VI-1039

令和5年度土木学会全国大会第78回年次学術講演会

沼川新放水路放流口建設工事（富士海岸）における地下水位低下について
若築建設
アサヒテクノ角田哲也

白江怜史

正会員 〇尾崎哲二

高橋裕幸

１．はじめに静岡県沼津市の沼川流域の低地部では洪水対策として沼川新放水路が建設されている。今回、富士海岸に放流口（函渠）を建設した。
工事では対象地の海側を鋼矢板二重式仮締切で囲み、鋼矢板による土留めを仮設して地下水位の低下を図った。地下水位低下工事では対象地が比較的広範囲であり、砂礫地盤のため透水係数が比較的大きく、また海に面していることから同様な条件で実績のあるスーパー。揚水した結果、良好な水位低下を示した。
ウェルポイント工法（以下 SWP 工法）が指定された 1）（国土交通省中部地方整備局、静岡県）
本報ではデータを示して地下水位低下工事の概要を述べ、SWP 工法による地下水位の形状について考察する。

２．工事概要平面図を図１に、縦断図を図２に示す。放流口は東西２つの函渠が並ぶ構造であり、外寸法で幅 24.5ｍ、高さ 8.36ｍ（先端部 12.397ｍ）、長さ 139.4m（直線距離）の躯体であり、陸側は既存の防潮堤（天端高 TP+17.0m）を横断し、海側端部はセットバック型として汀線より約 50ｍの離隔がある。床付面は陸側から海側に傾斜し、陸側端部で TP-4.2ｍ、海側端部で TP-4.5m である。
当該地は砂礫地盤であり地表部から Ag3 層、Ag4 層、Ag5 層と続き、As1 層に至る。函渠先端部では Ag2 層、Ag5 層（Ag5ʼ層）が As1層の上に堆積する。地下水位は潮汐の影響を受けており設計水位として高水位が TP+1.97m、低水位が TP+0.76m とされた。
地表部では防潮堤を撤去し、施工基盤面を陸側から海側へ TP+8.5m、+7.5ｍ、+6.5ｍ、+5.5ｍ，+4.5ｍのレベルに整地した。土留め鋼。鋼矢板は函渠を囲うように設置した。長さ 143.2ｍ、幅 29.2ｍ（下流部 26.0ｍ区間では幅が 34.0ｍ）の大きさである（面積約 4300m2）
矢板の上端は設置場所の施工基盤面の高さとし、下端は TP-8.5m(陸側 102ｍ)、TP-9.0m(海側 41.2ｍ)とした。写真１、２参照。

３．地下水位低下工事
１）条件設定および透水係数
地下水位低下の目的は土留内において、礫層に帯水する自由水の地下水位を床付面以深に低下させドライワークを図ることである。
検討条件として初期の地下水位を調査時最高水位の TP+2.13m とし、目標の低下水位を最深床付面以深の TP-5.122ｍとした。不透水層を As1 層と想定して境界を TP-30m と設定した。井戸の揚水に影響する地層は Ag4 層および Ag5 層の礫層である。これらの礫層では現場透水試験が実施されており透水係数として 8.29×10-2cm/sec が設定された。以上の条件より鋼矢板内に 16 本の SWP の設置を計画した（揚水量 Q＝56.73ｍ3/min, Thiem の平衡式）。ただし、揚水試験を実施して水位低下不足の場合には SWP を追加する方針とした。
地下水位の観測井戸として土留内に W1、W2、W3、土留外に W4 を設置した。また後背地に設置済の観測井戸 WM（松林）、WY（放水路上流の工事区内）とともに井戸脇の水位観測孔(SWP1、3、7、9、11、13、15)を利用した。地下水位は手計り水位計により測定した。
SWP の揚水量は超音波流量計により各配管にて測定した。ただし SWP5、6 では測定できず対面の SWP12、11 の揚水量で代替した。
（西）W1

SWP16A 15
土留鋼矢板

4139.4m

西側函渠5614W21312

東側函渠

（東）

B

11B’

729.2m3Aʼ

24.5m

234.0mSWP1W3

既存防潮堤天端

鋼矢板二重式仮締切
鋼矢板二重式仮締切

W4（南）
駿河湾

既設防潮堤天端10

鋼矢板二重式仮締切

8（北）9SWP122

施工基盤面+8.5m
施工基盤面+8.5m
初期地下水位(+2.13ｍ)
334(WM約約99m)(WM99m)TP 約-32m(WY(WY約約138m)138m)
放流口の計画流量 Q=150m3/s

7788Ag4 層
W2-8.5m
スクリーン L=7m
Ag5
Ag5層層
TP 約-27m
As1As1層層

SWP 工法： 重力に加え負圧によって地下水を集め、水中ポンプで揚水する地下水位低下工法

図２ 縦断図連絡先：アサヒテクノ 東京支社 TEL： 03-6913-9137 E-mail ：asahi_tokyo03@asahitechno.ne.jp

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土留鋼矢板
既存防潮堤
既設防潮堤 土留鋼矢板

66W4W3W1-9.0m
ΔH=7.252m
床付(-4.2~-4.5ｍ)
目標水位-5.122m

図１ 平面図キーワード：放水路、放流口、地下水位低下、ドライワーク、スーパーウェルポイント工法© Japan Society of Civil Engineers55

TP+17.0m

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W1
SWP-9
SWP7

地下水位 TP m

20.0

鋼矢板二重仮締切+17.0m

15.0

W2
SWP-11
SWP8W3
SWP-13
SWP9W4
SWP-15SWP10WM
SWP1SWP11WY
SWP2SWP12

SWP-3
SWP4SWP14

SWP-7
SWP6
SWP16

揚水量 m3/min
4.15

揚水試験終了7/15 14時30分
全揚水量Q 29.84m3/min

Q 33.47
Q 31.103.60

SWP1 3.45 m3/min

Q 30.62

SWP3 3.08

土留鋼矢板

SWP8 2.811

SWP W1～43.05

施工基盤面 +8.5m（～ +4.5m）

SWP15 2.809
SWP16 2.62
SWP2 2.46

5.0

2.50

SWP14 2.41
SWP9 2.108

0.0

SWP-5-2.0m

0.21-9.0m(-8.5ｍ)-10.0

スクリーン-7.0m-8.0m

SWP11(SWP6) 1.039

7/4

目標水位 -5.122m

SWP-15 -7.00
W2 -7.20
SWP-1
SWP-3

W3-11.5m
SWP13 0.491

7/5

7/6

7/7

7/8

7/9-6.78 m

-7.72
-9.06

0.85

-10.54-10.93-11.22-11.44

SWP-137/10

1.40-5.79 m

W1SWP-9
SWP-11

SWP12(SWP5) 0.327

1.95

W4 -3.70 m

床付 -4.5m（～-4.2ｍ）

SWP-7-13.5m

7/30.12 m-1.14 mWM

SWP10 1.494
SWP4 1.372

初期地下水位（計画） +2.13m

WY

SWP7 2.003-4.5m-5.0-15.0

SWP-5
SWP5
SWP15

揚水試験開始7/510時

仮設備模式図

10.0

SWP-1
SWP3
SWP137/11

7/12

7/137/14

0.30
7/167/15

図３ 揚水試験（2021 年）

２）揚水試験および運転
土留鋼矢板の施工が一部未施工（北東の角部）であったが、海側 6 本の SWP1～4、15、16 による揚水試験を実施した（2021 年 6 月 21 日～23 日）。その結果、23 日には W1 の水位が TP-5.10ｍまで低下した。SWP4 の井戸脇の水位がスクリーン下端まで、SWP1、15 ではスクリーン上端まで低下した。揚水量は 2.03~2.86 m3/min（平均揚水量 2.484m3/min）であった。この結果より計画のSWP16 本による水位低下は可能であると判断されたが、再度揚水試験を実施することにした。
SWP16 本による揚水試験を行った（2021 年 7 月 5 日～15 日）。データを図３に示す。
図３より 7 月 5 日 10 時にまず海側の 8 本の SWP1～4、13～16 の運転を開始した。13 時 30 分には SWP5、6、11、12 の 4 本を、13 時 50 分には残りの陸側の SWP7～10 の 4 本を開始した。

写真１ 現場全景（掘削開始時）

その結果、9 日 8 時 30 分に水位は W1 で TP-6.58m、W２で TP-7.20ｍ、W3 では TP-7.06m まで達した。これらは目標水位より 1.46ｍ～2.08ｍ深い。全体の揚水量は徐々に少なくなり 9 日 13 時20 分には 29.84ｍ3/min であった。以上、地下水位が目標水位以深まで低下することを確認した。
以降、運転を再開し 2022 年 12 月 12 日まで継続した。運転期間中は揚水量を調整し、適切な水左岸右岸位に保持して工事を進めた。周辺の WM、ＷY では 2022 年 1 月に最深の水位（WM：TP-1.59ｍ、WY：TP+0.01m) を記録したが、WM 近傍の松林や WY 近傍の工事への影響はなかった。

写真 2 床付状況（ドライワーク）

３）地下水位の形状について
図１の AAʼ断面、BBʼ断面の地下水位（低下後）を図 4 に示す。図 4 より地下水位の勾配が水平に近く、ディープウェル工法（以下 DW 工法）では（左岸）

SWP11 TP+8.5ｍ 施工基盤面 W2 W1+6.5 SWP15

AA’断面7/9/13時のデータ
BB’断面7/9/16時のデータ見られない勾配を示す。SWP 工法においては地下水位が低下して重力によL=42.6m(38.2m)-4.5 床付（最深）位低下が効果的に進み、この水位形状に至ったものと考えられる。
必要な揚水量が DW 工法に比べて少なくなるのはこのためである。

初期水位（計画）▼ +2.15る集水が減じても、負圧による集水が継続する。このため群井戸による水このような理由から SWP 工法では井戸を浅く設置できる。水位低下に（右岸）SWP7, 3

土留鋼矢板-9.0-8.5-11.5-13.5

データ

スクリーン
目標低下水位▼-5.122-8.5
AA’断面 地下水位
BB’断面 地下水位

図 4 地下水位の形状（縦横比 1：1）

参考文献１） 緒方徹, 佐伯英敬, 梅田洋佑, 高橋茂吉, 尾崎哲二, 小坂邦興：鵜住居川水門工事における地下水位低下工事について, 令和 2 年度土木学会全国大会第 75 回年次学術講演会 VI-73（論文掲載 http://www.asahitechno.jp/）

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