2022 年(令和 4 年)10 ⽉ 4 ⽇(⽕)
公益社団法⼈砂防学会北海道⽀部
シニアアドバイザー

北海道で最初に着⼿した忠別川砂防事業

2022 年(令和 4 年)6 ⽉ 7 ⽇撮影■忠別川砂防堰堤(清流堰堤) S25〜S27

2022 年(令和 4 年)6 ⽉ 7 ⽇撮影■クワウンナイ川砂防堰堤(天⼈峡堰堤) S32〜S38

⽬

次

1.

はじめに

･････････････････････････････････････

1

2.

流域概要

･････････････････････････････････････

1

3.

砂防事業計画と展開

4.

砂防⼯事

････････････････････････････････････････････････････････････････

4.1

粗⽯コンクリート･･･････････････････････････

4.2

コンクリート配合設計

4.3

仮締切⼯法

･･･････････････････････

3
5
5
7

･････････････････････････････････ 10

5. 砂防堰堤構造図 ･･･････････････････････････････ 11
5.1
忠別川砂防堰堤（清流堰堤） ･････････････････ 11
5.2

ビウケナイ川砂防堰堤（ピウケナイ堰堤）･････ 115.3

クワウンナイ川砂防堰堤（天⼈峡堰堤）･･･････ 12

5.4

熊ノ沢川砂防堰堤

5.5

ノカナン沢川砂防堰堤･･･････････････････････ 13

6.

砂防堰堤施⼯技術の変遷･･･････････････････････ 14

6.1
6.2
7.

･･･････････････････････････ 13

砂防堰堤の堤体構築材料の変遷
砂防堰堤の施⼯技術の変遷
おわりに･･･････････････ 14･･･････････････

16･････････････････････････････････････ 17

⽯川勲

北海道で最初に着手した忠別川砂防事業
勲*

石川（* ㈱シン技術コンサル）

概要：石狩川水系忠別川上流の天人峡温泉（東川町・美瑛町）の下流において、北海道で初となる砂防事
業が 1950 年（昭和 25 年）に着手された。本稿では、北海道の砂防技術の基礎をつくり上げた、忠別川砂防事業開始当時の時代背景や砂防計画、工事などを紹介する。

1.

はじめに

5 ノカナン沢川 (東川町)
S40〜S41

2 ピウケナイ川 (東川町)

北海道では、1948 年（昭和 23 年）、治山事業がS28〜S31

4 熊の沢川 (東川町)
S38〜S39着手され、続いて 1950 年（昭和 25 年）一級河川
石狩川水系忠別川の上流、天人峡温泉の下流に本・・・

道初の砂防事業に着手した。（図－1）
その契機となったのは、1947 年（昭和 22 年）8

3 クワウンナイ川 (美瑛町)
S32〜S38

月 15 日から 16 日、上川中部の忠別川を中心とす

1 忠別川 (東川町・美瑛町)
S25〜S27

る低気圧による局地的豪雨により、忠別川の崖錐

・

︓忠別川砂防堰堤⼯着⼿順

崩落に起因する土石流が発生し、松山温泉（現天人峡温泉）の旧館が流失した。このような大規模

図－1

忠別川補助砂防事業着手渓流順

な流出土砂を伴う洪水災害が、砂防事業はじまりの原動力となった。この砂防事業のはじまりの経

2.

流域概要

緯については、「石川勲（2022）：近代砂防のあゆ

忠別川砂防流域図を図－2、3 に示す。忠別川は、

みと北海道砂防事業のはじまり，p.9-23」に詳述

大雪山系西側の忠別岳（1,963m）に源を発し、幾している。

つもの支流を集め、渓谷を流下して渓谷美を生み忠別川は、石狩川上流の中でも最も急流な河川出している。なかでも支流であるアレイポップ川

で、上流部では大規模な崩壊地が集中する土砂生と二見川が合流し、北海道第 1 位の高さ 270m の産地帯があり、渓床には巨礫が混入した多量の不絶壁を 7 段に屈折しながら飛瀑する「羽衣の滝」

安定土砂が堆積し、洪水の度に乱流・偏流が発生（1954 年（昭和 29 年）9 月 6 日、北海道名勝特別

して流路が変わる荒廃河川（＝土砂流出の多い川）

天然記念物に指定：図－4）およびその上流の本川で、本道有数のいわゆる“暴れ川”である。

には川幅全体が、高さ 20m の雄大な滝をなしてい

本稿では、砂防の専門書などは今日のように簡る「敷島の滝」がある。また、本川両岸には、「涙

単に入手できなかった、砂防事業開始の早い時期

壁」、
「七福岩」
（図－5）
、
「立琴の岩」などの柱状に、砂防堰堤のコンクリート設計を容積配合から節理の発達した絶壁が針広混交の原始林とよく重量配合で設計するなど、今日の北海道砂防技術

調和しており、北海道の中でも特に美しい峡谷との基礎をつくりあげた、昭和 20 年代、30 年代にして、大雪山国立公園第 1 種特別地域に指定（国おける、忠別川砂防事業の計画、工事などについ立公園指定：1934 年（昭和 9 年）12 月 4 日内務省て、各種資料調査や関係者への聞き取り調査で明告示第 568 号）されている。（図－7）

らかになった事項を踏まえ、紹介するものである。
- 1 -

この地域は、天人峡と呼ばれ、峡谷の入り口に

御鉢平

A=228 ㎢

図－2

忠別川砂防流域図

は天人峡温泉があり、観光地として多くの人々がトムラウシ⼭ 2,141m

忠別岳 1,963m

訪れ賑わいをみせている。この温泉より下流は、
U 字谷が続き、上川盆地の穀倉地帯を貫流（東川忠別川 →町、東神楽町）して、旭川市街地で美瑛川を合流← ポンクワウンナイ川← 敷島の滝

⽻⾐の滝 →
瓢箪沼 →天⼈峡温泉 →

して石狩川に注いでいる。
本流域の地質は、新第三紀－中新世のカウンナ← クワウンナイ川

七福岩 →イプロピライト（変朽安山岩）が基盤をなし、そクワウンナイ川砂防堰堤← 忠別川砂防堰堤の上位に、新第三紀－鮮新世から第四紀－現世に熊の沢川 →

かけての火山活動に伴う、安山岩および溶結凝灰← 忠別川

R4.7.30 (株)シン技術コンサル撮影

岩が堆積する構成である。本川沿いには、忠別川
図－3の下刻作用による険しい峡谷（U 字谷）が形成さ

忠別川砂防流域全景れており、天人峡付近では柱状節理が発達した第四紀－更新世の層雲峡溶結凝灰岩の露頭（図－5）

忠別川本川の河床勾配は、上流部 1/15 以上、下が見られる。この峡谷は、比高 300m～400m に達流部 1/70 程度、本流に築造した砂防堰堤（清流堰するもので、大規模な崩壊地が多く、忠別川の主堤）地点では、1/35 程度あり（図－6）、これに合な土砂生産源となっている。旭岳周辺では、溶岩流する支渓群は、いずれも急勾配でクワウンナイ

流の原形をよく残し、標高 1,400m 付近は平坦な

川では 1/30 程度、滝となって流入するような支流地形を形成し、多くの沼が発達している。

もあり、まだ浸食過程にあるといえる。
- 2 -← アレイポップ川

瓢箪沼 (920m)→

⽴琴の岩
⽻⾐の滝

⼆⾒川

忠別川砂防堰堤

⽻⾐堰堤(直轄)← 忠別川

H30.7.8 (株)シン技術コンサル撮影

図－4
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
図－3
－3
－3

「羽衣の滝」
7 段の階段状になって落ちて来る姿が優
美な天女が羽衣を纏い舞っている様に見える事から名付けられた。
滝の地質は、上部：溶結凝灰岩、中部：
軽石質凝灰岩、下部：安山岩となっており、地質の相違により浸食度が変わり、複雑な水の流れとなり、それが独特な趣となっている。
落差 270m は道内最大で、日本の滝百選に選定されている。
この他道内では、オシンコシンの滝（斜里町）、銀河・流星の滝（上川町）アシリ
ベツの滝(札幌市南区)、インクラの滝図（白老町）、賀老の滝（島牧村）が選定されている。

R4.6.7 撮影

図－6
図－3

忠別川とクワウンナイ川合流点より下流を望む（忠別川砂防堰堤堆砂地）

ノカナン沢川
ピウケナイ川

・
・
熊の沢川

・・
・

忠別川
クワウンナイ川

環境省北海道地方環境事務所「大雪山国立公園区域及び公園計画図」より

図－7 大雪山国立公園区域及び公園計画図
図－3 （忠別川流域を抜粋）に加筆
図－4 忠別川及びクワウンナイ川砂防堰堤は、
図－4 第１種特別地域内に築造されている。

3.

砂防事業計画と展開
1947 年（昭和 22 年）8 月の低気圧、同年 9 月のカスリーン台風、1948 年（昭和 23 年）9 月のアイ
R4.6.7 撮影

図－5 約 3 万年前、旭岳（2,291m）の東方「御図－5 鉢平」と呼ばれるカルデラにあった火山
図－3 が大噴火し、形成された｢柱状節理｣は、
図－3 忠別川の下刻作用で、現在の形になり、
図－3 天人峡の景観を作っている。
－3
写真は、等間隔で並んだ 7 本の岩を七福図－3 神に見立て、「七福岩」と呼ぶ。

オン台風と相次いだ台風等による豪雨に伴い、忠別川流域は、土砂流出を伴う洪水被害はもとより、山地、河川の荒廃が著しく進んだ。
忠別川では、大規模な崩壊地が多く、河道内には多量の不安定土砂が堆積しており、放置しておけない状況から、本道初の砂防事業に着手する。
当時、「渓流の出口に一基ずつ砂防堰堤を配置- 3 -国土地理院地図に砂防設備等を追記して掲載

図－8
表－1

忠別川流域における砂防設備配置図

忠別川流域における補助砂防事業の着手渓流

して上流山地からの土砂流出を抑制する」という事業が石狩川本流上流域、支川のクツウンベツ川

国の指導方針のもと、本流及びいくつもある支流

で開始され、1975 年（昭和 50 年）8 月の災害を契の中から、荒廃した主要 4 渓流に砂防堰堤を一基機に 1978 年（昭和 53 年）、石狩川上流域に加えずつ計画した。（図－8）て、忠別川上流域を直轄砂防事業区域に拡大し、表－1 に示すとおり、1950 年（昭和 25 年）～

現在も継続実施されている。

1966 年（昭和 41 年）までに、

忠別川本流の砂防堰堤の位置について、（1）忠別川本流（1）河道狭窄部であること（2）道内第 2 の高峰、北鎮岳（2,244m）に源を発（2）その上流部は谷幅が広く、多量の不安定土砂（2）するピウケナイ川（2）が堆積し、土砂扞止、貯留、調節機能が高い（3）トムラウシ山（2,141m）に源を発するクワウ（2）こと（2）ンナイ川（3）町道橋（S29.3.30 道道松山美瑛線として路線（4）旭岳温泉に源を発する熊の沢川（2）認定、現道道天人峡美瑛線）の保全など（5）ノカナン沢川を考慮し、この地点を選定したと考えられる。

（1）～（5）の順に、本流 1 基、支流 4 基、合わ

なお、この橋梁及びその上下流に接続する道道の一部は、2003 年（平成 15 年）3 月、羽衣トンネ

せて 5 基の砂防堰堤を築造した。
その後、1970 年（昭和 45 年）7 月の災害を契機に 1971 年（昭和 46 年）より、本道初の直轄砂防

ル（L=872.5m）が忠別川左岸側に完成し、撤去・復元されている。（図－9）- 4 -1952 年（S27.5）

4.

砂防工事

4.1

粗石コンクリート

町道橋
忠別川砂防堰堤（建設中）1916 年（大正 5 年）に着手した富士川水系御勅使川（みだいがわ）芦安堰堤は、日本で最初の表
面石材の粗石コンクリート構造であった。砂防堰
堤では、粗石コンクリート構造は昭和 20 年代ま
では主流であった。当時は、セメント自体が高価であったため、コンクリートの中に粗石（玉石）を入れることで、セメント使用量の低減と現地発
生材料の有効活用を図ったものである。

S27.5.6 ⽶軍撮影(USA-M5-6-2-76)

この時代に築造した忠別川砂防堰堤（S25～S27）
やピウケナイ川砂防堰堤（S28～S31）は、堤体内部構築材料として、粗石コンクリート構造で施工

1977 年（S52.9）

されている。
（図－10、11、12、13）粗石コンクリート砂防堰堤は、コンクリートの道道橋

型枠の内部に中詰め石として付近の河床材料を忠別川砂防堰堤

入れ、その間隙にコンクリートを充填した構造を
道道天⼈峡美瑛線

もつ堰堤である。内部の施工方法は、30 ㎝～40 ㎝程度の打設層ごとに粗石を敷ならべた中にコンクリートを投入し、次に粗石とコンクリートを一体化させるため、突き棒で突き固める。打設したコンクリートから粗石が頭を突き出した状態でクワウンナイ川砂防堰堤

道道ルート変更(H15)
S52.9.25 国⼟地理院撮影(CHO7730-C9A-3)

一層の打設を終了し、この作業の繰り返しにより打設を行うものである。
（図－14、15）
バイブレーター登場以前は突き棒を用いた突き固めを行っていた。コンクリートは中埋石の周2012 年（H24.6）

囲を含めて、密に充填することとされ、打設層境
界は堅硬なコンクリートが密着、一体化している。
しかし、打設途中でのコンクリート不足或いは手

忠別川砂防堰堤作業による粗石の周囲や打設層下部では突き固めが十分にできず、空隙や多孔質の状態が残ることも多く、打設層下部で連続的な空隙卓越部が生じ、層状の弱部を形成している。また、粗石の下部にもコンクリートが十分に充填されず、空隙とクワウンナイ川砂防堰堤

道道天⼈峡美瑛線

H24.6 林野庁撮影なっているところも多いといわれている。また、
昭和 30 年代にはミキサーやケーブルクレーンなどの機械化が進み、1 回当たりの打設能力が増加
し、人力作業が必要な粗石の配置・投入や粗石周

図－9

忠別川砂防堰堤付近の変遷

辺の突き固め作業が非効率であり、純コンクリー- 5 -トに移行しつつある時期でもあった。そのような時期の 1963 年（昭和 38 年）会計検査院の指摘（孔内に注水した水がすぐに抜けた）を受け、これを契機として、砂防工事での粗石コンクリートの廃止の方針が出された。
このような脆弱部の形成は、当時の施工時の技
術や材料の制約の関係で生じたと考えられる。

R4.6.7 撮影

図－13
図－13

粗石コンクリートで築造された
ピウケナイ川砂防堰堤

突き固め具

粗⽯

R4.6.7 撮影

図－10
図－10

粗石コンクリートで築造された
忠別川砂防堰堤

粗⽯
粗⽯下部に空隙が形成されやすい

図－14

粗石コンクリートの模式断面図

R4.6.7 撮影

図－11
図－10

投⼊前の粗⽯忠別川砂防堰堤 副堰堤(左岸水通し袖部)
粗石コンクリート
粗⽯

右岸袖部(上流側)

R4.6.7 撮影

発寒川砂防 30 年史(1988)に粗石等を追記して掲載

図－15
図－16

図－12 忠別川砂防堰堤 水叩部
図－8 粗石コンクリート- 6 -新川水系琴似発寒川平和堰堤
粗石コンクリート施工中の例（S30）4.2

コンクリート配合設計

セメントを多く使ったコンクリートほど良質でコンクリートを作るときに強度、耐久性、ワーあるという考え方である。

カビリティー（運搬・打込み・締固め・仕上げな

当時の設計書によれば、無筋コンクリート用はどの作業性）を設定し、セメント、粗骨材、細骨

1：3：6 とし、使用セメント量はコンクリート 1 ㎥

材、水、混和材料の使用量を選定することを配合

当り 4.4 袋（1 袋は 50 ㎏）、砂は 0.45 ㎥、砂利 0.9設計という。配合設計は構造物の用途によって、㎥と記されている。しかし、セメントは 4.4 袋×

要求される性能は異なり、砂防堰堤に使われるコ

50 ㎏＝220 ㎏の重量でもある。したがって、このンクリートは、重さと水密性、耐久性が求められ

1：3：6 という配合はセメントを重量で、骨材をる一方、一般的な鉄筋コンクリート構造には、強容積とした「重量と容積」配合の折衷型の配合と度が求められる。その用途に応じた性能を定めるもいえる。

際には、構造安全性を確保するためにコンクリー

粗石コンクリート構造で最初に施工された忠トの設計基準強度が設定され、これを満足する目

別川砂防堰堤（S25～S27）や二番目に施工された

標強度が定められる。また、型枠内に確実にコン支流のピウケナイ川砂防堰堤（S28～S31）は、容クリートを充填するための施工性能（スランプや積配合でセメント：砂：砂利＝1：3：6（無筋コン

材料分離抵抗性など）が定められる。さらに、耐クリート）割合のコンクリートで施工されている。

久性を担保するための空気量や水セメント比が（図－10、11、12、13）
先に述べた粗石コンクリート砂防堰堤では、粗仕様として与えられる。
このような考え方に基づく配合理論や品質管石の量だけコンクリートの量が減少する。このこ

理手法が明確に定まっていなかった時代に着手とは、セメントの量が少なくなるため、水和熱がした忠別川砂防堰堤やピウケナイ川砂防堰堤の低下し、ひびわれ発生の防止に役立っていたのでコンクリートついて、以下に述べる。

ある。

大正から昭和の初めにかけてコンクリートの忠別川で三番目に着手した支流のクワウンナ

研究が進み、コンクリートに対する仕様も作られイ川（S32～S38）は、アーチ式コンクリート砂防るようになったが、まだ、品質管理というような堰堤である。アーチ式コンクリートダムは、貯水は概念は含まれていなかった。品質管理に関するの水圧等の荷重を主として堤体のアーチ作用に研究論文が発表されるようになったのは昭和 25

よって左右の基礎岩盤に伝達する構造物であり、年以降のことである。品質管理を行うためには、堤体断面を適切に選定すれば、コンクリートの強コンクリートの品質が明確に規定され、その品質度を最大限に利用できる薄さまで、堤体断面を小を調べるための試験方法が確立されていなけれ

さくすることができる。しかし、反面、基礎岩盤ばならない。

に伝達する単位面積当りの荷重は大きくなり、重そのような中にあって、経験的に配合割合が定力式コンクリートダムに比べ、基礎岩盤の地形、められていた。鉄筋コンリート用の配合が、セメ

地質の制約を受けやすい。よって、アーチ式コン

ント：砂：砂利＝1：2：4、無筋コンクリート用が、クリートダムの基礎岩盤に対しては、重力式コン

セメント：砂：砂利＝1：3：6、捨コンクリートが、クリートダムに比べ剛性、強度に関する制約が大セメント：砂：砂利＝1：4：8 というようにコンきくなる。また、アーチ作用による荷重を基礎岩

クリートの配合を容積で示していた。しかし、容盤の厚みで支える必要があるため、アーチ式コン積といってもセメントは、1：2：4 の場合 330 ㎏、クリートダムのアバットメントの下流には十分

1：3：6 の場合 220 ㎏と決められていた。両者のな厚みを有する基礎岩盤が要求され、基礎岩盤内

間にはセメント量で 110 ㎏の差があった。これは、にアーチ作用を受けたときに、すべりやすい方向- 7 -の弱層が存在する場合には、十分注意が必要であ

コンクリート骨材としてそのまま使用できないる。アーチ式コンクリートダムは、谷幅が狭いほため、現地採取した玉石を砕いてコンクリート骨

ど有利で、地質的条件に恵まれている場合には、材として使用した」と寺岡利章（昭和 33 年～昭和

谷幅が高さの 3 倍程度までは、重力式コンクリー

42 年旭川土木現業所）は話す。

トダムよりも経済的となる場合が多いといわれている。

こういった背景から、クワウンナイ川において、北海道で初めて重量配合設計のコンクリートでこのような地形、地質などの自然条件をクワウ
ンナイ川の砂防堰堤では満たしていたが、課題とかつ純コンクリートの砂防堰堤が 1957 年（昭和32 年）に着工された。（図－16）なったのは良質で均一なコンクリート即ち所要の強度を有し、品質のばらつきの少ないコンクリートであった。
例えば、砂は水分状態によって容積が大きく変化する。さらに最もコンクリートに重要な使用水量が示されていないという容積配合では、所要の品質を満足し、施工の容易なコンクリートを得る
ことができないことが指摘されていた。良質で均一なコンクリートを作るには、材料はすべて重量によって配合、計量する、いわゆる重量配合が前提となり、これによって、コンクリートの所要の昭和 58 年撮影

図－16
図－17
－17

品質が確保される。

クワウンナイ川砂防堰堤（アーチ式）
北海道で初めて重量配合設計のコンクリ図ートでかつ純コンクリートで施工された（写真は完成から 20 年経過）

重量配合に取り組むことになった当時の状況
について、「クワウンナイ川では、両岸に岩盤が確

この重量配合設計の仕様は、資料がなく詳細は認できたし、効率的に土砂を貯留できる理想的な不明であるが、粗骨材最大寸法 80 ㎜、骨材は忠別ダムサイトで、高い砂防堰堤を作ることができる

川産砕石を使用していた。表－2 に示すとおり、ということで、着手に至った。このときの課題は

1963 年（昭和 38 年）に着手した富良野川 1 号砂コンクリートの配合のことでした。当時のコンク

防堰堤（S38～S43）の重量配合から、クワウンナ

リートは、全て容積配合で「1：3：6」と言って、イ川での重量配合を推定する。クワウンナイ川砂

セメントが 1、砂が 3、砂利が 6 の割合でかき混

防堰堤の完成年と富良野川 1 号砂防堰堤の着手年

ぜてコンクリートを作っていた。そんな時代でしが同時期であるため、配合の設計条件や重量配合

たが、アーチダムは、断面が薄いのでコンクリーの設計は、使用したコンクリート骨材の違い（富トの管理もそういうやり方では十分ではない。そ良野川は空知川産）を除き、表－2 の配合表と大こで、重量配合でコンクリートを練ることにしま

きな相違は無いと考えられる。

した。参考書などはほとんど入手できない当時の

その後の砂防堰堤のコンクリートは、この時の状況でしたから、現地にコンクリート試験室を作

コンクリート重量配合設計をベースに、粗骨材最ってコンクリートの配合設計を決め施工したも大寸法 80 ㎜を基本として、現場ごとに重量配合のです」と吉田弘（昭和 29 年～昭和 43 年旭川土を決め、バッチャープラントを設置して現場練り

木現業所）は話す。

で製造し、コンクリートが打設された。

また、「天人峡のアーチダムは、砕石を使用してただし、粗骨材最大寸法 80 ㎜のコンクリート施工した。忠別川では、玉石は現地採取できるが、を用いる砂防堰堤は、忠別川および富良野出張所- 8 -管内（富良野地区：富良野市、中富良野町、上富
良野町、南富良野町、占冠村）のみである。他道
内は、コンクリート用骨材供給の関係などから粗

表－3
表－3

配合の設計条件︓80 ㎜ 普通ポルトランドセメント

骨材最大寸法 40 ㎜としていた。

呼び強度 スランプ

富良野出張所管内の砂防堰堤に用いるコンク
リートは、粗骨材最大寸法 80 ㎜を基本に現場練り施工で、1978 年（昭和 53 年）まで続き、翌年

21

5㎝

空気量

粗⾻材の セメント
最⼤⼨法
種類

4.5%

80㎜

Ｎ

粗⾻材

粗⾻材

粗⾻材

混和剤

730

558

421

422

1.712

57.1%

細⾻材率 s/a

配合表（㎏/㎥）

から富良野地区で粗骨材最大寸法 80 ㎜の生コン
クリートの製造が開始され、2019 年（平成 31 年）
3 月まで続き、4 月から使用量や設備投資などの粗骨材最大寸法 80 ㎜
生コンクリート配合例

セメント

⽔

214

122

⽔セメント⽐ W/C

細⾻材
2.5㎜

5〜20㎜ 20〜40㎜ 40〜80㎜ AE減⽔剤

関係から粗骨材最大寸法 40 ㎜の生コンクリート

注2 粗⾻材︓中富良野町字奈江産 (砕⽯）（C-11）に変更となっている。

配合の設計条件︓80 ㎜ ⾼炉セメントＢ種

粗骨材最大寸法について、粒度が良ければ最大呼び強度 スランプ

寸法の大きい粗骨材を用いる方が、所要のワーカ
ビリティーを得るのに必要な単位水量は少なく

215㎝

じることができ、貧配合となり水和熱が低下し、ひびわれ発生の防止に役立つのである。

セメント

⽔

220

119

⽔セメント⽐ W/Cと 40 ㎜の単位セメント量を普通ポルトランドセ
メント使用で比較すると、粗骨材最大寸法 80 ㎜の方が、28 ㎏/㎥、高炉セメント B 種使用では、37㎏/㎥、減じられ貧配合となっている。
コンクリートの製造技術は、容積配合から重量造されている。また、製造場所は工事現場から生

表－4
表－4

16

5㎝

空気量
3.5%

呼び強度 スランプ
21

5㎝

セメント

⽔

242

142

⽔

238

114

⽔セメント⽐ W/C
注1 細⾻材︓空知川産
注2 粗⾻材︓空知川産

粗⾻材

粗⾻材

混和剤

671

584

438

439

1.760

54.0%

細⾻材率 s/a

2.5㎜

5〜20㎜ 20〜40㎜ 40〜80㎜ AE減⽔剤

34.0%

空気量
4.5%

粗⾻材の セメント
最⼤⼨法
種類
40㎜
Ｎ

細⾻材

粗⾻材

粗⾻材

粗⾻材

混和剤

839

832

357

－

1.936

58.6%

細⾻材率 s/a

2.5㎜

5〜20㎜ 20〜40㎜ 40〜80㎜ AE減⽔剤

44.1%

注1 細⾻材︓⽯狩川⽔系⽐布産 (陸砂)注2 粗⾻材︓中富良野町字奈江産 (砕⽯）配合の設計条件︓40 ㎜ ⾼炉セメントＢ種（C-11）
呼び強度 スランプ
21

Ｎ

5㎝

空気量

粗⾻材の セメント
最⼤⼨法
種類

4.5%

40㎜

BB

粗⾻材

粗⾻材

粗⾻材

混和剤

810

838

360

－

2.056

55.7%

細⾻材率 s/a

配合表（㎏/㎥）

配合表（㎏/㎥）
セメント

粗⾻材

細⾻材

配合表（㎏/㎥）

粗⾻材の セメント
最⼤⼨法
種類
80㎜

BB

粗骨材最大寸法 40 ㎜
生コンクリート配合例

⽔セメント⽐ W/C

設計強度 スランプ

80㎜

配合の設計条件︓40 ㎜ 普通ポルトランドセメント（C-11）

ンクリートメーカーによって行われている。

配合の設計条件︓80 ㎜ 普通ポルトランドセメント

4.5%

注2 粗⾻材︓中富良野町字奈江産 (砕⽯）

コンクリート工場へと移行し、製造の管理も生コ

表－2 粗骨材最大寸法 80 ㎜ 現場練り配合例
表－1（富良野川 1 号砂防堰堤：S38～S43）

粗⾻材の セメント
最⼤⼨法
種類

注1 細⾻材︓⽯狩川⽔系⽐布産 (陸砂)配合に、手練りから機械練りにと変わり、現在では、ほとんど全自動式のバッチャープラントで製

空気量

配合表（㎏/㎥）

なる。したがって、それだけ単位セメント量を減

表－3、4 に示すとおり、粗骨材最大寸法 80 ㎜

37.0%

注1 細⾻材︓⽯狩川⽔系⽐布産 (陸砂)

細⾻材

粗⾻材

2.5㎜

5〜40㎜ 40〜80㎜

粗⾻材

663

722

722

50.0%

細⾻材率 s/a

混和剤
AE剤

0.60

セメント

⽔

257

143

⽔セメント⽐ W/C

32.0%

細⾻材
2.5㎜

5〜20㎜ 20〜40㎜ 40〜80㎜ AE減⽔剤

注1 細⾻材︓⽯狩川⽔系⽐布産 (陸砂)注2 粗⾻材︓中富良野町字奈江産 (砕⽯）

- 9 -

43.1%

4.3

クワウンナイ川砂防堰堤仮締切⼯正⾯図

仮締切工法

1957 年（昭和 32 年）に着手したクワウンナイ
川砂防堰堤の仮締切工について、「川名信・寺田昌
一（1961）：忠別川静内川における薬液注入を利用した仮締切工法について,Vol.14,№1,p.1-7」の題
名で新砂防に掲載されており、それを要約して紹介する。
本堰堤を施工するにあたり、第一に締切り水替
えを如何にするかは重要である。クワウンナイ川
砂防堰堤では、トンネルによる仮排水路と岩盤を切って開水路を設けて排水する２案を比較設計
し、図－17 に示すとおり、左岸側の岩盤に沿い

川名信･寺田昌一(1961)から加筆修正して掲載

クワウンナイ川砂防堰堤仮締切⼯平⾯図

コンクリート擁壁を立て、岩盤を切って開水路を設け排水することとした。
当初計画では、このコンクリート擁壁は岩盤上に立ち上げる予定であったが、実際に掘削をしてみると岩盤の一部に窪みがあり砂利層の上に立ち上げらなければならないことが判明した。本堰
堤基礎部の掘削は、砂利層が現河床から 6.2m、さらに基礎岩盤 2.5m ある。このような状況から仮排水路からの漏水が相当量見込まれる。さらに基礎掘削時、掘削面の崩壊が予想される。このこと
から排水路下部の漏水止めと砂利層の固結を図る必要が生じ、河床以下に薬液注入を行い、止水壁を構築した。

川名信･寺田昌一(1961)から加筆修正して掲載

薬液注入に使用した材料は、①セメント（普通図－17

クワウンナイ川砂防堰堤 仮締切工図図

高炉セメント）②フライアッシュ（ポゾラン）③
ハイドロック（Ａ剤：硅酸ソーダ類の一種で、水Batch 当り、1.Ｂ剤 36ℓ 2.フライアッシュ 4 ㎏ 3.

ガラスといわれる。Ｂ剤：主成分は重炭酸ソーダ

セメント 6～8 ㎏

で、塩化アンモニア、カルパミン酸ソーダ、重炭3㎏

酸アンモニア等の混入した白色の粉末。Ｃ剤：硅

である）

4.石綿（充填剤）10 ㎏

5.Ｃ剤

6.Ａ剤 36ℓ（番号はミキサーに投入する順序弗化ソーダ）この三剤の主作用は、Ａ剤がそれ自

上記の配合で主にＡ型仮締切工に配合したハ

身固まる性質をもち、Ｂ剤が他を固める性質で、イドロックを注入した。ハイドロックは凝固時間

Ｃ剤は強度促進剤である。Ｃ剤はその度合いを大が短いという特徴があり、河床以下の多量の伏流にしても、それに比例して強度が大になるとは限水対策に大きな効果があった。他のセメントグラらない。

ウト式の方法では成功は出来なかったと考える。

セメントとフライアッシュは、ハイドロックが高価なため、増量剤として使用した。
薬液の配合は次のとおりで、ハイドロック 1

この薬液注入工事の施工直後、排水路の天端まで来る洪水が発生、また、堤体掘削時の土砂崩れも無く、止水壁の効果を発揮した。

- 10 -

5.

砂防堰堤構造図5.1

忠別川砂防堰堤（清流堰堤）
本堰堤正⾯図－

側⾯図－

もみ

副堰堤正⾯図－現況河床勾配 計画堆砂勾配
1/35

1990 年(H2)10 ⽉撮影

完成後 70 年経過

2022 年(R4)6 ⽉ 7 ⽇撮影

1/67

図－18
5.2

完成後 38 年経過

忠別川砂防堰堤（清流堰堤）S25～S27－

ピウケナイ川砂防堰堤
本堰堤正⾯図－

側⾯図－

平⾯図
堤名板揮毫︓北海道知事 ⽥中

現況河床勾配 計画堆砂勾配
1/23

完成後 66 年経過

1/54

図－19

ピウケナイ川砂防堰堤（S28～S31）- 11 -

敏⽂

R4.6.7 ホクミコンサル撮影

5.3

クワウンナイ川砂防堰堤（天人峡堰堤）
本堰堤正⾯図－

側⾯図－

平⾯図

現況河床勾配 計画堆砂勾配
1/30

堤名板揮毫︓北海道知事 町村

完成後 59 年経過

⾦五R4.6.7 ホクミコンサル撮影

図－20

R4.6.7 撮影

R4.6.7 ホクミコンサル撮影

クワウンナイ川砂防堰堤（天人峡堰堤）S32～S38- 12 -

1/60

5.4

熊ノ沢川砂防堰堤
本堰堤正⾯図－

側⾯図－

平⾯図

垂直壁正⾯図－現況河床勾配 計画堆砂勾配
1/29

完成後 58 年経過

1/50

図－21
5.5

熊ノ沢川砂防堰堤

R4.9.9 撮影

S38～S39－17

ノカナン沢川砂防堰堤
本堰堤正⾯図－

側⾯図－

平⾯図

垂直壁正⾯図現況河床勾配 計画堆砂勾配
1/18

完成後 56 年経過

1/25

図－22

ノカナン沢川砂防堰堤- 13 -

S40～S41－

R4.6.7 撮影6.

砂防堰堤施工技術の変遷

6.1

砂防堰堤の堤体構築材料の変遷

砂防堰堤の堤体構築材料は、「石、土、木」が根幹となっていた時代を経て、近年では砂防技術の進展により、「鋼製砂防構造物」や「砂防ソイルセ
メント」などが普及し、砂防堰堤の要求機能に見合った工法の選択幅が広がっている。一方、今日遠藤隆一(1955)から掲載

で最も多い砂防堰堤の形式は、重力式コンクリー
ト形式である。この要因としては、コンクリート
技術の進歩によるところが大であるが、砂防堰堤
は流送砂礫の摩耗や厳しい気象環境などに対して、十分な耐久性を有している必要がある。
近年、砂防堰堤の長寿命化に対するニーズの高まりとともに、砂防堰堤の堤体材料の老朽化状況の評価が重要になってきている。老朽化は、施工時のコンクリートの品質も大きく影響している。
長寿命化対策を行ううえでの基礎資料として、

遠藤隆一(1955)から掲載

図－23
図－6
図－6

【野面石堰堤】蘭工師ヨハデレイケ氏
設計砂防工図解(明治 13 年原本透写図）（十六圖の内、第弐圖）

時代ごとの砂防堰堤の堤体構築材料や施工方法の変遷を以下に整理した。（図－29）（1）石積・土
江戸時代～明治時代に主に用いられた材料である。当時は上流域の禿赭地等からの土砂流出防止を想定していたため、法勾配は緩く、小規模である。ほとんど土堰堤を主構造とし、天端、下流だけを石積としている。空石積は出水で被災することが多く、その後は練石積が主体となった。砂防堰堤の大型化や強度等の要求品質の拡大に伴い衰退していった。（図－23、24）（2）粗石コンクリート
大正時代にセメントの普及が進んだが、当時はセメント自体が高価であったため、コンクリートの中に粗石（玉石）を入れることで、セメント使

京都府建設交通部砂防課「京都府の砂防」から掲載

図－24
図－25
図－25
図－25

ートが一般的である。（図－26）
昭和 30 年代になるとミキサーやケーブルクレ

用量の低減と現地発生材料の有効利用を図ったものである。

ヨハネス・デ・レーケの指導により淀川
水系不動川に築造された日本最古の砂防堰堤で通称｢デレーケ堰堤｣といわれる。
明治 13 年頃完成（京都府木津川市）

ーンなどの機械化が進み、人力作業が必要な粗石

1916 年（大正 5 年）、富士川水系御勅使川（みの配置や粗石周辺の突き固め作業が非効率であだいがわ）芦安堰堤は、日本で最初にコンクリーった。さらに、1963 年（昭和 38 年）、粗石の周囲

ト（粗石）を使用して築造された。
（図－25）その（特に下部）等で堤体内部の空隙の発生に対する後、粗石コンクリートが普及し、1955 年（昭和 30

会計検査院による指摘があり、これを契機として、

年）以前に施工された砂防堰堤は、粗石コンクリ

砂防工事での廃止の方針が出された。

- 14 -

H30.9.13 撮影

山梨県 県土整備部 砂防課より提供

図－25 富士川水系御勅使川に築造された、日本
図－25 で最初のコンクリート（粗石）砂防堰堤
図－10 ｢芦安堰堤｣ （山梨県南アルプス市）
R4.6.7 撮影

図－27
－27
図－28

石狩川水系クワウンナイ川に（純）コン図
クリート（重量配合設計）で築造された、道内で最初の砂防堰堤（アーチ式）（4）鋼製砂防構造物
昭和 40 年代から開発がなされた工法で、1976
年（昭和 51 年）から土石流補足工として採用された。土石流の実態解明が調査研究により進展したR4.6.7 撮影

図－26
図－27
図－27

石狩川水系忠別川に粗石コンクリートで築造された、道内で最初の砂防堰堤（S25～S27）

ことで、土石流に対してマッシブな重力作用を有した構造形式だけでなく、強度による抵抗性を有した構造形式も有効であることから、鋼材を活用した砂防堰堤が築造されるようになった。
北海道では、1978 年（昭和 53 年）から有珠山（3）（純）コンクリート
純コンクリートによる砂防堰堤は、「適当の石周辺渓流において築造されている。
（図－28）

材が得られる場合又は特殊の形状を有する堰堤」に用いると 1928 年（昭和 3 年）の「實用砂防工学」に記されている。昭和初期には河床に粗石（玉石）が採取できない箇所で純コンクリートの砂防堰堤が採用されていた。昭和 20 年代まで、純コンクリートの採用は限定的であった。
昭和 30 年代には施工機械の普及とともに採用が増えるようになり、1958 年（昭和 33 年）には、
河川砂防技術基準（案）が制定され、工事方法についても同基準によって規定され、品質のばらつ
きが少なくなったものと考えられる。（図－27）
しかし、昭和 30 年代の砂防堰堤は、乾燥収縮に伴う亀裂や水平打継ぎ面からの滲み出しなど、施工管理技術が十分でなかったことが伺える。
- 15 -

昭和 54 年撮影

図－28
図－29
図－29

長流川水系壮瞥温泉川に築造された、図道内で最初の鋼製スリット（Ａ型）
砂防堰堤 （S53：壮瞥町）

（5）砂防ソイルセメント

砂防技術基準（案）ではミキサー利用が必須とな

平成の始め頃から、建設残土とセメント或いはった。その他の施工方法についても同基準によっ

セメントミルクの現位置攪拌方法を用いた INSEMて規定された。

工法（転圧タイプ）や ISM 工法（流動タイプ）が1949 年（昭和 24 年）11 月、東京地区で生コン開発された。これらの工法はコスト縮減や環境負

クリートの製造が開始され、道内では、1960 年（昭荷の低減、工期短縮等、条件によってはコンクリ

和 35 年）10 月、札幌地区で開始される。しかし、ートと比べての優位性が発揮される。また、要求山間部が主体の砂防工事では運搬環境等も影響

性能に対する目標強度を設定しており、活用部位

して、長らく現場練りが行われていた。1968 年（昭に応じて材料の品質を変える設計としている。

和 43 年）の「現場技術者のための砂防・地すべり

1995 年（平成 7 年）、雲仙普賢岳における水無川

防止工事ポケットブック」では、一部で生コンク

1 号砂防堰堤の両袖部に、現地発生材料にセメンリートが使用されている旨の記載があるが、現場トを混合した、この工法が採用された。

練りのための記載が多く、生コンクリートが全国各地に普及していなかったとみられる。

6.2

砂防堰堤施工技術の変遷

道内において砂防堰堤に用いる生コンクリー（1）コンクリートの製造方法

トの製造は、粗骨材最大寸法 40 ㎜を主体とし、各砂防堰堤にコンクリートが用いられ始めた大地区へ広がっていった。一方、富良野地区のみ粗

正期は全て人力施工で行われ、運搬手段等の制約

骨材最大寸法 80 ㎜の生コンクリートの製造がもあり、コンクリートは昭和に入ってからも長ら

1979 年（昭和 54 年）4 月から開始され、2019 年

く現場で製造されていた。

（平成 31 年）3 月まで続いた。これ以降は、粗骨材最大寸法 40 ㎜に変更となっている。

手作業の時代のコンクリートは、鉄板を敷いてそこにセメント、砂、骨材、水をスコップで練り

なお、道内最後の現場練り（粗骨材最大寸法 80

混ぜ、製造していた。昭和 20 年代からミキサーが㎜）現場は、1978 年（昭和 53 年）富良野川 3 号

普及しはじめ、1958 年（昭和 33 年）制定の河川砂防堰堤であった。（図－30）

北海道の砂防topics

年

代

S25 北海道最初の砂防事業開始
忠別川砂防堰堤 S33 河川砂防技術基準(建設省)

M30 砂防法制定
明治

⼤正

昭和(戦前)

M30

T5

S3

⽯積･⼟ 粗⽯コンクリート
の普及

S20

S46 直轄砂防事業開始
S53 富良野川3号砂防堰堤 道内最後の現場練り終了(80㎜)
S53 有珠⼭周辺渓流 透過型砂防堰堤施⼯

昭 和 (戦後)
S25

S30

粗⽯コンクリートが⼀般的に施⼯された時期

S35

S40

S45

平 成
S50

純コンクリートの普及

S55

S60

H1

H5

H7

⽣コンクリートの普及

砂 ⽯積・⼟防堰
堤材

粗⽯コンクリート
純コンクリート

・T5 御勅使川芦安堰堤 初めてセメント使⽤・S38 会計検査院指摘により廃⽌・粗⽯採取困難な場合に採⽤の記載(實⽤砂防⼯学 S3)

料 鋼製砂防構造物

・S51 鋼製透過型砂防堰堤

砂防ソイルセメント･H7 雲仙普賢岳⽔無川1号砂防堰堤
⼿作業中⼼機械施⼯の普及

締 突き棒

・突き棒･バイブレーター併記(砂防⼯学 S33)

固施 め バイブレーター

・バイブレーターのみ記載(砂防施⼯法 S35)

⼯
⼿練り

法
練
り
⽅

⽣コンクリートの普及

・⼿練り･ミキサー併記(砂防施⼯法 S35)

ミキサー
・ミキサー使⽤前提の記載(ポケットブック S43)

(現場練り)
⽣コンクリート

・⼀部で⽣コン利⽤の記載(ポケットブック S43)

尾関信幸･亀澤奈央(2014)からデータを増やし加筆修正して掲載

図－29

砂防堰堤材料と施工方法変遷図- 16 -

の強度と自重があれば良く、過剰な耐久性（強度）は必要ない。これらを踏まえると、堤体の内部と外部で材料の品質を変えることが、力学上合理的と考えられる。しかし、砂防堰堤のコンクリート
においては経済性、施工性の面からいうと必ずし

H=15m L=375m
昭和 55 年撮影

図－30
図－27
図－27
図－27
図－27

石狩川水系富良野川 3 号砂防堰堤
現場練りコンクリートで築造した道内で最後の砂防堰堤（S48～S55、S59）（コンクリート立積 26,545 ㎥の内、現場練り 21,251 ㎥、S48～S53 まで）も優位になるとは限らないため、堤体全体において均一な品質で使用している。
コンクリート構造物の劣化の問題が表面化したことによる耐久性の向上に対する要請や生コンクリートの規格化が進み、低強度の規格が廃止されたことなどにより、砂防堰堤の内部に用いら（2）コンクリートの打設れるコンクリートの強度が必要以上のものにな

大正期のコンクリート打設は、突き棒を用いてっていると考えられる。

締め固めを行っていた。突き棒は直径 10 ㎝の棒

近年の砂防技術の進展や設計、施工の合理化ので、作業員がそれを突き下ろしてコンクリート内

推進によって様々な工法が確立されてきた。これの空隙をなくしていた。昭和 20 年代までは、ほぼ

らを複合的に用いることによって、砂防堰堤の力

突き棒を用いていたが、昭和 33 年の河川砂防技

学的、経済的な面を満足できる設計、施工法が考術基準（案）では、砂防工事におけるコンクリー

案され、砂防設備の老朽化対策や維持管理に活かト打設方法としてバイブレーターと突き棒の使

していくことが望まれる。

用が併記され、昭和 30 年代でバイブレーターの7.

普及がはじまったと考えられる。

おわりにこのように、時代ごとの施工方法の変遷を整理

北海道の砂防事業黎明期、アーチ式砂防堰堤をし、施工方法の変化に対応する堤体構築材料につ築造するため、道内の砂防現場では採用されていいて述べてきた。その時代時代の堤体内部構造のなかった重量配合で設計して品質が一定に保た特性を知っておくことは、砂防堰堤などの健全度れているコンクリートが必要となり、そのためのを評価するうえで、重要なことである。

試験や研究を重ねて、北海道で初めて重量配合設

砂防堰堤では、粗石コンクリートが廃止される計による砂防堰堤を完成させた。

1963 年（昭和 38 年）以前まで堤体材料として一こういった取り組みを担った者たちは、未知の般的に採用されており、現在も多数の砂防堰堤な分野に挑戦する気概に燃える若き技術者たちでどが現役設備として機能している。現在のコンクあり、北海道の砂防技術の基礎をつくりあげ、後リート基準の圧縮強度 18N/㎟で評価すると、多くの北海道砂防の発展に深く関わっていったのでの砂防堰堤などが NG になることが想定される。

ある。

しかし、堤高 15m 未満の重力式砂防堰堤の場合、

これら幾多の先輩、先人の叡智と情熱を注いだ

安定計算における最大圧縮応力は、0.6 N/㎟程度

偉業を受け継ぎ、その技術の伝承・技術力の向上

以下であり、内部応力に対する抵抗材としては要に向けて、「温故創新」（温故知新の造語：過去の求性能を満たす場合が多い。重力式砂防堰堤の場

事実を研究して新しいことを知るだけでなく、そ合、外力に対して自重により抵抗するため、全体れを形にして創り上げていく、つまり、技術・知としては重量さえあれば良いことになる。外部は恵を受け継ぎ、新しい発想で、新しいことに挑戦

所要の耐久性（強度）が必要となり、内部は所要する）していきたいものです。

- 17 -

参考文献
遠藤隆一（1955）：デレーケ工法と砂防模型，砂防学会誌，
1955 巻,17 号, p.21-27
川名信・寺田昌一（1961）：忠別川静内川における薬液注入を利用した仮締切工法について，砂防学会誌，Vol.14，№1，p.1-7
尾関信幸・森俊勇・星野和彦（2010）：練石積砂防堰堤(粗石コンクリート構造)の特性と重点的な管理・補修施設の選定の考え方，平成 22 年度砂防学会発表会概要集
尾関信幸・亀澤奈央（2014）：砂防堰堤におけるコンクリートの施工技術の変遷，平成 26 年度砂防学会発表会概要集
赤木正雄（1975）：砂防工事
社団法人砂防学会（1991）：砂防学講座 第 1 巻-1 砂防総論(1)，第 2 章 砂防の歴史，第 3 章 行政と法体系，社団法人砂防学会（1991）：砂防学講座 第 1 巻-2 砂防総論(2)，第 7 章 日本各地の砂防･治山事業
社団法人全国治水砂防協会（1989）：砂防・地すべり防止
施設事例集
社団法人全国治水砂防協会（1990）：日本の砂防
財団法人砂防･地すべり技術センター（1988）：北海道砂防計画論,
財団法人砂防･地すべり技術センター（1994）：鋼製砂防構造物設計便覧

平成 5 年度版

砂防ソイルセメント工法活用研究会（2002）：砂防ソイル
セメント活用ガイドライン
社団法人北海道土木協会（1988）：琴似発寒川 30 年史- 18 -

- 19 -

ピウケナイ堰堤

クワウンナイ川

⽴琴の岩
清流堰堤

忠別川

R4.7.30 (株)シン技術コンサル撮影■忠別川砂防堰堤（清流堰堤）

R4.7.30 (株)シン技術コンサル撮影■ピウケナイ川砂防堰堤（ピウケナイ堰堤）

天⼈峡堰堤

砂防堰堤

忠別川
R4.7.30 (株)シン技術コンサル撮影

R4.7.30 (株)シン技術コンサル撮影■クワウンナイ川砂防堰堤（天⼈峡堰堤）■ノカナン沢川砂防堰堤- 20 -