第 41 回地盤工学研究発表会
2006 年７月

838

H - 02 （鹿児島）開削工事における土留壁の遮水性能評価について（その２）−揚水試験−
土留壁，遮水，揚水試験

京 阪 電 気 鉄 道 ㈱北岡(財)地域地盤環境研究所

晃

谷口智之

国際会員 長屋淳一

国際会員 肥後陽介

大成･戸田･鉄建･熊谷 JV ○ 正会員

天野健次

南和伸

１．はじめに
中之島新線建設工事における開削工事は，大深度かつ都市部の重要構造物に近接した工事であり，地下構造物を構築するために施工する土留壁も大深度施工が必要となる上に，近接構造物・周辺地盤への影響を極力抑えるため，高精度・高品質で高い遮水性能を有する土留壁構築が求められた．よって（仮称）玉江橋駅部〜（仮称）大江橋駅部の土留壁工事では，①安定した削孔により大深度でも高精度な施工が可能，②非回転軸に設置した傾斜計によりリアルタイムな施工精度管理を実現，③軸ごとに回転数・方向を制御することで削孔精度の修正が可能，④駆動部が地中にあるため地上での騒音・紛塵飛散等も軽減，といった特徴を有．
する土留壁(UD-HOMET 工法＊１))を基本的に採用した（図 1）（駆動部が地中）

本論文はこの土留壁の遮水性能を評価するために実施した（仮称）渡辺橋駅部の揚水試験結果について報告するものである（事前解析については別途参照※２））．
また土留壁の欠損防護工は，土留外側に高圧噴射撹拌工法（SJM 工法：1 列），内側に薬液注入工法（ダブルパッカー：改良厚 1.5m）の併用工法を採用している．

図1

UD−HOMET 工法

図2リリーフウェルの仕様

２．現場揚水試験
１）試験概要
揚水対象層※２）は OP-25m〜35m 間に存在する Asg 層および Tg1 層であるが，リリーフウェルのストレーナーは，両層を通じて設置しているため，Asg と Tg1 の両層からの揚水となる．図 2 にリリーフウェル仕様を示す（２重管構造の上部は釜場排水用）．土留壁内側に４箇所のリリーフウェルを設け（試験には３本を稼
動：井戸 1，2，3），土留壁内側地下水位を５箇所，外側水位を６箇所，背面側河川水位などを観測する（図 3 参照）．
２）揚水試験フロー① リリーフウェルの各揚水量は 0.05m3/min で，連続揚水を 24 時間とするが水位低下の経時変化により揚水期間を判断する．連続揚水時の揚水量と各観測井の水位低下量を，非定常状態を把握するため 2 分間隔で自動計測する．
② 事前 FEM 浸透流解析※2)により求めた土留壁の透水係数と揚水量および水位低下量の関係より，設定した連続揚水の揚水量における土留壁内水位低下量が土留壁の透水係数ｋ=1.0×10-5(cm/sec)以上であるならば，十分な遮水性を持つものと判断し，揚水を終了する〔STEP-1〕．
③ STEP-1 を満足しない場合は，揚水量を段階的に大きくし（0.5m3/min 程度），土留壁内・外の水位低下量を確認する．土留壁外水位が 2m 未満

外1井戸１内1

ならば遮水性を満足すると判断

外4内2井戸 2

内3井戸 3

内4内5外6し，揚水を終了する．この値は，周辺建築物の許容不同沈下量を外2外32.0cm 程度※3）と仮定した場合の水位低下量である．逆に 2m 以上

図3外5開削部平面図（揚水試験時）低下する結果となれば，土留壁の遮水性が十分でないと判断され，対策工の検討を行う〔STEP-2〕．必要に応じて，揚水結果を逆解析することにより，事前浸透流解析における水理定数等の見直しも行う方針とする．
On estimation of impermeability for retaining wall in open cut method (II) − Pumping test −A.Kitaoka, T.Taniguchi (Keihan Elecrtric Railway Co.Ltd.), J.Nagaya, Y.Higo (Geo-Research Institute), K.Amano, K.Minami(Taisei･Toda･Tekken･Kumagai J.V.)

1675

３．遮水性能評価

0

水位低下量 (m)

果とならなかった．これは，本工事付近における実験工-3-4-5k=1.0E-3(cm/sec)
k=5.0E-5(cm/sec)
k=1.0E-5(cm/sec)
実測Tg1-7

い，土留壁遮水構造の違いなどにより，その定数が本工00

水から 24 時間経過時を定常状態と仮定した場合，土留壁-0.2〔STEP-2〕図５に短時間で，土留壁内側の水位を床付け水位低下量 (m)事においては異なっていたものと推定できる．また，揚た．

0.25

経過日数 (日）
0.5

0.75

1

k=1.0E-3(cm/sec)
k=1.0E-4(cm/sec)
k=5.0E-5(cm/sec)
k=2.5E-5(cm/sec)
k=1.0E-5(cm/sec)
実測Asg
実測Tg1

土留壁外側（外１）-1

図4

して，土留壁外側の水位低下は 15〜30cm 程度であり，掘削構内を床付け付近まで水位低下させた場合においても00さないような十分な遮水性を有していると考えられる．

-5
水位低下量 (m)

土留壁外側の水位低下による周辺地盤の沈下を引き起こていないものの，①床付け面付近まで土留壁内水位を下土留壁内側 （内１）-0.6

側の水位は一様に低下し，15〜20ｍ水位低下したのに対STEP-1，2 の結果より，非定常解析値との整合は取れ

k=1.0E-4(cm/sec)
k=2.5E-5(cm/sec)
実測Asg

-0.4

-0.8付近まで低下させた時の水位計測結果を示す．土留壁内

２）遮水性能評価

1-2-6

事で求められた水理定数を採用したが，揚水井構造の違の透水係数は，1.5×10-5(cm/sec)程度であると推定され0.75-1

図 4 に事前解析結果に現場揚水試験結果をプロットし〔STEP-1〕非定常状態においては，解析値と整合する結経過日数 (日）
0.50１）試験結果
た水位変化の経時グラフを示す．

0.25

経過日数 (日）
0.50.250.75

1-10-15

STEP-1-20
実測Asg
実測Tg1-25

げても土留壁外側水位への影響が見られなかったこと．

現場揚水試験結果（STEP-1）

STEP-2

土留壁内側-30②土留壁内側の水位低下量が平面的に均一に推移していったことより本掘削を行う判断をした．

0経過日数 (日）
0.5

0.250.75

10

図６に透水係数，貯留係数などを変数として実施したーション解析より，土留壁の透水係数は，1.15×10-５(cm/sec)という結果が得られた．但し,浸透流解析におい-0.2
水位低下量 (m)

揚水試験のシミュレーション解析結果を示す．シミュレ-0.4

STEP-1-0.6ては，帯水層の層厚，土留壁の厚さの設定，Asg 層と Tg1-0.8層の連続性などの不確定要素がある．また,本工事の土留-1

実測Asg
実測Tg1

壁は，欠損防護の多い土留壁構造となっているが，準 3

図５0-2

水位低下量 (m)-1

４．おわりにることになり，途中段階でその遮水性能が変化する可能-7が低下する）をした場合は，浸透流解析を行い，異常出
本論文の作成にあたり，ご尽力を賜った中之島高速鉄道-0.2

pp.293-300. 2005.7.

水位低下量 (m)

水の可能性有無について判断していく方針である．また，

土 木 建 設 技 術 ｼ ﾝ ﾎ ﾟ ｼ ﾞ ｳ ﾑ 2005 論 文 集 ， 土 木 学 会 ,実測Asg
実測Tg1k=1.15E-5(cm/sec)

土留壁内側（内１ ）00※１）金子,荒井,鈴木他：新型 SMW 工法（UD-HOMET）の開発，

1-5-6【参考文献】

0.75-4

その水位が特異な動き（平面的に勾配がつく，急に水位お礼申し上げます．

経過日数 (日）
0.5-3性がある．土留壁外側水位に常に注目して掘削を進め，㈱様には大変感謝しております．末筆ではありますが，0.250を考える場合，妥当な結果が得られたと思われる．
今後，掘削に伴って，土留壁が変形し，応力が載荷す

土留壁外側

現場揚水試験結果（STEP-1〜2）次元解析ではその効果を平均化した土留壁全体の平均的透水係数を評価していることになり，ソイル壁の透水性

STEP-20.25

経過日数 (日）
0.50.75

1-0.4-0.6-0.8

実測Asg
実測Tg1
k=1.15E-5(cm/sec)

土留壁外側 （外１）-1

図６

揚水試験結果のシミュレーション解析（STEP-1）※２）泉谷，南他：開削工事における土留壁の遮水性能評価について（その１）−事前解析−，第 41 回地盤工学研究発表会，2006.7.
※３）日本建築学会：建築基礎構造設計指針，1988

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