令和４～５年度

河川砂防部会の活動報告［活動テーマ］ １．鋼製砂防構造物設計便覧の改訂
２．砂防施設の改築設計における留意事項
３．砂防事業設計積算基準書の留意事項

テーマ１：鋼製砂防構造物設計便覧の改訂
氏 名会社

テーマ２：砂防堰堤の改築設計における留意事項

名

氏 名会社

テーマ３：砂防事業設計積算基準書の留意事項

名

氏 名会社

名

1

海野広行

㈱南日本技術コンサルタンツ

1

福村慎二

鹿児島土木設計㈱

1

園田

勝徳

大福コンサルタント㈱

2

宮下誠矢

㈱新日本技術コンサルタント

2

松本

秀和

㈱みともコンサルタント

2

寒水俊一

新和技術コンサルタント㈱

3

福留

健太

三州技術コンサルタント㈱

3

植村

桂樹

㈱国土技術コンサルタンツ

3

一松隆

4

小瀬戸鉄平

㈱久永コンサルタント

4

今村真也

朝日開発コンサルタンツ㈱

4

壽祐太朗

㈱建設技術コンサルタンツ

5江﨑すばる

㈱大亜

5

中井上和樹

霧島エンジニアリング㈱

5

三島勇人

コスモコンサルタンツ㈱

6

内薗功嗣郎

㈱サタコンサルタンツ

6

永田瑞樹

㈱錦城

6

井料俊也

㈱日峰測地

7

五反田慎也

㈱アジア技術コンサルタンツ

7

大窪和也

中央テクノ㈱7中原知洋

建設情報コンサルタンツ㈱8東㈱萩原技研

8

梶原

牧人

㈱大翔

健太㈱大進

『テーマ１』
鋼製砂防構造物設計便覧の改訂［目 次］

１．はじめに
２．改定の経緯
３．耐荷性能に関する改定
４．土石流捕捉機能に関する改定
５．その他の改定
６．まとめ

１.はじめに3● 新編・鋼製砂防構造物設計便覧（令和３年版）目次構成
第１章 総説第４章 鋼製不透過型砂防堰堤の設計

1.1
1.2
1.3
1.4

4.1
4.2
4.3
4.4
4.54.64.7

⽬的
適⽤範囲・基準鋼製砂防構造物の概要
⽤語の解説

第２章 基本事項
2.1
2.2
2.3
2.42.5

荷重
設計に⽤いる数値
材料
腐⾷しろ
余裕しろ

第３章 鋼製透過型砂防堰堤の設計
3.1 鋼製透過型砂防堰堤の要求性能
3.2 鋼製透過型砂防堰堤の⼟砂捕捉機能
3.3 礫径調査3.4 部材間隔の設定
3.5 透過部の設定
3.6 鋼管フレームの設計
3.7 構造計算
3.8 安定計算
3.9 底版コンクリートの設計
3.10 前庭保護⼯の設計
3.11 ⾮越流部の設計

鋼製透過型砂防堰堤の⼟砂捕捉機能
⽔通し部の設計
本体の設計
袖部の設計
前庭保護⼯の設計
安定計算
構造計算

第５章 品質管理・施⼯管理及び施設の維持管理
5.1 品質管理
5.2 施⼯管理5.3 維持管理

参考資料
SABO技術ノート

4● 用語の定義
安全性や維持管理に関する基準（砂防関係施設点検要領(案)）等が整備されたことから、鋼製透過型砂防堰堤の部位の名称などが追加。
捕捉性能に影響する礫径調査に関する⽤語が追加。
新たに33の⽤語が追加され、計62の⽤語について解説
例）越流部、開⼝部、鋼製部、礫径調査、礫径加積曲線
外的安全性、内的安全性 etc…

5

● 鋼製砂防構造物の機能および材料による分類
砂防施設における鋼製砂防堰堤を機能と材料から分類し、位置づけを⽰した。
【鋼製砂防堰堤の位置づけを機能⾯から整理したもの】

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.9）より
6

● 鋼製砂防構造物の機能および材料による分類【鋼製砂防堰堤の位置づけを材料⾯から整理したもの】

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.11）より
7

２.改定の経緯8

● 改定の経緯
平成21年度版の刊⾏から10年以上が経過。
その間、各地で計画規模を超える豪⾬による災害が頻発しており、鋼製砂防構造物としての新たな課題も顕在化されるようになっていた。
多様化する⼟砂災害事例・構造物の損傷事例から内容を⾒直す必要があり、今後の設計に必要な項⽬を追記・修正し『新編・鋼製砂防構造物設計便覧』として発刊された。

9● 鋼製砂防構造物の損傷事例

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.54〜56）より10

● 鋼製便覧の改訂において大きく変更された内容
これまでは最⼤礫径Ｄ95を共通の礫径として設計していた。
しかし、『耐荷性能』に関わる部分は⼤きい礫径は“安全側”となるが、『⼟⽯流捕捉性能』に関わる部分は⼤きい礫径は“危険側”となり、相反する条件となっていた。
そのため、それぞれの検討に⽤いる礫径を別々に設定するように変更された。
【耐荷性能に関わる部分】【⼟⽯流捕捉性能に関する部分】

⼤きい礫径

⼤きい礫径

“安全側”
⼩さい礫径

“危険側”

相反

相反“危険側”
⼩さい礫径

“安全側”
11

● 「追加・改訂」された主な項目【耐荷性能】に関する項⽬
・鋼製透過型砂防堰堤に関する事務連絡への対応
・余裕しろの数値の⾒直し・礫径調査で求めた礫径について
・鋼管の最⼩板厚の⾒直し・満砂後の天端から越流する礫が衝突する部材について【⼟⽯流捕捉性能】に関する項⽬・礫径調査で求めた礫径について
・⼟⽯流捕捉性能を規定するために⽤いる礫径について・縦材および横材の配置⽅法について
12

３.耐荷性能に関する改定

13● 鋼製透過型砂防堰堤に関連する事務連絡の対応
・鋼製砂防構造物の損傷事例に対して通達された国⼟交通省の事務連絡より、鋼製便覧に対応⽅針が追加された。
鋼製便覧ページ

事務連絡発出⽇

南⽊曽（礫径と勾配）

P-77「鋼製透過型砂防堰堤の留意事項について」

平成26年11⽉6⽇

根知川（本川と⽀川）

P-21、76「砂防堰堤等の計画・設計における留意事項について」

平成31年2⽉7⽇

⼤武川（越流礫）

P-55、115「⼤武川流域の砂防堰堤の損傷をふまえた当⾯の対応について」

令和2年6⽉15⽇南⽊曾事務連絡「鋼製透過型砂防堰堤の留意事項について」

鋼製透過型堰堤で特に外⼒条件が厳しい現場では、極めて⼤きい礫が流下する可能性がある場合、その巨礫が衝突しても、堰堤構造全体として捕捉機能が喪失しない構造設計とする。
根知川

事務連絡「砂防堰堤等の計画・設計における留意事項について」

砂防堰堤の配置計画では、本川のみでなく、⽀川等からの⼟⽯流等外⼒の可能性も考慮する。
※事務連絡について、対応⽅針が追加された。 14

● 余裕しろの数値の見直し
・天端からの越流礫が作⽤する部材の余裕しろが追加された。
・構造体として安全性及び安定性への影響度、礫の衝突頻度、部材の位置などを考慮し、余裕しろに幅を持たせることとした。

【余裕しろの幅】

構造部材で鋼管フレームの形状維持に重要な部材
余剰部材で万が⼀外れても他の部材で補える場合取り替えを前提とした部材

3.5mm

1.5mm

0.0mm

※安定性を確保できるよう部材の強度や位置によって、リダンダンシーの⾼い構造となるように設計することが重要

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.57）より
15● 土石流に対する安全性能照査に用いる礫径
安全性照査に⽤いる礫径
渓床勾配の⽬安

最上流堰堤

1/3（20°)≦ Ｉ※土石流発生区間
1/6（10°)≦ Ｉ＜1/3（20°)※土石流流下区間
1/30（2°)≦ Ｉ＜1/6（10°)※土石流堆積区間

2基⽬以降

Ｄ95

Ｄ100
Ｄ100

越流礫

Ｄ95
Ｄ95

Ｄ80
Ｄ80

⼟⽯流発⽣区間については、礫径調査対象の最⼤の巨礫が到達する可能性を考慮しＤ100とする。
⼟⽯流流下区間については、最上流堰堤に衝突する礫は礫径調査対象の最⼤の巨礫が到達する可能性を考慮しＤ100とする。2基⽬以降の堰堤は、従来とおりＤ95を⽤いる。ただし、最上流の堰堤から200ｍ以上離れている場合には、礫径調査の範囲が異なるため、その区間の礫径調査対象の最⼤礫径であるＤ100とする。
⼟⽯流堆積区間については、従来とおりＤ95を⽤いる。

16

● 「鋼管」の最小板厚の見直し
鋼製透過型の主要構造の最⼩板厚（規定の変遷）
昭和60年

昭和6年

平成5年

平成13年

平成21年

令和3年

最⼩板厚

6mm以上

6mm以上

8mm以上

8mm以上

8mm以上

22mm以上

D/t

40以下

40以下

40以下

40以下

40以下

30以下

腐⾷しろ

1.5mm

1.5mm

1.5mm

1.5mm

0.5mm

0.5mm

余裕しろ

設定なし

設定なし

3.5mm

3.5mm

3.5mm

3.5mm

構造部材のうち、礫衝突を想定する鋼管の板厚は22ｍｍ以上、かつ腐⾷しろと余裕しろを⾒込んだ径厚⽐をＤ/t＜30とする。
ただし、透過部の⾼さが５ｍ以下の場合は板厚8ｍｍ以上かつ径厚⽐をＤ/t＜30とする。
17● 「鋼管」の最小板厚の見直し
これまで、礫衝突に対する鋼管は径厚⽐のみを規定していたことから、コスト低減を⽬的に鋼管径を⼩さくすることで鋼管板厚を薄くする傾向にあった。
そのため、板厚が薄くなったことで礫衝突により鋼管が容易にへこむようになってきた。
これまでの捕捉事例および損傷事例から、鋼管板厚が22ｍｍ以上になると設計時に想定していた礫衝突によるへこみはほとんど⾒受けられないことが分かっている。

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.97）より
18

● 満砂後の天端から越流する礫が衝突する部材
どのような礫がどの箇所に何回衝突するか推定することは困難であるため以下と仮定し、部材の板厚を決定する。
越流落下礫が直撃する部材

・衝突頻度の⾼い最多礫径を対象
・最多礫径１回の衝撃⼒で評価部材ごとのへこみ率の許容値は以下となる。
【天端からの越流礫が衝突する構造部材】
最多礫径１回の衝突でへこみ率２％以下となる板厚とする→変形が累積しないものと⾒なす【天端からの越流礫が衝突する機能部材】
最多礫径１回の衝突でへこみ率10％以下となる板厚とする※取り替え前提の部材は10％以上でもよい
19４.土石流捕捉機能に関する改定

20● 「礫径調査」で求めた礫径について「3.3 礫径調査」にて、以下のように定義されている。
Dmax：⼟⽯流として移動するとは考えにくい巨礫
D100 ：礫径加積曲線の最⼤値
D95 ：礫径加積曲線の95%礫径（最⼤礫径として定義）
D80 ：礫径加積曲線の80%礫径（と定義されているが・・・）
下図D100 D95とD30D70の交点：最多礫径帯の最⼤値（最多礫径として定義）
以降、「3.4.1 ⼟⽯流捕捉性能を規定するために⽤いる礫径」から、「最多礫径（ D80 ）」という形で使⽤されている。
※左図で定義した最多礫径をD80と呼んでいると思われるが、D80と⾔われたとき、80％礫径と最多礫径のどちらを指すのか曖昧であるため、気をつけたい点である。
新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.78）より

21● 土石流捕捉性能を規定するために用いる礫径（そもそも…）部材間隔の設定に⽤いる最⼤礫径をD95 としている理由
 D100 近辺の礫は現地に点在している絶対数が少ない
 この礫径で部材間隔を広く設定すると、アーチアクションが発揮されず透過部が閉塞しない可能性がある
しかし、 堆積区間で巨礫が⼟⽯流フロント部を形成しない場合、D95 で部材間隔を設定しても、同じ理由で透過部が閉塞せず、礫が通過してしまう可能性がある。
したがって、渓床勾配を⽬安として部材間隔の設定に⽤いる礫径を下表のように設定
渓床勾配の目安

出典：便覧p.82

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.81）より

礫径1/3（20゜）≦ I ※D951/6（10゜）≦ I ≦1/3（20゜）

D951/30（2゜）≦ I ≦1/6（10゜）D80※ 1/3(20度)≦ I では、⼟⽯流フロント部の形成前に到達する可能性から、透過型堰堤の妥当性について検討する必要あり。
22

● 縦材及び横材の配置方法
縦材純間隔：最⼤礫径D95の2倍程度以下に設定すれば礫同⼠のアーチアクションにより閉塞するが…
 ⼟⽯流フロント部が形成されない可能性も踏まえ、設定礫径×1（※堆積区間では最多礫径D80）
なお、流⽊⻑の1/2以下とすれば、先⾏して閉塞されることも考えられるが、礫の捕捉を優先。

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.84,85）より

横材純間隔：最⼤礫径D95の2倍程度以下に設定すれば⼟⽯流フロント部を捕捉できるが…
 堆砂により渓床勾配が緩くなると後続流が通過する可能性があるため、設定礫径×1※堆積区間では最多礫径D80

最下段の横材配置：⼟⽯流フロント部の巨礫を捕捉しつつ、平常時の⼟砂を流下させる。
 最⼤礫径D95 ×1.5 以下 (※ただし、堆積区間など⼟⽯流フロント部が形成
 平常時の⽔深よりも⾼いされにくい場合、最⼤礫径D95×1 程度とする） 23● 設計流木長・流⽊捕捉⼯の部材間隔の設定に⽤いる流⽊⻑の設定⽅法が解説に追加された。
最⼤流⽊⻑

… ⽴⽊の最⼤樹⾼と⼟⽯流の平均流下幅から推定→ 流下中の折損によって、⼤幅に短くなる可能性がある。

最⼤流⽊⻑で部材間隔を設定すると、流⽊がすり抜ける確率が⾼い。
→ 平均流⽊⻑やそれより短い流⽊⻑での設定が望ましい。

「⼀般的な流⽊⻑ 5ｍ」と「現地調査の平均流⽊⻑」を⽐較して⼩さい値を設計流⽊⻑とする。
24

５.その他の改定

25● 鋼製透過型砂防堰堤の適用の目安『礫径』と『流⽊量』を指標にした適⽤判定フローが⽬安として追加された。
鋼製透過型砂防堰堤の適⽤判定フロー（⼟⽯流区間）

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.73）より
26

● 土砂調節のための透過型砂防堰堤
堰上げ型透過型砂防堰堤の「⾮越流タイプ」と「越流タイプ」について、それぞれ下図が⽰され、留意事項について解説が記載された。

⼟砂調節のための透過型砂防堰堤（⾮越流タイプ）

⼟砂調節のための透過型砂防堰堤（越流タイプ）・堰上げ型の前庭部は、本堤⽔通し部からの越流⽔をもとに設計するのではなく、スリットから吐き出される⼟砂による堰堤下流の侵⾷防⽌や⼟砂の遊砂空間として検討する。
・⽔通し部から越流しないため、本堤の下流法勾配を1：0.2にする必要はなく、地形や施⼯に配慮して有利な断⾯でも良い。
新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.63〜64）より

27● 堰堤の軸鋼製透過型砂防堰堤の堰堤軸について下記のとおり解説が記載された。
・鋼製透過型砂防堰堤は、⾮越流部の天端上流端（下図A）を堰堤軸とする。
・⾮越流部の天端上流端と透過型の頂部を⼀致させる必要はない
・流向に対する堰堤軸は、湾曲部を避け、⼟⽯流捕捉機能から下流に対してできるだけ偏⼼しないよう考慮する。

鋼製透過型砂防堰堤の堤⾼

⾮越流部天端上流端と透過部頂部が⼀致していない捕捉事例
新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.74〜75）より

28

● 非越琉部を人工地山にする場合・地⼭への嵌⼊の⽬的①浸透路⻑を確保して浸⾷を防⽌②安定した地盤に定着(不安定⼟塊の除去)

⻑⼤斜⾯など地形によっては、多⼤な掘削量で⼭の安定性や現場⼯事の安全性に⽋ける

透過型砂防堰堤では①、②は不要※但し②は⼈⼯地⼭が条件

⼈⼯地⼭の⽔の湿潤線:袖部嵌⼊⻑の4倍=地⼭嵌⼊

・⼈⼯地⼭⼯法について
ｱ)法勾配：⼟質及び発注元基準、鋼⽮板で直も可ｲ)袖嵌⼊⻑ ：砂礫の⼀般的な2.0m
不安定⼟塊除去なら嵌⼊は不要ｳ)地⼭天端幅：礫の衝突や摩耗に抵抗できる厚さ
延⻑は嵌⼊深さの上流側3倍、下流側1倍

不透過型砂防I躍捉の地⼭嵌⼊と⼈⼯地⼭における湿潤線・⾮越流部について
透過部を⼤きく取れば、⾮越流部と⼈⼯地⼭を⼀体化でき、⾮越流部は⼩さくなる。
また、透過部との隙間は以下の⽅法でもよい。
鋼⽮板等で隔壁を作り⼩⼝を直にする
鋼製横部を張り出して⼈⼯地⼭の隙間を挟める◎⼈⼯地⼭にすることで、施⼯費の縮減、現場作業の安全性の向上が可能となる

鋼製透過型砂防堰堤の⾮越流部の形状

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.136,137）より
29● 小規模渓流対策用の鋼製透過型砂防堰堤
⼩規模渓流とは・・・
・流路が不明瞭で常時流⽔がなく、平常時の⼟砂移動が想定されない渓流・基準点上流の渓床勾配が10°程度以上で渓流全体が⼟⽯流発⽣・流下区間
・⽀渓の合流がない渓流※計画流出⼟砂量は1,000m3以下なら、規模の応じた施設を設計してよい◎⼩規模な施設は⼟⽯流対策と流⽊対策を兼⽤できる透過型構造が効果的◎⼩規模とすることで簡素化が可能◎満砂後に越流⽔が想定される場合は、浸⾷対策を施す必要がある
透過部を広く取る
有効⾼は2m以上

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.138）より
⼟⽯流対策と⼩規模渓流対策施設

30

● 老朽化した堰堤の透過型への改築
⽼朽化した不透過型砂防堰堤の透過型への改築について、2つの⽅法を参考に⽰す。
案2.⽔通し天端幅が⾜りない場合

案1.⽔通し断⾯が⾜りない場合→嵩上げの代わりに⽔通し幅を広げて透過部を形成し、 →腹付け増厚する代わりに⽔通し天端を切下げて下流河道に合せて平常時対応の複断⾯化
安全率を満たす堤幅に収まるようにする。

嵩上げ不要
腹付け不要

越流⽔のための浸⾷対策を⾏う

前庭部改築不要捕捉量の増

改良案-1(⽔通し幅を拡⼤)

改良案-2(⽔通し天端の切り下げ)

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.182,183）より
31【利点】①透過型に切り⽋いた深さ分だけ、効果量が増え整備率が向上する。
②鋼管フレームを設置するために⼤きく切り⽋くことで、劣化の可能性のある部分を削除できる。
③除⽯するので、堰堤に掛かる堆砂圧等の負荷が軽減され、変状の進⾏を防⽌できる。
④腹付けは⾮越流部のみとなり，コンクリート使⽤量を抑えることができる。
⑤透過型の⽔通しは余裕⾼が不要なため、そのままの断⾯でも流下能⼒が向上することになる。
32

● 底版コンクリートの保護
底版コンクリートの設計において、越流礫の衝突に関する具体的な記載はない
ことから、Q＆A-12に越流礫から底版コンクリートを保護する⽅法を⽰した。
【底版コンクリートの損傷】
・堤⾼が⾼い場合、越流礫で損傷する恐れがある
・⼟砂移動が激しい渓流では流砂で摩耗しやすい【対策⽅法】
堰堤下流部に河床より⾼い副堰堤を配置する等⾏い、底版コンクリート⾯への⼟砂堆積を促進させるような設計を⾏う。
副堰堤無し

副堰堤有り
(堆砂による緩衝効果の期待)

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.127）より

33● 平常時に流下する土砂の貯留
Q＆A-13に平常時や中⼩出⽔時に透過型砂防堰堤を通過する⼟砂を捕捉するための堆積⼯の考え⽅を⽰した。
堆積⼯の機能を⼀部底版コンクリートに持たせることで、施設延⻑を抑えることが可能である。

新編・鋼製砂防構造物設計便覧（p.130）より

34

６.まとめ35● 鋼製便覧の改訂において大きく変更された内容【耐荷性能】に関する項⽬・安全照査に⽤いる礫径の使い分け。
・鋼管（機能部材）の最⼩板厚の設定、径厚⽐の変更。
・鋼管（構造部材）の径厚⽐の変更。
・越流落下礫に対する部材の最⼩板厚の設定。

【⼟⽯流捕捉性能】に関する項⽬
・⼟砂捕捉性能を規定する礫径として、最多礫径D80を設定。
・⼟⽯流堆積区間では、最多礫径D80を⽤いて部材間隔を決定。
（※⼟⽯流流下区間ではこれまで通り最⼤礫径D95を⽤いる）
36

● 最後に・・・
⿅児島県の砂防事業設計積算基準(H29)では、基本的に「⼟⽯流・流⽊対策設計技術指針解説（国⼟交通省）」の考えに準拠していることから、鋼製砂防構造物設計便覧の改定で追加・変更された内容の利活⽤については注意が必要である。
例）・透過型砂防堰堤の適⽤を判定する最⼤礫径の基準→（⿅児島県）60cm以上、（便覧）20cm以上・安全照査に⽤いる礫径の使い分け→（⿅児島県）使い分けなし、（便覧）渓床勾配による・⼟⽯流堆積区間での部材間隔決定の基準→（⿅児島県）最⼤礫径D95、（便覧）最多礫径D8037