技術資料

難風化酸性硫酸塩土壌に適応した改良型中和緑化工法について－試験施工後一年間のモニタリング調査－
酒井美樹

横濱充宏

中谷壮範

（厚層基材吹付層）の剥落が確認された。この原因

１．はじめには、根系が伸長できる亀裂がASS層に発達せず、菱形
酸性硫酸塩土壌（以下、ASS）は、パイライト（FeS2）、硫化鉄（FeS）など容易に酸化して硫酸に金網の腐食破断前に厚層基材吹付層をASS層に固定できなかったためである4）。

変化する物質（以下、易酸化性硫黄）と硫酸を含有

そこで、資源保全チームでは、堅硬で亀裂の発達がし、これらが原因となって強酸性（pH3.5以下）を呈困難なASS（以下、難風化ASS）の露出した切土法面

1）する土壌である 。に適応した工法（以下、改良型中和緑化工法）の開発

大規模な切土工事の場合、地中深くに埋没していたを目指し、試験施工を行った。この工法は、難風化ASSが露出する恐れがある。このような切土法面を緑ASSの露出した切土法面においても、厚層基材吹付層化した場合、植物が酸による被害を受けることとなが剥落せず、植生を成立させる必要がある。そのたり、法面に植生を成立させて風化や浸食を防止し、そめ、当チームは試験施工後にモニタリング調査を行っ

れと併せて自然環境の保全や修景を行う2）ことが果た

た。本稿では、試験施工後一年間のモニタリング調査せなくなる。その対策として、寒地土木研究所（旧北の結果と考察について述べる。

海道開発局開発土木研究所）は、1997年に中和緑化工法を開発した3）。この工法は、厚層基材吹付工法の一２．試験施工の概要種であり、厚さ5cmの厚層基材吹付層と切土法面との間に、炭酸カルシウム、粘着剤、バーク堆肥および客土材を混和した厚さ1.3cmの炭カル吹付層を挟在させるものである（図－1）。
中和緑化工法の施工後10年から26年経過した切土法面を追跡調査した結果、一部の施工区域で、緑化基礎工で使用された菱形金網の腐食破断による生育基盤

２．１

対象法面

試験施工は、遠別町の難風化ASSの切土法面を対象とした（写真－1）。この法面は、2003年度に中和緑化工法が施工されたが、その後の追跡調査により厚層基材吹付層の剥落が確認されている。
この地点の地質は、既往の調査結果によると新第三紀東野層下部泥岩層で、岩種は頁岩である5）。

写真－1
図－1

14

試験施工の対象法面

中和緑化工法の施工断面模式図

寒地土木研究所月報№828

2022年３月

２．２

３．試験施工後のモニタリング調査

厚層基材吹付層の厚さの設定

難風化ASSは、堅硬で亀裂の発達が困難であるため、根系が伸長し難い。このため、植物は難風化ASS層から水分を吸収できず、厚層基材吹付層のみから水分を吸収しなければならない。そこで、植物の生育に必要

３．１

着目点

試験施工後のモニタリング調査は、次の2点に着目した。

な水分を供給できる厚層基材吹付層の厚さを把握する

1点目は、剥落防止資材が破断せずに、厚層基材吹ため、厚さが4cm、6cm、8cm、10cmの試験区を設定

付層が剥落していないかという点である。そのため、した。なお、道路土工－切土工・斜面安定工指針で冬期間に加わる積雪荷重の確認と、剥落防止資材と厚2）は、厚層基材吹付層の厚さの最大値は10cmである 。

層基材吹付層の状態の確認を行うこととした。

対照区は、従来の中和緑化工法と同じ厚さの5cmに設定した。
２．３

表－1
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剥落防止資材の選定

従来の中和緑化工法は、緑化基礎工として菱形金網（亜鉛メッキφ2（#14）50mm×50mm）を併用していた。これは、厚層基材吹付層の剥落を防止する補助材（以下、剥落防止資材）であり、根系が発達して地試験区と対照区の概要

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山に活着すれば、その必要性は低くなる 。しかし、
難風化ASSの切土法面では、根系が地山に活着できず、菱形金網が硫酸に侵されて腐食破断し、厚層基材

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吹付層の剥落が確認されている。このため、改良型中和緑化工法では、従来の菱形金網の代替として抗腐食性の剥落防止資材を選定することとした。

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剥落防止資材は、厚層基材吹付層の重量Wｋから剥ᆅᒣ㸦ᇶ┙ᅵ㸧୺࢔࣮ࣥ࢝ࣆࣥ'/PP

落防止資材にかかる引張り力を計算した上で、安全率1.5を乗じ、その値aと剥落防止資材の引張り試験結果の数値bを比較し、a＜bとなるものを選定した。その結果、厚さが4cm、6cm、8cmの試験区では植生ネッ⿵ຓ࢔࣮ࣥ࢝ࣆࣥ
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対照区は、従来の中和緑化工法と同じ菱形金網を選定した。
図－2

２．４

改良型中和緑化工法

施工断面標準図試験施工の実施

試験区と対照区の概要を表－1に、施工断面標準図を図－2に示す。法面勾配は1：1である。
緑化目標の群落は草地型で、吹付種子は、トールフェスク、クリーピングレッドフェスク、ケンタッキーブルーグラスの3種を混合した。各種子の1m 3あたり使用量は、0.06kg、0.18kg、0.65kgで、全ての区で同じとした。
試験施工は2020年4月に着手し、9月に完了した。厚層基材吹付完了後の状況を写真－2に示す。

ᶉᶅ ᶆ写真－2

寒地土木研究所月報№828

2022年３月 ᶇ

t=5cm
t=4cmt=6cm
t=8cmᶈ
t=10cm

厚層基材吹付完了後の状況（2020年8月31日）

15

2点目は、厚層基材吹付層が植物に必要な保水力を定した。体積含水率は、各区の中心付近の高さ1.2m保持し、植生を成立させているかという点である。その1地点において、厚層基材吹付層の最深部に土壌水のため、厚層基材吹付層の土壌水分と植物の生育状況

分センサー（SM150T、日本環境計測（株））を設置を把握し、植生状況を確認することとした。

し、10分間隔で2021年5月24日から11月8日まで測定した。なお、試験区①（t＝4cm）の7月11日から11月8３．２

日、試験区②（t＝6cm）の7月8日から8月3日、試験方法

３．２．１

区③（t＝8cm）の6月29日から7月28日、対照区⑤（t気象

気象状況は植物の生育状況に影響を与えるため、2020年（試験施工年）と2021年（試験施工後一年目）の5月から10月の降水量および気温をアメダス遠別地＝5cm）の6月29日から7月28日は、機器の不具合およびケーブル切断のためデータが得られていない。
体積含水率は、2021年4月26日に採取した土壌試料点の観測データにより把握した。

により作成したpF－体積含水率曲線を用いてpFに変３．２．２換した。pFは土壌水分状況を表す単位であり、値が積雪荷重と引張り力

積雪を考慮した剥落防止資材にかかる引張り力a’を低いと湿潤で、高いと乾燥を示す。pF0から1.8は重力計算するために、積雪密度と積雪深を測定し、それら水で、十分な水分があるが、重力によって失われるたの積により積雪荷重W sを算出した。積雪密度と積雪め、一般的にはあまり植物に利用されない。pF1.8か深は、2020年12月23日、2021年1月25日、2月25日に積ら4.2は有効水で、毛管水として土壌に吸着されてい雪が平均的な地点において5～8反復で測定した。積雪る水分量で、植物に利用される。pF3.8は初期しおれ

密度は、スノーサンプラーで採取した積雪試料の重量点で、日中一時的に植物がしおれる程度の水分量であを計量し、体積で除して算出した。積雪深は、スノーる。pF4.2は永久しおれ点で、植物が枯死する状態のサンプラーで積雪試料を採取する際に測定した。

水分量7）である。

引張り力a’は、アンカーピン1地点にかかる最大の３．２．４

重量と乾物率

単位面積すなわち補助アンカーピンで囲まれた単位面

植物の生育状況を各区間で比較するため、出穂期の積A（図－3）の厚層基材吹付層の重量Wkと積雪荷重2021年6月29日に刈り取り調査を実施した。試料は1.2Wsから（1）式を用いて計算した。

mの高さの法面に50cm×50cmの方形枠を置いて、各a’ 㸻

Wk 㸩Ws  g Ҁ ・・・・・（1）g：重力加速度

区において8反復で地上部の植物を対象に採取した。
生草重は現地で計量した。乾物重は、試料を持ち帰り、105℃で2日間乾燥させ計量した。乾物率は、乾物また、融雪後の剥落防止資材と厚層基材吹付層の状態の確認は、2021年4月26日に目視で行った。

重を生草重で除して算出した。
３．２．５

植生状況

植生を確認するため、2021年5月から10月まで月1回程度、目視調査を行った。
道路土工－切土工・斜面安定工指針では、緑化目標$の群落が草地型の場合、施工後月平均気温15℃以上で最低3カ月経過後に成績判定を行う目安として、法面から10m離れると、法面全体が「緑」に見え植被率が70％～80％以上であれば「可」、生育基盤が流亡して植物の成立の見込みがなく植被率が50％以下であれば୺࢔࣮ࣥ࢝ࣆࣥ㸦ᮏP㸧「不可」とされている2）。これに基づき、試験施工後

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一年が経過した10月5日に成績判定を目視で行った。

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図－3

崩落防止資材にかかる荷重の単位面積

３．３

結果と考察

３．３．１
３．２．３

土壌水分気象表－2に降水量を示す。2020年は、9月と10月の合計厚層基材吹付層が保持する水分量を把握するため、が288.5mmで平年値の111％であった。2021年は、5月

植物の生育期間中に厚層基材吹付層の体積含水率を測から10月の合計が461.5mmで平年値の70％で、干ばつ

16

寒地土木研究所月報№828

2022年３月

であった。特に、6月が21.0mmで平年値の32％、7月－4）。植生ネットは、2月25日の積雪条件での引張りが6.0mmで平年値の5％、8月が69.0mmで平年値の48

力a’が引張り強度bを上回ったが、破断していなかっ％と少なかった。

た。これは、引張り力a’が引張り強度bを上回る積雪

表－3に気温を示す。2020年は、9月と10月の平均の条件が一時的であったことと、基盤土と厚層基材吹付日平均、日最高、日最低とも平年値より約1～2℃高か層との摩擦力により引張り力a’が減衰したことが要因った。2021年は、5月から10月の平均の日平均、日最として考えられる。

高、日最低とも平年値より約1℃高かった。特に、7月

３．３．３の日平均、日最高、日最低とも平年値より約4℃高かった。

土壌水分

図－4、図－5に厚層基材吹付層の土壌水分を示す。
pF－体積含水率曲線から読み取ることのできるpFは３．３．２4.2が上限であるため、これを超える値は表示してい積雪荷重と引張り力

写真－3に積雪状況、表－4に積雪量調査結果を示ない。

す。最も積雪量が多かったのは2月25日で、積雪深が101cm、積雪密度が0.26g/cm3であった。
積雪を考慮した剥落防止資材にかかる引張り力a’を表－5に示す。剥落防止資材の引張り強度の数値bと比較すると、落石防止ネットのa’はbを下回るが、植生ネットのa’は2月25日の試験区①（t＝4cm）、試験区②（t＝6cm）、試験区③（t＝8cm）でbを上回った。
融雪後に現地を確認した結果、試験区③（t＝8cm）、試験区④（t＝10cm）の一部で厚層基材吹付層の剥落が確認されたが、剥落防止資材は破断しておらず、根系は剥落防止資材の下に伸長していた（写真

写真－3

表－4 積雪量調査結果

表－2 降水量݆ᖺ᭶᪥ᖺ᭶᪥ㄪᰝ᪥

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表－5 崩落防止資材にかかる引張り力ヨ㦂༊ձW FPヨ㦂༊ղW FPヨ㦂༊ճW FPⴠ▼㜵Ṇࢿࢵࢺヨ㦂༊մW FPᖺ᭶᪥ᖺ᭶᪥ᖺ᭶᪥᳜⏕ࢿࢵࢺ㡯┠ʛ݆߻‫ܯ‬ᘬᙇࡾຊD
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表－3 気温ㄪᰝ᪥ฑ‫ـۋ‬Իʤˈʥߴ໪೧݆

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積雪状況（2021年2月25日）

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写真－4 根系の状況（2021年4月26日）
寒地土木研究所月報№828

2022年３月 17図－4は、5月25日から6月27日の土壌水分である。

多くなったことによって、6月中旬から下旬にかけて試験区④（t＝10cm）は、6月17日までpFが1.8より低全ての区で土壌水分が不足した。pFが3.8（初期しおく湿潤であった。6月18日からpFが上昇し、6月23日

れ点）以上になった日数は、試験区①（t＝4cm）とには4.2に達し、乾燥した。その他の区は、6月上旬ま対照区⑤（t＝5cm）が18日で、他の区が6～15日であで降雨があるとpFが1.8程度を示し湿潤になるが、降った。これは、厚層基材吹付層が薄く、保持できる水雨がないとpFが上昇し、6月中旬から下旬にかけてそ分が少ないことが要因と考えられる。

れぞれ4.2に達し、乾燥した。6月の降雨は21.0mmで

図－5は、8月4日から11月1日の土壌水分である。な平年値の32％と少なったことと、植物が生長し蒸散がお、この期間の試験区①（t＝4cm）のデータは得られ

pF
65.5
5
4.5
43.8

3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5

0
5/25 5/27 5/29 5/31
ೖӏྖ

6/2

6/46/6ࢾ‫ۢݩ‬ᶅ

図－46/8ࢾ‫ۢݩ‬ᶆ

5.5
5
4.5
4

3.8

3.5
32.5
2
1.5
1
0.5

8/4

8/9

8/14 8/19 8/24 8/29
ೖӏྖ

図－518

ࢾ‫ۢݩ‬ᶇ

ࢾ‫ۢݩ‬ᶈ

ଲলۢᶉ

土壌水分状況（pF、日雨量、2021年5月25日～6月27日）

pF
60ೖӏྖmm05101520253035404550556065
7075
80
8590
95
100
105
110
115
120
6/10 6/12 6/14 6/16 6/18 6/20 6/22 6/24 6/26 6/28

9/3

9/8

ࢾ‫ۢݩ‬ᶆ

ೖӏྖmm
05101520253035
4045505560
65
7075
80
85
90
95
100
105
110
115
120
9/13 9/18 9/23 9/28 10/3 10/8 10/13 10/18 10/23 10/28 11/2
ࢾ‫ۢݩ‬ᶇ

ࢾ‫ۢݩ‬ᶈ

ଲলۢᶉ

土壌水分状況（pF、日雨量、2021年8月4日～11月1日）
寒地土木研究所月報№828

2022年３月

ていないため、全ての区とは試験区①（t＝4cm）以8月3日の調査では、試験区③（t＝8cm）と試験区外の区をいう。8月4日から9月下旬の全ての区のpFは、④（t＝10cm）の法面下部以外で地上部の植物が大部

降雨がないと4.2を示し、降雨があると一時的に低く分で枯死していた。枯死した植物をかき分けてみるなることを繰り返した。10月上旬以降の全ての区のと、緑色の植物が散見された。地上部の植物が大部分

pFは、概ね1.8から4.2の間の値を示した。8月上旬かで枯死した理由は、干ばつによる土壌水分の不足によら9月下旬の厚層基材吹付層は、干ばつの影響で降雨

る夏枯れ8）が考えられる。試験区③（t＝8cm）と試験時以外の土壌水分が不足していたが、10月上旬以降は、区④（t＝10cm）の法面下部の厚層基材吹付層は、法降雨の影響で植物に有効な水分量が保持されていた。

面の水分が重力で集まり、植物に有効な水分量が保持３．３．４されていたことが推察される。なお、厚層基材吹付層

重量と乾物率生草重、乾物重および乾物率を表－6に示す。の土壌水分を各区の中心付近の高さ1.2mの1地点で測

生草重と乾物重は、厚層基材吹付層の厚い区が重い定したため、植物が枯死しなかった部分の土壌水分は傾向にある。これは、厚層基材吹付層の種子散布量を把握できていない。

単位体積あたりで決めているためである。そこで、生草重と乾物重について、試験区①（t＝4cm）の種子散布量を1とした比率で除した値で比較した。その結果、乾物重は、試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）が他の区よりも重かった。乾物率は、厚層基材吹付層の薄い区が高い傾向にあった。これは、３．３．

ᶈ

ᶇ

ᶉ ᶅ ᶆ

３で述べたように、試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）の厚層基材吹付層は、乾燥する期間が他の区より長かったためと考えられる。乾物率からも、

写真－5

植生状況（2021年5月24日）

試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）の厚層基材吹付層の水分不足が示唆される。
３．３．５

ᶉ ᶅ

植生状況

植生状況を写真－5、6、7、8に示す。

ᶈᶇᶆ

5月24日の調査では、全ての区の法面下部以外で植物の生長が順調であることが確認された。法面下部は、法面上部と比べると融雪が遅いため、植物の生長
写真－6が遅れたと考えられる。

植生状況（2021年6月29日）

6月29日の調査では、試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）の一部の地上部の植物が枯れていることが確認された。３．３．３で述べたように、6月中旬から下旬にかけて全ての区の厚層基材吹付層が乾燥

ᶆ
ᶉ ᶅᶇ

ᶈ

したが、特に試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）は乾燥する期間が長かったため、この2区の地上部の植物が先に枯れたと考えられる。
写真－7表－6ߴ໪

生草重、乾物重および乾物率ଲলۢᶉࢾ‫ۢݩ‬ᶅ

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植生状況（2021年8月3日）

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写真－8㝖ࡋࡓ್
寒地土木研究所月報№828

2022年３月 

植生状況（2021年10月5日）

19

10月5日の調査では、全ての区で植生が回復していることが確認された。これは、地上部の植物は夏枯れめ、引き続きモニタリング調査で剥落防止資材と厚層基材吹付層の状態を確認する必要がある。

していたが、地下部の植物は枯れておらず、３．３．
３で述べたように、10月上旬以降は厚層基材吹付層が植物に有効な水分量を保持していたため、地上部の植物が再生されたと考えられる。

４．３

今後の課題

経年劣化状況の把握を目的に、剥落防止資材とその固定用のアンカーピンは、試験施工時にサンプリング道路土工－切土工・斜面安定工指針の成績判定の目用資材を併せて設置している。当チームでは、試験施

2）

安 に基づき、10月5日に目視で成績判定を行った。

工完了時点（2020年9月17日）と一年経過時点（2021

法面から10m離れると、法面は夏枯れの黄色が混ざっ年10月5月）にサンプリング用資材を採取した。今ているが全体としては「緑」に見えた。法面の植被率

後、これらについて劣化度合いを定量的に評価し、改は、融雪後に剥落していた試験区③（t＝8cm）と試良型中和緑化工法に併用する緑化基礎工の資材として験区④（t＝10cm）の一部以外は植被されており、ほの適性を評価する。そのうえで、難風化ASSに適応しぼ100％であった。そのため、試験施工後一年が経過た改良型中和緑化工法を取りまとめる。

した時点の評価は、全ての区で「可」である。

今後も植生状況、剥落防止資材の状態および厚層基材吹付層の剥落の有無についてモニタリング調査を継４．難風化ASSに適応した改良型中和緑化工法

続し、改良型中和緑化工法の検証を行う。

４．１

５．おわりに厚層基材吹付層の厚さ試験施工後一年間のモニタリング調査から、以下のことが考えられた。

難風化ASSの露出した切土法面においても緑化が可

1）試験区①（t＝4cm）と対照区⑤（t＝5cm）は厚層能な改良型中和緑化工法を開発することを目的に、厚基材吹付層が薄く、保持できる水分が少ないこと

層基材吹付層の厚さは4cm、6cm、8cm、10cm、剥落から、他の区よりも厚層基材吹付層の水分が不足防止資材は植生ネットまたは落石防止ネットの試験区しやすく、地上部の植物の固形分が多かった。

を設定して試験施工を行い、モニタリング調査を一年

2）降雨が少ない期間は、全ての区で降雨時以外に厚間行った。試験施工後一年が経過した時点では、全て層基材吹付層の水分が不足しており、地上部の植の区で植生が成立しており、法面緑化工の目的は果た物は大部分で夏枯れしたが、降雨が多くなると植されていた。

物に有効な水分量が保持されて植生は回復した。

今後は、剥落防止資材の経年劣化状況を定量的に評3）試験施工後一年が経過した時点で法面全体は価するとともに、難風化ASSに適応した改良型中和緑「緑」に見え、法面全体が植被されていた。

化工法を取りまとめる。また、モニタリング調査を継これらのことから、厚層基材吹付層の厚さは4cm、続し、改良型中和緑化工法の検証を行う。

6cm、8cm、10cmとも生育基盤として機能していた。ただし、降雨が少ない期間は、全ての区で厚層基謝辞：調査を進めるにあたり、試験フィールドの提供

材吹付層の水分が不足しており、今回よりも干ばつが等で道路管理者、施工業者の関係各位にご協力を賜っ著しくなる場合は、特に厚層基材吹付層の厚さが薄いた。ここに記して謝意を表する。

区で夏枯れの後に植生が回復できるか懸念される。そのため、引き続きモニタリング調査で植生状況を確認参考文献する必要がある。
1） Ritsema,C.J., van Mensvoort, M.E.F., Dent, D.L.,
４．２

剥落防止資材の選定

試験施工後一年間のモニタリング調査では、剥落防止資材の破断による厚層基材吹付層の剥落は確認されなかったことから、植生ネット、落石防止ネットとも

Tan, Y., van den Bosch, H. and van Wijk, A.
L.M.:Acid Sulfate Soils, Handbook of Soil Science,
pp. G-121-154, CRC Press, 2000.
2） 日本道路協会編集：道路土工

切土工・斜面安定

緑化基礎工の剥落防止資材として機能していた。ただ工指針（平成21年度版）、pp.202-275、2009.

し、経年劣化による引張り力の低下が懸念されるた

3） 横濱充宏、斉藤惣一、石渡輝夫：酸性硫酸塩土壌20

寒地土木研究所月報№828

2022年３月

の露出した切土法面における植生工法、日本土壌
肥料学雑誌、第68巻、第6号、pp.703-707、1997.
4） 山本弘樹、横濱充宏：中和緑化工法施工法面の長期経過後の追跡調査報告、寒地土木研究所月報、第790号、pp.60-65、2019.

月報、No.805、pp.43-47、2020.
6） 日本法面緑化技術協会編：のり面緑化技術 －厚層基材吹付工－、p.82、2005.
7） 日本緑化工学会：環境緑化の辞典、pp.108-109、
2005.

5） 横濱充宏、山本弘樹、田中稔：難風化酸性硫酸塩

8） 松中照夫、三枝俊哉：草地学の基礎、p.43、2016.

土壌の判別法確立に向けた検討、寒地土木研究所

寒地土木研究所月報

酒井 美樹
SAKAI Miki

横濱 充宏
YOKOHAMA Mitsuhiro

中谷 壮範
NAKATANI Takenori

寒地土木研究所
寒地農業基盤研究グループ
資源保全チーム
研究員

寒地土木研究所
寒地農業基盤研究グループ
上席研究員（特命事項担当）

寒地土木研究所
寒地農業基盤研究グループ
資源保全チーム
主任研究員

№828

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