「擁壁背後の地盤沈下の地盤リスクを考慮した予防保全計画の提案事例」
基礎設計室

齊藤龍太

１．事例の概要
造成から 30 年以上経過した小学校の敷地内で、約 10 年前から大型ブロック擁壁（以下、擁壁と記載する）天端付近に設置してある水路の排水機能が悪くなり、地盤沈下が確認されていた（写真 1）。同時に校舎の基礎コンクリートの表面が部分的に剥離し（写真2）、階段工の端部コンクリートに亀裂が発生していたと報告されている。このときは報告があったものの対策はされていない。
変状について関心が高いとは言えない状態であったが、2021 年は島根県内で大雨による災害が多発する年となった。小学校付近の河川が氾濫しそうになった状況に接して、従前より変状を認知していた学校側より、安全性の評価と今後の方針について検討することを求められた。ただし限られた予算内で検討することが求められたため、詳細な地質調査は実施できない。そこで、現地調査・資料調査の結果により、想定した変状機構に沿って地盤リスク項目を洗い出した。リスクランクを算出し 1)、対策計画の優先順位を作成した。簡易計測では緊急性は見られなかったので、予知保全の観点から、崩壊に至る予兆を事前に察知するための定期点検を提案した。

亀裂
剝離

写真 1 地盤沈下の状況

写真 2 コンクリート構造物の剝離と亀裂

２．事例分析のシナリオ(1)地質リスク情報の抽出
発現した変状メカニズムの想定と将来的に発生する地質リスクを抽出するため、既存資料を調査した。既存資料として、発注者が当時の工事資料を保管していたが、対象箇所の記録は部分的であった。施工業者やメーカーにも問い合わせたが、すでに残されてはいなかった。資料調査の結果をまとめて表 1 に示す。
(2)地質リスク現地調査①現地踏査
現地踏査で確認できた事項を表 2 に示す。地盤沈下が発生しているのは擁壁の背後である。沈下範囲を横断上に投影すると概ね主働崩壊角と一致すること、擁壁足元の歩道が変状していること、ブロックが部分的に緩んでいることを考慮すると、敷地内の地盤沈下は擁壁の変状に起因している可能性が高いと想定した。

表 1 資料調査のまとめ
・背後地盤は N 値 1 程度の軟弱層である。
・隣接の体育館は杭基礎である。
施工資料

・埋戻土に現地発生土として粘土質砂（φ= 3.5°）が使用され、部分的にブロックが変状したと想定される。
・変状後に購入土に設計変更の申請記録がある。
・敷地拡張のため擁壁と盛土で平地を増やしている。

地形変遷と・盛土が既設法面上に造成した。

現地の変状・地盤沈下範囲や構造物の変状箇所は、敷地造成された箇所と重なっていた。
・過去の空中写真では、近隣に地すべり地形は見られなかった。
・発注のきっかけとなった 2021 年の年間降水量は約 2600mm であった。これは造過去の気象成から調査までの期間で過去 3 位の降雨量である。
・年間積雪量は、この 10 年はやや減少傾向に見える。
・近隣の地震データで、2000 年以降に震度 4 を 3 回観測した。

②簡易計測
詳細な地質調査を実施する代わりとして、簡易計測により現状把握を試みた。観測期
間は約半年で、豪雨および融雪後に変動量と定点撮影・目視にて現状を確認した。
表 2 に観測結果のまとめを示す。観測結果によって定量的に地盤変状を示すデータは得られなかった。写真比較により、定性的に地盤沈下が進行したような感じはしたが、明瞭ではなかった。観測期間の降雨量および降雪量が、例年と比較してやや少ない条件も影響していたかもしれない。ただし、周辺の地盤変状は見られないが、コンクリートに発生した亀裂の変状には進行性が見られた。
これらの調査結果を総合すると、以下のことが言える。
・敷地内の地盤沈下および歩道の変状は、造成した擁壁の変状に起因する。
・今回の計測範囲では、変状が進行中の可能性はあるが、顕著ではない。
表 2 現地調査のまとめ
・階段端部コンクリートに亀裂があり、大型ブロック側の地盤が沈下している。
・亀裂は大型ブロックとほぼ平行に発生している。
現地踏査

・大型ブロックに緩みが見られる（変状している）。
・天端の目地にズレがある。
・歩道が変形している。
・大型ブロックの法尻から、湧水がある。
・亀裂計の観測から、階段端部コンクリートの亀裂は拡大している。
・側溝目地はほぼ変状は見られない。

観測・簡易沈下量計測と写真比較から、地盤沈下がわずかに進行した可能性がある。
・水準測量に有意な変状は見られないが、強いて言えば融雪後に全体的な沈下傾向がある。
（高さ基準点の計測誤差の可能性もある）

３．データ収集分析(1)地質リスク解析①地質リスクの抽出
地質リスクの抽出をする上では、擁壁の変状・損傷の発生形態 2)を参照した。このう
ち、亀裂の発生状況からすべり性のものは可能性が低いと判断した。擁壁自体にも単体では明瞭な損傷は無かったため、躯体の損傷の可能性も除外した。
これらに施設の維持管理面から重要な事項を抽出し、変状とその誘因となる地質リスクを抽出し、発生した場合の影響と発生確率を主観的であるが想定し、地質リスクランクを判定した(表 3)。
(2)対応方針の提案対策案として、まずはリスクランク A に対応するため、排水ボーリングと伸縮計観測を計画した。その後も変状が継続する場合には、リスクランク B に対応してアンカー工を計画するという段階的な維持管理計画を提案した。
しかしながら、変状の進行が現時点では不明瞭であり、工事予算を確保することが現実的に困難であった。そのため最小限の定期点検で監視し、変状の進行を予防しながら施設を保全する視点で、維持管理を行うこととなった。その前提として、今後の変状シナリオを想定した。
①擁壁が不安定化している場合の変状シナリオ
擁壁の変状機構のうち 1）大型ブロックの転倒・支持力不足、2）大型ブロックの滑動の場合は、背後地盤の安定が失われていく過程であることから、今後の変状として地すべり崩壊と同様のシナリオが想定される。すでに変状を確認しているが、加速度的な変状は見られないため、現状は第 2 次クリープ内であると想定した。最後の破壊に至る直前に、変状は再び加速度的に進行すると想定されるため、その予兆を見逃さないようにする。
②背後地盤が沈下している場合の変状シナリオ
擁壁の変状機構のうち、軟弱地盤の沈下の場合は、時間の経過とともに沈下量が減少していく。現在、造成してから 30 年経過しており、今後も変状が続くとしても、その沈下量は限られていると想定した。この場合、進行は収束する見込みである。
また、もし大型ブロックの変状を予知した場合には、道路の安全に大きな影響を与えることになる。したがって道路管理者と協議を実施し、事前に対応手順を確認することを提案した。
引用文献
1) 全国地質調査業協会連合会,「地質リスク調査検討業務」の手引き,2021
2) 社団法人日本道路協会,道路土工擁壁工指針,2012,p.15

表 3 リスクランクの判定結果
検 討 項 目

地質リスク
安定性の影響度

事象の発生確率（リスク要因）ランク中ア）地下水の流入による大不安定化するのは一時的で水圧増加

A
法尻から排水していることを確認。

あるため。
中〜小中

造成から 30 年以上は自立しているた

設計上は問題があるが、計め、安全率 Fs＞1.0 と想定される。

算時に安全率を見込んでい施工中に埋戻土の変更協議記録があるため、直ちに崩壊はしなり、それまでは良質土だったと想定さいと想定。

れる。一方で粘土が混入していた可能イ）埋戻土の劣化等によB〜Cる強度不足性は否定できない。
中

小不安定化するのは一時的で気象庁の記録では、2000 年以降は震度あるため。

4 を 3 回しか経験していない。

ウ）地震による慣性力のC増加
中中恒常的な不安定化要因であ地盤変状が顕著なわりに、大型ブロッエ）埋戻土／基礎地盤のるが、変状が進むと擁壁にクに破損は見られないため、沈下によ圧密沈下作用する土圧は低下する。

る変状の可能性は高い。一方で造成かB
ら 30 年経過しているため、圧密沈下は、ほぼ収束していると見られる。
大小岩盤境界付近に排水孔の処理がある。
オ）地下水流入による吸吸出しが進んでも擁壁自体出し/空洞化の安定性への影響は小さ

岩盤斜面と近接していると推定され、Bブロック背面付近を水が流れやすいとい。
推測される。
小小カ）埋戻土の細粒分が吸吸出しが進んでも擁壁自体施工時の記録から、細粒な発生土は用出されるの安定性への影響は小さいられず、良質土を用いたと想定されい。

る。

C

大
中〜大（不確定）キ）大型ブロック変状の大型ブロック変状が進行し進行性ていることが判明すれば、観測結果では変状が見られた箇所があAった。
緊急対策が必要となる。
小（不確定）
大
建物が不同沈下していれば、壁面等にB現在使用しており、もし変も亀裂が入るが、現在は見られないたク）校舎自体の健全性（不確定）状があれば、職員、児童のめ。ただし、詳細な調査はしていな安全を確保できない。
い。