の施工には十分注意する必要がある。
吸い出しを安定的に抑止する方法としてフィルター層の敷設が挙げられる 57 - 1）57 - 2） 。フィルター材は均一粒径ではなく一定以上の粒度であることが望ましい。例えば、港湾資材として用いられるクラッシャランC 40 などは均等係数 3 以上の粒度のよいフィルター材と言える。構造物の背後地盤における土砂の吸い出し抑止のためのフィルター材の選定には次式を用いることができる。
［作］第２章図７．５．９FQEZ
─ 289 ─︻作︼第２章適切な対応方策について選定する必要がある。また、洗掘防止工は図− 7 . 5 . 9 に示すように消波ブロックの【作】第 2 章 気象・海象

DF50/DS50 ≤20 またはDF15/DS85 ≤5(ただし、U cF ≥3)（7 . 5 . 3）

ここに、UcF ：フィルター材の均等係数
DF 50 ：フィルター材の中央粒径
DS 50 ：埋立砂の中央粒径
DF 15 ：フィルター材の 15 % 粒径
DS 85 ：埋立砂の 85 % 粒径
この際、埋立砂の均等係数も UcS ≥ 3 の場合には、DF 50 /DS 50 ≤ 25 が適用できる 57 - 1）。また、フィルター材の均等係数 UcF ＜ 3 の場合でも、埋立砂の均等係数 UcS ≥3 の際は、DF50 /DS50 ≤22 を用いることができる 57-1）。フィ
ルター層は、一般に、2 層構造以上のフィルター層とすることで裏込石に対する安定性を確保する。フィルター層の 1 層の厚さは 30 cm 以上あれば良い 57 - 1）57 - 2）。裏込石とフィルター層の粒径比によっては、上記関係を満たすことを確認した上で、1 層のフィルター層で裏込石に対する安定性を図ることができる。なお、岩ずり等、UcF ≥ 10 の材料 57 - 3）をフィルター材として使用する場合には、細粒分が多く含まれていないことに留意する。
また、フィルター層の敷設に際しては、施工中に作用するマウンド透過波や越波、水域内の発生波に対する︻作︼第２章安定性に留意する。フィルター層は、防砂布、マット類と組み合わせをする場合もある。
液状化対策等で用いられる固化材が吸い出し抑止に適用される場合がある。通常、固化した材料は吸い出しを受けないが、薄い層の場合、動的外力や変形下で亀裂やクラックが生じ、砂が吸い出される可能性があり、注意が必要である。
なお、吸い出し抑止材は、臨海部で生じる地震・波・流れ等の多様な動的外力下で吸い出しを安定的に抑止する変形追随性のある材料を選定することが重要である 57 - 1）57 - 2）。
ケーソンとケーソンの間の目地には、防砂板が設置される場合が多いが、目地での波圧はケーソン前面に働く波圧と変わらないため、これも耐久性の無いものは破損しやすい。また、砂は防砂板とケーソンの隙間から漏れ出しやすいため、ケーソン背後に埋立砂を直接設置すると、目地からの砂の吸い出しが多くなるため、好ましくない。
ケーソン間目地の透過波に起因する吸い出し及び陥没抑止には、作用外力としての目地透過波を低減する手法 57 - 4）57 - 5）や遮水する手法 57 - 6）も有効である。

7 . 6 海浜変形予測
海浜の変形を予測する場合には、適切な手法を用いた予測結果及び現地における過去の海浜変形の状況等（2）水理を考慮し、総合的に検討すべきである。海浜の変形を予測する方法としては、（1）経験工学的予測、模型実験（特に移動床模型実験）による予測、（3）数値シミュレーションによる予測があるが、海浜の変形状況は当該地域の特性に支配される面が強いため、1 つの予測手法だけに頼るのは適切でなく、可能な限り多くの現地の情報を総合的に検討して海浜の変形を予測することが必要であり、二つ以上の予測手法を組み合わせて用いることが望ましい。

7 . 6 . 1 経験工学的予測
経験工学的手法は、過去に生起した対象海岸とは異なる海岸での海浜変形の事例を整理解析し、対象海岸に設置される施設の配置形状や構造の特徴と過去の事例との類似性を考慮して、新たな施設の設置後に生じ得る海浜変形を類推する方法である。施設の設置に伴う複雑な地形変化を、数多くの海岸における施設築造の実施例から類型化し、より一般的な地形変化特性を見いだす研究が田中 58）によってなされている。その結、果によると、我が国の港湾周辺の地形変化は典型的ないくつかのパターンに分類することができ（図− 7 . 6 . 1）
例外的事例は比較的少数にすぎない。したがって、図− 7 . 6 . 1 のパターンを対象海岸と対比することにより、定性的な海浜変形予測が可能になる。
─ 290 ─

長いといと長い凹型海岸の中央部
33 長い凹型海岸の中央部変形に伴う変化
変形に伴う変化
トンボロの形成aa トンボロの形成

88 湾口及び港口の方向や湾口及び港口の方向や10 岬の裏手に設けた形の変化に伴なう10形の変化に伴なう岬の裏手に設けた
汀線の変化
岬の間の堆積汀線の変化 第 2 章 7 水の流れ等【作】
岬の間の堆積における導流堤両側の︻作︼第２章における導流堤両側のb 防砂堤があると
5 静穏域への土砂堆積
2 浜の端に流出する河川
1 沿岸漂砂の阻止による堆積
堆積
経験工学的予測手法は、現地スケールの実績に基づいているため、概略の推定には強力な手法ではあるが、b 防砂堤があると
5 静穏域への土砂堆積
2 導流堤への堆積
1 上手堆積、下手欠壊
沿岸漂砂の阻止による浜の端に流出する河川
それは海浜変形をパターン化してとらえる一面があるため、定量的な議論は不可能である。
上手堆積、下手欠壊
導流堤への堆積a 突堤の長さによってトンボロが十分発達するとトンボロが十分発達すると
b 防砂堤があると
5 静穏域への土砂堆積
2 浜の端に流出する河川
1a 沿岸漂砂の阻止による突堤の長さによって
b 防砂堤があると
b 11
5 静穏域への土砂堆積
2上手堆積、下手欠壊
2 5導流堤への堆積
防砂堤があると斜部の長い防波堤
1 短いと静穏域への土砂堆積
岸漂砂の阻止による
沿岸漂砂の阻止による浜の端に流出する河川
浜の端に流出する河川
防波堤周辺の局所
港内の砂浜と海底変化 b11
防波堤周辺の局所
港内の砂浜と海底変化
手堆積、下手欠壊
上手堆積、下手欠壊
導流堤への堆積
導流堤への堆積a 短いと6突堤の長さによってトンボロの形成及び堤頭部で8 堤頭部で湾口及び港口の方向や海岸線の形状によって a 突堤の長さによって6変形に伴う変化
海岸線の形状によってb
堤の長さによって
5 静穏域への土砂堆積
トンボロの形成及び2 4 浜の端に流出する河川
防砂堤があると斜部の長い防波堤
岸漂砂の阻止による8 b形の変化に伴なう
上手防波堤堤頭、港口
4 上手防波堤堤頭、港口
湾口及び港口の方向
トンボロの変形bb トンボロの変形
短いとa トンボロの形成
変形に伴う変化
手堆積、下手欠壊
導流堤への堆積汀線の変化
凹型海岸における砂州の形成
形の変化に伴なう型海岸における砂州の形成
いと短いと3 長い凹型海岸の中央部
6a トンボロの形成及びトンボロの形成
折曲部で突堤の長さによって8 汀線の変化
折曲部で湾口及び港口の方向
3 6における導流堤両側の長いと6長い凹型海岸の中央部変形に伴う変化
トンボロの形成及びトンボロの形成及び8 湾口及び港口の方向や8 形の変化に伴なう堆積
湾口及び港口の方向における導流堤両側の長いと変形に伴う変化
a 変形に伴う変化
トンボロの形成いと10汀線の変化
形の変化に伴なう形の変化に伴なう堆積
岬の裏手に設けた防a トンボロの形成
3 a長い凹型海岸の中央部
トンボロの形成
汀線の変化
汀線の変化
岬の間の堆積6 トンボロの形成及び
9
沿い波による局所侵食と片トンボロの形成
沿い波による局所侵食と3長いと3 における導流堤両側の狭い開口部で89 湾口及び港口の方向や77 片トンボロの形成
長い凹型海岸の中央部
長い凹型海岸の中央部
狭い開口部でトンボロが十分発達すると変形に伴う変化
堆積の防止
堆積の防止
堆積
10 岬の裏手に設けたにおける導流堤両側のにおける導流堤両側の形の変化に伴なう
いと長いと防砂堤がないとトンボロが十分発達すると防砂堤がないとaaa トンボロの形成
堆積
堆積
凸型海岸
港内の砂浜と海底変化
汀線から斜めに出た防波堤
aa 汀線の変化
型海岸
岬の間の堆積汀線から斜めに出た防波堤
3 長い凹型海岸の中央部
港内の砂浜と海底変斜部前斜部前面
トンボロが十分発達するとにおける導流堤両側のb 海岸線の形状によって
いと堆積
4 上手防波堤堤頭、港口トンボロが十分発達すると bトンボロが十分発達すると
b 海岸線の形状によってトンボロの変形直部側面で港内の砂浜と海底変直部側面で凹型海岸
4 における砂州の形成
b
上手防波堤堤頭、港口トンボロの変形
11 港内の砂浜と海底変防波堤周辺の局所洗港内の砂浜と海底変化
凹型海岸
における砂州の形成
b 海岸線の形状によってトンボロが十分発達すると堤頭部で4 上手防波堤堤頭、港口
b トンボロの変形
b 海岸線の形状によって岸線の形状によって
図－6.4.1
施設による地形変化パターンの分類
図－6.4.1
施設による地形変化パターンの分類
11 防波堤周辺の局所
港内の砂浜と海底変化
4凹型海岸
4 bにおける砂州の形成
b トンボロの変形防砂堤があると斜部の長い防波堤
静穏域への土砂堆積
上手防波堤堤頭、港口浜の端に流出する河川
bb 防砂堤があるとトンボロの変形
bb 斜部の長い防波堤
55上手防波堤堤頭、港口静穏域への土砂堆積
浜の端に流出する河川型海岸
凹型海岸
9 堤頭部でにおける砂州の形成における砂州の形成
導流堤への堆積沿い波による局所侵食
導流堤への堆積7 片トンボロの形成
海岸線の形状によって堆積の防止
折曲部で9沿い波による局所侵片トンボロの形成
4 上手防波堤堤頭、港口
b トンボロの変形
a7 防砂堤がないと堆積の防止
a
凸型海岸
汀線から斜めに出た防型海岸における砂州の形成
a 防砂堤がないと
9a 折曲部で凸型海岸
汀線から斜めに出た沿い波による局所侵7 片トンボロの形成
99
堆積の防止
沿い波による局所侵食と沿い波による局所侵片トンボロの形成
7b 片トンボロの形成
狭い開口部でトンボロの形成及び66 トンボロの形成及び5 7静穏域への土砂堆積b
防砂堤がないと2 浜の端に流出する河川
防砂堤があると斜部の長い防波堤
a8
漂砂の阻止による堆積の防止
堆積の防止
湾口及び港口の方向や8a凸型海岸変形に伴う変化
湾口及び港口の方向や汀線から斜めに出た変形に伴う変化
堆積、下手欠壊導流堤への堆積
10 岬の裏手に設けた防波堤とa b防砂堤がないと
a 防砂堤がないと形の変化に伴なう105 静穏域への土砂堆積
形の変化に伴なう
a9防砂堤があると型海岸
2 凸型海岸岬の裏手に設けた防波堤とbba 斜部の長い防波堤
a トンボロの形成
漂砂の阻止による浜の端に流出する河川
汀線から斜めに出た防波堤
汀線から斜めに出た
b5a2
汀線の変化
防砂堤があると斜部の長い防波堤
沿い波による局所侵食と静穏域への土砂堆積
漂砂の阻止による浜の端に流出する河川
岬の間の堆積トンボロの形成
7 片トンボロの形成

狭い開口部で岬の間の堆積斜部前面で堆積の防止
a 防砂堤がないと 図－6.4.1 施設による地形変化パターンの分類
a 汀線から斜めに出た防波堤
図－6.4.1 施設による地形変化パターンの分類
直部側面で斜部前面
6 トンボロの形成及び8 湾口及び港口の方向や変形に伴う変化
施設による地形変化パターンの分類
10 岬の裏手に設けた防波トンボロが十分発達すると 66 トンボロの形成及び 図－6.4.1 形の変化に伴なう直部側面でトンボロが十分発達すると
a8 汀線の変化
トンボロの形成及びトンボロの形成
湾口及び港口の方向や
図－6.4.1
施設による地形変化パターンの分類
図－6.4.1
施設による地形変化パターンの分類
8 湾口及び港口の方向や岬の間の堆積変形に伴う変化
10 岬の裏手に設けた防波変形に伴う変化
3 長い凹型海岸の中央部形の変化に伴なう
11
防波堤周辺の局所洗掘 10
港内の砂浜と海底変化
11形の変化に伴なう防波堤周辺の局所洗掘
港内の砂浜と海底変化
a トンボロの形成
岬の裏手に設けた防波汀線の変化
a トンボロの形成
岬の間の堆積における導流堤両側の汀線の変化
b 防砂堤があると岬の間の堆積b
堤頭部で3 5堆積斜部の長い防波堤
静穏域への土砂堆積の端に流出する河川
長い凹型海岸の中央部
堤頭部で3 長い凹型海岸の中央部 図－6.4.1 施設による地形変化パターンの分類
流堤への堆積b 防砂堤があるとにおける導流堤両側のb 斜部の長い防波堤
5 における導流堤両側のと静穏域への土砂堆積
端に流出する河川
上手防波堤堤頭、港口トンボロの変形とbb トンボロの変形
上手防波堤堤頭、港口
堆積
堤への堆積
堆積
における砂州の形成における砂州の形成
トンボロが十分発達すると折曲部で折曲部でトンボロが十分発達すると
11 防波堤周辺の局所洗掘
港内の砂浜と海底変化
トンボロが十分発達するとの長さによって堆積、下手欠壊
長い凹型海岸の中央部堆積、下手欠壊
長い凹型海岸の中央部における導流堤両側のの長さによってにおける導流堤両側の型海岸の長さによって堆積
堆積とと線の形状によって線の形状によって岸線の形状によってい凹型海岸の中央部
おける導流堤両側の海岸
凹型海岸の中央部
海岸
積ける導流堤両側の導流堤への堆積
導流堤への堆積6 トンボロの形成及び変形に伴う変化
6 トンボロの形成及び片トンボロの形成
4 a上手防波堤堤頭、港口77 片トンボロの形成
変形に伴う変化
トンボロの形成における砂州の形成
防砂堤がないとaa 防砂堤がないと4a 上手防波堤堤頭、港口トンボロの形成
4 上手防波堤堤頭、港口

汀線の変化

堤頭部で
11 防波堤周辺の局所洗掘
8 湾口及び港口の方向や港内の砂浜と海底変化
11 防波堤周辺の局所洗掘
9 沿い波による局所侵食と 港内の砂浜と海底変化
9狭い開口部で沿い波による局所侵食と 10 岬の裏手に設けた防波堤と8 形の変化に伴なうb トンボロの変形
湾口及び港口の方向や堆積の防止における砂州の形成における砂州の形成

狭い開口部で堆積の防止
汀線の変化
岬の間の堆積10 岬の裏手に設けた防波堤と形の変化に伴なうb トンボロの変形
汀線から斜めに出た防波堤 岬の間の堆積
汀線の変化
aa 汀線から斜めに出た防波堤
b トンボロの変形
斜部前面で斜部前面でトンボロが十分発達すると7 片トンボロの形成

堤頭部で堤頭部で折曲部で折曲部で折曲部で直部側面で直部側面で9 沿い波による局所侵食と堆積の防止
9 沿い波による局所侵食とトンボロが十分発達すると
a7 防砂堤がないと片トンボロの形成
911
沿い波による局所侵食と防波堤周辺の局所洗掘
港内の砂浜と海底変化
a 汀線から斜めに出た防波堤岸
7 片トンボロの形成堆積の防止
図－6.4.1 施設による地形変化パターンの分類
施設による地形変化パターンの分類
図－6.4.1
図− 7 . 6 . 1 防砂堤がないと施設による地形変化パターンの分類
堆積の防止
11a 港内の砂浜と海底変化
防波堤周辺の局所洗掘
a 防砂堤がないとa堤頭部で海岸
汀線から斜めに出た防波堤
a 汀線から斜めに出た防波堤
海岸
堤頭部で
b トンボロの変形
手防波堤堤頭、港口─ 291 ─おける砂州の形成
b トンボロの変形
防波堤堤頭、港口折曲部でける砂州の形成

狭い開口部で狭い開口部で狭い開口部で斜部前面で斜部前面で直部側面で斜部前面で直部側面で直部側面で