寄稿

豪雨災害から感じた
相互協力体制の必要性
岐阜大学 工学部附属インフラマネジメント技術研究センター 教授

沢田和秀

岐阜県内の降水量に目を向けると， 図-3（下呂市萩原）1．はじめにおよび図-４（郡上市ひるがの）に示すとおり， 同地点での降水量の累積に大きな違いが記録されている。平成3０

時間1００mmの降水量を超える局地的豪雨が毎年国

年は短期的な高強度降雨， 令和２年は継続的な高強度内のどこかで記録される中， 平成3０年7月および令和２年7月， 全国的に豪雨被害が報告され， 岐阜県内でもいく降雨であったが， いずれも例年と比較して圧倒的に降水

国土交通省によれば， 平成3０年7月豪雨では， 西日本

力を超える降雨が続くと， 地表を雨水が移動することに生したと報告された。また， 洪水浸水想定区域や土砂災

河川等に流入する。実測された降雨と実測された河川流量が多かった。斜面地盤に雨水が浸透し， 地盤の保水能

つかの地域で大きな被害を受けた。

なる。地盤の保水能力を超過した降雨は， 地形に沿ってを中心に， 広域的かつ同時多発的に水害と土砂災害が発量から， 流域単位でその関係を調査することが重要とさ

害警戒区域において， 避難行動を促す情報が発令された

れている3）が， 河川流量に影響する要素は， 降水量（時間にもかかわらず， 人的被害が多く発生した。

令和２年7月豪雨は， 日本付近に停滞した前線の影響

分布・地域分布）， 地形（流域の大きさ・勾配・斜面長），

により各地で大雨となり， 長野県内や高知県内の多い地

森林（土壌の厚さ・土壌の状態）， 基岩（風化度合い）， 土

域では総降水量２，０００mmを超え， 全国各地で２４時間，地利用（被覆状態）， 河川（長さ・勾配・河床の状態）な

４8時間， 7２時間降水量が観測史上1位の値を超えた。

ど多岐に渡る。これらのことから考えると， 雨水の着地点

岐阜県内においても， 両年ともに多くの降雨が記録され，から河川に流入するまでの複雑な事象を把握し， 考慮すそれぞれに対して豪雨災害検証報告書1）２）がまとめられることは重要であることは理解できるが， 近年観測される豪雨では， 圧倒的に降水量の影響が大きい。降雨量によた。図-1および図-２に， 平成3０年7月の全国降水量のる影響を考える場合， 流域面積や流水経路等を理解する

比較， 令和２年7月の全国降水量の比較をそれぞれ示す。

ことが必要であることから， 地形の情報が重要なツールと両図とも， 赤が降水量全国上位1０以内の岐阜県の観測なる。近年， 森林やインフラの管理に利用するため， 詳細

地点における記録， 青は岐阜県以外の観測地点におけるな地形データが蓄積され， 広く活用されるようになってき

降水量全国上位1０以内の記録， 水色が上位1０以内を除た。精緻な地形情報は， 管理や設計に活用されるだけでく大雨特別警戒発表府県における降水量1位の記録であなく， 現地調査や仮設等の安全の確保にも積極的に使用る。いずれの豪雨記録でも， 高知県と岐阜県は総降水量されることが望ましい。

1，０００mmを超えている。

図-1

2）
降水量の全国比較（平成30年7月豪雨（6/28～7/8））
に加筆

４

寄稿

図-2

2）
降水量の全国比較（令和2年7月豪雨（7/3～7/31））
に加筆

図-3

図-4

2）
平成30年7月と令和2年7月の降水量比較（下呂市萩原）2）
平成30年7月と令和2年7月の降水量比較（郡上市ひるがの）５

寄稿

者で密な情報共有できる体制が必要である

上述したように， 対象地域の土壌がどれほどの水を保・調査体制に関して， 目的に応じたチームの人数， 調査

持するかといった現象の予測や解析は重要であるが， 現

時期をよく検討する必要がある

地調査は必須である。また， 現地踏査と現場での調査が充実することは， その後の取組に影響する。調査は， 災害合同調査に際して， 調査技術者， 設計技術者， 施工技

復旧における要であるといえる。

本稿では， 話題のきっかけとして， 平成3０年7月および術者， 研究者等， 幅広い分野の方に意見をいただけたこて変状が報告された岐阜県内の地盤問題について， 幅広

同調査は， 管理者の誘導によって実施されたため， 管理

このことは， 3章で紹介する学会等を通じて実施した合同交換できたことが貴重な財産として共有された。

とは， 見識を深める上で有意義な経験となった。また， 合

令和２年7月の豪雨の概要を報告した。次に， 豪雨によっ者と調査団の技術者が直接対話し， 両者の意見や要望をいものの見かたが重要であることを簡単に説明したい。

斜面災害を例にとると， 被災箇所の管理者に関わらず，調査によって得られた， 組織を越えた多様な専門の技術者からの意見をとりまとめたものとして情報を共有した住民からすると同じ災害である。早期の適切な復旧のたるまでに検討するとよいであろうことに言及した。それぞ路といった管理者の組織が連携するには， どのような課めに， 学協会の横断だけでなく， 森林・治山・砂防・道い。また， いくつかの被災事例から， 発災から対策にいた題があり， 連携時にどう振る舞うことが適切かを検討する

れの事例に対するアプローチの方法として捉え， 現地でよい機会になったと考える。学会の調査結果が， 復旧のの丁寧な調査のための考え方と受け止めていただければ効率化と高度化に貢献できるよう， 今後も同様の取組みと考える。

を継続できる体制を構築する必要がある。また， 専門の２．平成30年7月豪雨に関する合同調査

異なる技術者が意見交換できる場を準備し， 現場で起こる事象を対象として， できるだけ多くの議論の機会を持つことが重要である。

平成3０年7月豪雨に関して， ｢岐阜県内7月豪雨災害

組織や専門が異なることで， しきたりの違いによって合の災害協力協定に基づく合同調査｣が実施された。これは， 災害時における調査及び技術支援等の相互協力に流する際に少しの障壁があるかもしれないが， このような調査だった。協定は， 中部地方整備局管内５県3政令市はないだろうか。

協力体制が今後の標準になっていくことが望ましいので関する協定（平成3０年3月２６日）に基づいて実施されたと（公社）土木学会中部支部を始めとする４学会によって

表-1

締結されており， ｢地震・大雨等の異常な自然現象， 予期できない災害等により， 大規模な災害が発生した場合等において，（中略）発生した被害の調査， 応急対策等の支援に関し， 相互協力の方法を定め， もって被害の拡大防

止， 被害施設の早期復旧及び防災技術の向上に資することを目的とする｣とされている。

協定参加者の， 国土交通省中部地方整備局， 静岡県，愛知県， 三重県， 名古屋市， 静岡市， 浜松市， 公益社団法人土木学会中部支部， 公益社団法人地盤工学会中部支部， 公益社団法人砂防学会東海支部， 公益社団法人砂防学会信越支部， 公益社団法人日本地すべり学会中部支部に加え， 地質調査業協会も合同調査にあたった。合同調査に関する内容は， 地盤工学シンポジウムの報告４）に記載したが， 平成3０年岐阜豪雨災害調査報告会（平成3０年11月7日地盤工学会中部支部主催）
では， 今後の災害に備えるためのディスカッションが行われた。そこでの意見の一部を紹介する。

肯定的な意見として， 以下が挙げられた。

・異なる専門性の技術者の視点と意見が新鮮だった・管理者の案内により調査がスムーズに進行できた・調査方針を事前に示すことで集中的に調査できた

一方， 課題として次のような意見もあった。

・調査後には， 調査内容を共通認識できる議論の場を持つことが重要である・日頃から， 発注者・コンサルタント技術者・施工業

６

これまでの豪雨災害との比較1)

寄稿

３．森林保全事業との協力

め集水地にならず， また現地調査からも， 崩壊の発端で２章で述べた合同調査の結果， 岐阜県による「平成3０

形を呈していなかった。ここで， 詳細地形を把握するたはないことがわかった。下部側の作業道も， 同様に谷地

めに， 岐阜県林政部が治山事業として実施した航空レー

年7月豪雨災害検証報告書」 にも記載されている通り
1）

ザー測量のデータが活用された。

（表-1）， 降雨量に対する被害が小さかった印象があり，２章で示した合同調査５）によれば， 布製型枠工の設置

また流木による被害も甚大ではなかったという調査報告があった。表-1 に示した通り， 平成11年や平成1６年のおよび工事の際の周辺の整地によって集水が促進され，の被災箇所数と被災金額から， 降雨量に対しての被害がされた。短時間の高強度降雨によって， 布製型枠工の流1）

徐々に上流部に浸食がおよんだ可能性があることが指摘

岐阜県内の豪雨災害と比較して， 岐阜県管理の道路施設

下能力を超える流量が集中したとすれば， 保全工周辺か小さくなっていることが読み取れる。この成果は， 道路事ら浸食した可能性も十分考えられるが， 豪雨以前に浸食業として， 道路整備や防災事業を実施したことにより， 雨が始まっていた可能性も考えられる。いずれにしても， 大量規制を解除した区間では， 落石や土砂流出による通行きくなってきている降雨強度と， それによる浸食等の対策

止めはほとんど発生せず， 孤立防止や迂回路としての効について考慮する必要がある。

果を発揮したこととしても現れている。また， 改良復旧，

このような現象を追跡するには， 治山事業と砂防事業

関連災や事業推進費等を活用し， 継続して予防に取り組んできた効果であると考えられる。

で対策の履歴を確実に共有できるように， 対策事業の目

1９年度～）に基づく， 年２００km程度の作業道開設の実に， 保全対象が人家等である場合には， ハード対策には的を再確認することが重要である。また， 当該箇所のよう流木に関する被害は， 森林づくり基本計画（第1期平成限界があり， 早期避難等のソフト対策が必要であることを績（平成２２年度～）から， 間伐材搬出により人工林の山

地域に広報する必要があり， その伝え方について， 地盤に腹崩壊を防ぎ， 流木災害が減少したと考えられるが， 山関わる技術者として協力できる形を考えたい。

腹の立木やスリットダムに引っかかった流木や河川に流出した流木の量を考えると， 対応を継続する必要がある。
作業道の開設は， 岐阜県独自のテキストを作成し， 土砂

4.2

る作業道をトリガーとする斜面崩壊が危惧される。作業があり， 国道４1号を崩壊土砂が覆った。図-６は， ドロー

割を終え， 管理されない作業道がどのように状態を変化ね合わせたものであるが， 当初は， 崩壊地の上部にある休を流出させない道づくりを進めてきたが， 裸地となってい排水処理：国道41号古川町数河6）

平成3０年7月豪雨により， 7月６日に２箇所の土砂流出

道の開設時の工事方法は適切であると考えられるが， 役

ン写真による崩壊箇所のオルソ画像に周辺の地形図を重させ， 周辺にどう影響するかを把握しておく必要がある。

止している採石場の土砂が流出したと考えられた。しか筆者らは， 令和２年９月から， 岐阜県の県土整備部， 林政

し， 調査によって， ２箇所とも， 崩壊の発端は作業道の切部および岐阜大学等の合同により， 山地斜面防災にかかり盛り境を始点としていることがわかった（図-7参照）が，斜面崩壊等の箇所を地図上に配置し， 流域内の土砂移れる可能性は低かった。現地踏査の結果， 崩壊地上部のる意見交換会を始めた。山地で発生している降雨による作業道の崩壊箇所の始点と考えられる位置には， 集水さ動など， 災害に起因する山地管理のあり方について検討

市道が川のように水の供給源になり， 市道から作業道にする。専門の異なる技術者の融合だけでなく， 管理組織流れ込んだことによって崩壊のきっかけになったと考えらを越えて協力しあうことで， 現状に則した合理的な対応れる。

策を生み出せると考える。

本来であれば， 図-8に示した左上の水色矢印のように，暗渠によって谷水を市道下の暗渠管に落とす機構となっ４．地盤変状の事例ていた。しかし， 谷水が通過するはずの集水枡が閉塞しここでは， 平成3０年7月豪雨および令和２年7月豪雨に込んだことが現地で確認できた。崩壊翌日の現地調査時ていたため， あふれた水が市道を流れ， 作業道にも流れには， 市道が川のように水を運んでいた。おそらく多くのより被災が報告されたいくつかの事例について， それぞれ

水が市道からあふれて道路外で下流の谷に集まったと考の現象の特徴と考察を概略的に報告する。
4.1

えられるが， これまでにない降水量であったため， 市道や土砂流出：下呂市金子谷5）

作業道を流れた表面水が大量であったと考えられる。排水処理が追いつかないような降雨があった場合， 排水処

平成3０年7月豪雨で土石流による被害が報告された。

理工では対処できない水が周辺に流出する。その際， 流

６月２９日～3０日にかけての連続２００mm以上， 時間雨

水は高低差にしたがって素直に流れていく。このような

量５０mm以上の降雨により， 渓流から土砂が流出した。

水の流れを検討するときにも詳細な地形図は有効な道具

この渓流は， 平成２7年に下流域が崩壊し， 図-５に示したとなる。

ように， 平成２９年に治山事業として布製型枠工により渓流を保全していた。崩壊地の上流に２つの作業道がある
ことから， 調査当初は上部側の作業道を崩壊の発端と考えた。しかし， 作業道と崩壊の交差部は谷形状でないた

7

寄稿

図-5

金子谷全景のオルソ画像（ドローン写真）

平成3０年7月， 令和２年7月のどちらの豪雨の調査においても， 谷水の入り口である集水工が流木や岩石によって閉塞し， 土砂があふれている場面が多く見られた。土砂が道路面を覆ってしまうと通行の支障となるため， 集水枡と暗渠の径を大きくしておくことが， 特に広域で被災がある場合の救急搬送や復旧工事のための支援につな
がる。

図-6

崩壊地オルソ画像と地形図重ね合わせ

図-7

作業道の切り盛り境からの崩壊箇所

図-8

表面水の動き（Google Mapに加筆）

図-98ブロック積擁壁のはらみだし寄稿ている箇所もあったが， 日常的に排水されている様子はなく， 周辺の擁壁の排水孔からも排水が多い様子は見られなかった。全体として段丘堆積物で形成されているが， 一部には火山灰性の固結土砂層が確認されたことから， 地盤内部の水みちの形成に影響を与えていたと考えられる。俯瞰的に地形をみると， 図-11のように， 幾度かのすべり崩壊を起こした末端に国道が位置している。この旧い地すべり地形であることは， ２章で示した学会における合同調査の調査団員の見解と合致

し て い る。 図-11は， ひ な たGIS8）に よ っ て 陰 影 図（CS立体図）として対象地域を表現したものである。岐阜
県は， 林政部により山地の航空レーザー測量データを

図-10

4.3

島）

7）

蓄積しており， ひなたGIS（宮崎県保有）の協力で詳細

歩道の段差地形図によるCS立体図が閲覧できるよう準備されている。岐阜県を含むいくつかの自治体の詳細地形デー

道路擁壁のはらみだしと崩壊（郡上市白鳥町歩岐

タを用いたCS立体図が， ひなたGIS上で公開されている。
技術者の技術的交流の賜である。このような公共データ
は， オープンデータ化を進める国の方針にそって， 一定以

長良川右岸に沿う国道1５６号の山留め擁壁周辺の上の性能や機能を保った状態で， 広く使用されることが約1５０mに 渡 る 区 間 で， 図-９お よ び 図-1０に 見 ら れ る

望ましい。公共データが， 誰でもいつでも簡単に利用でような変状が見つかり（7月６日）， 一部ブロック積み擁きる事例として， ここで紹介した。

壁が崩壊した。擁壁区間には， 井桁擁壁が設置され

図-11

4.4

谷）

対象地周辺の詳細地形（ひなたGISでのCS立体図に加筆）

砂防堰堤上部斜面の崩壊（郡上市大和町奥田洞

良例として報告された11）が， 令和２年7月の崩壊について

は， 事前の調査から， 崩落する土砂量が推定されており，

7）
， 9）

土砂量の多さから種々の検討が行われた。

奥田洞谷では， 平成3０年7月豪雨によって， 砂防堰堤

図-1２に， 対象箇所のレーザー測量データを時系列で上部斜面が崩壊したが， 谷出口に設置されている砂防堰

堤（昭和５０年９月竣工）によりおおかたの土砂は捕捉さ示した。左から， 平成２５年度に越美山系砂防事務所に報告されなかった。このことは， 岐阜県や国土交通省

ラックが発見されたときのデータ， 7月の崩壊後のデータより計測されたデータ， 令和２年６月に崩壊地上部にクれ， 堰堤下流域では流路工の効果により， 大きな被害は1０）である。また， 図-13は， 令和２年６月の図を拡大し， ６月

によって， 施設効果の良例として広報された。発災後， 堆に発見されたクラックを黄色の曲線， 平成3０年7月に崩

積土砂の排出以外の措置として， 堰堤直上流に鋼製の流壊したと推察される滑落崖を赤色の曲線で示した。

木留めが設置されたが， それ以外の対策を待たず， 令和

平成3０年7月の豪雨によって斜面が崩落したメカニズ

２年7月豪雨で同斜面が崩壊し， 土砂が流下した。運良く，ムは不明であるが， 図-13に示した崩壊（黄色線）により堰堤により下流には流出しなかったため， これについても

９

寄稿

緩み領域が上流に進展し， クラックが発生したと考えられしにくい。令和２年7月の崩壊以降に緩んでいる斜面の

成3０年7月の崩壊直後から対応できなかったことを反省られるため， 崩壊土砂が堰堤を越えて流出する可能性もる。この崩壊に結びつく現象は容易に想像できるが， 平

領域は， 平成3０年7月後の緩み領域よりも大きいと考えする。図-1２の右図から分かる通り， 今後も緩み領域がある。今後， ２度の崩壊と同じ現象繰り返さないように，発達することが推察されるため， 何らかの措置が必要で予防保全に関する幅広い考え方を提案していく必要がああるが， 災害復旧事業を考えれば， 予防措置には手が出

図-12

る。

3時期のレーザー測量データ（岐阜県提供）が， 復旧に際して， 時間的にも予算的にも余裕を持つことができない。さらに， 建設関連従事者が減少しているのと同等以上の割合で， 調査に関わる技術者も減少している。これ対して， 組織や専門を越えた技術者が， 協力して問題の解決に向かうことで対応できる可能性が， ２章で示した合同調査によって見いだされたと言える。ただし，単発的な協力でなく， 継続的に意見交換等ができる機会をつくる努力をしなければならない。また3章で示したよ

うに， 組織の役割を認識した上で， 協力体制をつくっていくことも， 続けていく必要性がある。

いくつかの被災事例について概略的に説明したが， 被災時の状況だけでなく， 点検や補修工事の履歴， 設計の考え方など， 必要と思われる情報はできるだけ保管しておくことが望ましい。技術者として， あとで必要となる情図-13

報がどんなものかを吟味できる知恵を持ち， 有用な情報を引き継ぎたい。近年， 高密度の航空レーザー測量デー

ふたつの滑落崖位置図

タが活用されるようになってきた。特に， オープンデータ

５．おわりに

化1２）を進める法的措置がとられたことで， 有用な情報が岐阜県内における豪雨災害の対策等をきっかけに， い

後もインターネットの通信環境がさらに向上するため， と公開され， 広く使うことが可能となってきた。加えて， 今きと場所を選ばず， 大容量データを扱えることになる。同くつか考えていることを述べさせていただいた。昨今の自時に， 有用でない情報があふれる可能性もある。適当な然環境の変化によって， 特に雨の降り方に大きく影響が情報を選択できる力を身につけるため， 常に勉強が必要出ている。気象予報の精度が向上しているため， その情である。

報を理解し， 効果的に活用する幅広い選択肢を持つこと

４.４の事例では， 被災として報告されなかった渓流上が望まれる。

地盤災害の要因は， 地質・地形・植生・地下水など部斜面の対策について考えた。これから起こりうる事象

響し合っている。そのため， 詳細な調査をすべきである

準備するか， どうすると予算化できるのかを継続して検討を予防するために， どのような調査によって対策を計画・といった地域と場所ごとに異なる環境因子が複雑に影

1０

寄稿

する必要がある。いつ崩壊するかが不明であったとしても，

学 会 中 部 支 部， 平 成3０年11月， http://jgs-chubu.org/h3０gifu-

環境の変化に応じた対策を選択できる考え方が必要であhoukoku/る。

６）平成3０年岐阜豪雨災害調査報告会調査報告書②（古川）， 地盤工

地盤に関する諸問題を解決するには， 現地調査が必須

学 会 中 部 支 部， 平 成3０年11月， http://jgs-chubu.org/h3０gifu-である。しかし， 現地に赴いても， 地盤内の状況が適当

houkoku/に把握できるわけではない。可能な限り， サンプリングや

7）平成3０年岐阜豪雨災害調査報告会調査報告書①（郡上）， 地盤工

サウンディング等の調査を実施し， 情報の確度を向上さ

学 会 中 部 支 部， 平 成3０年11月， http://jgs-chubu.org/h3０gifu-

せなければならないが， 点の情報であったり， 線の情報で

houkoku/

あったりと， 地盤内全体を網羅することは依然難しい。現8）ひなたGIS， https://hgis.pref.miyazaki.lg.jp/hinata/， ２０２０年1月

地の地質・地形・植生・地下水などの情報と， 地盤調

1６日閲覧

査や計測の成果とを併せることで， より高精度な地盤情

９）２０18年（平成3０）
7月の長雨により岐阜県郡上市で発生した山腹崩報となり， 種々の課題の解決に寄与できる。そのため， 組壊と崩土の流出， 田中隆文他， 災害報告， 砂防学会誌， Vol.71， No.５，

高度な技術者集団になる体制作りを考えなければならな

1０）例えば， 水管理・国土保全局所管事業の事業効果， 国土交通省，織の壁， 業種の壁を越えた技術者の交流により， さらなる

p.38-４２， ２０1９.

い。調査という最も重要な段階の成果は， 設計や施工のhttps://www.mlit.go.jp/river/kouka/jirei/pdf/1４8.pdf， ２０２０

高度化に大きく影響するため， より重視され， 体系化され年1月1６日閲覧

ることが強く望まれる。

11）例えば， 水管理・国土保全局所管事業の事業効果， 国土交通省，

約1０，０００平方キロメートルの面積を有する岐阜県

https://www.mlit.go.jp/river/kouka/jirei/pdf/２２４.pdf， ２０２０

る緩く堆積した広域の低平地など， 日本の縮図ともいえ1２）オープンデータがもたらす1０年後の業務の想像， 沢田和秀， 土地家

は， 3，０００mを超える山岳地， 豪雪地帯， 木曽三川からな

年1月1６日閲覧

る地盤を抱えており， 安全なインフラの供用に際し， さま

屋調査士， ２０２０.1０月号， pp.４-7， No.7６５.

ざまな自然現象による影響を考慮する必要がある。その

13）岐阜大学工学部附属インフラマネジメント技術研究センター， 沢田

ため， 岐阜大学は， インフラ整備について， 岐阜県・（公和秀， 土と岩， No.６５， p.3５-４５， 一般社団法人中部地質調査業協会，財）
岐阜県建設研究センター・建設業関連協会等と密接

２０17.

に連携して種々の活動を行っている。平成２９年度の本

誌「土と岩」で紹介させていただいた， 社会人の学び直し事業である「社会基盤メンテナンスエキスパート（ME）養成」も地域の産官民の連携なしでは遂行できない社会貢献事業である13）。

大学として， 地域の自治体や業界からの相談を受ける

機会が多い。相談から学ぶことも多く， 新鮮な情報を得られる幸運に感謝したい。そのような立ち位置だからこ

そできること， するべきことを確認し， 関係者と協力することで地域に貢献したい。
謝辞

本稿をまとめるに当たり， 国土交通省高山国道事務所，

国土交通省岐阜国道事務所， 岐阜県に多大な協力をいただいた。また， 平成3０年岐阜豪雨災害調査にご協力いただいた関係者に謝意を示したい。
参考文献

1）平成3０年7月豪雨災害検証報告書， 平成3０年7月豪雨災害検証委員会， 平成3０年8月
２）岐阜県令和２年7月豪雨災害検証報告書， 岐阜県， 清流の国ぎふ防災・
減災センター， 令和２年９月
3）第４０回河川整備基本方針検討小委員会資料3， 社会資本整備審議会
河川分科会， 国土交通省， 平成18年６月
４）災害協力協定に基づく岐阜県内豪雨災害の合同調査， 沢田和秀， 中井
健太郎， 第６1回地盤工学シンポジウム， pp.1６９-17２， 公益社団法人
地盤工学会， ID:fs２０181２００００２8， ２０18.
５）平成3０年岐阜豪雨災害調査報告会調査報告書④（下呂）
， 地盤工

11

寄稿

繰返し三軸試験を用いた低盛土道路における交通荷重の影響検討
株式会社シマダ技術コンサルタント 技術管理部長

坪田

邦治

はじめに

2. 低盛土道路に関する基準類の推移

1９73年４月に大学を卒業後， 足かけ半世紀近く， この

低盛土に関する基準類等の推移について整理してみる

地盤調査業に携わっている。その間には， 関西新空港のと次のようになる。

国土交通省）
への出向， さらに， 広大な北海道での泥炭をCBR<２.０の路床に対して1.０m厚以上の遮断層を設け査など幅広い業務を担当できた。こうした多くの調査業言及されている。

地盤調査・動態観測業務や， ２年間程度の建設省（現在，1９78年６月の改訂以前のアスファルト舗装要綱では，対象とした地盤調査や道央道供用開始後２０年の動態調る等の施工が提案され， 路床路盤の弾性計算等の実施に務に関連することができ， 多くの貴重なコンサルタント業

上記の改訂されたアスファルト舗装要綱では， 路床安

務を体験することができたと考えている。

定処理工法の採用を重視して， その改良層の設計CBR

い工学的課題の一つである，「軟弱地盤上の低盛土道路

道路でも適用可能にした。

これらの中で， 若手技術者の皆さんへ伝承できていな

値を２０に上限を設けて， 従来のTA換算設計法を低盛土における繰返し交通荷重の影響」を検討した事例を再整

しかし， 当時の低盛土道路の問題はまだまだ未解決の理して紹介する。

問題であり， 上記TA換算法にて設計される舗装断面は，

1.低盛土道路に対する研究経緯

いた場合， ∆S =０.５～1.０cmオーダーの路面たわみ量（当

上田等の多層弾性近似計算法3）あるいはFEM解析を用時の基準では， ∆S <０.５cm）が算出されることもあった。

また， 1９77年1月改訂の道路土工「軟弱地盤対策工

軟弱地盤上の低盛土道路は， 高盛土道路の場合のよ指針」では，「低盛土の沈下」が総説の中に初めて取り上

うに盛土の安定や側方流動， 施工中の大きな沈下といっげられ， 定量的検討手法は提案されていないが， 対策工

た問題は一般的に少ないといえる。

法の基本として次の3点を指摘している４）。

しかし， 供用開始後， 繰返し交通荷重によって路面に不陸が発生し， 舗装も破壊するという現象を示すことが①剛性の高い盛土構造とすること多く報告されていた。

②盛土内の排水を良好にすること

低 盛 土 問 題 に 関 す る 最 初 の 本 格 的 な 試 験 工 事 は，

③基礎地盤の表層に近い部分の沈下を減少させ， かつ，

1９６６年度に実施された国鉄長崎本線牛津付近での試強度を均一化し， 高めること

験工事であり， その研究成果に対して， 1９６９年度土質工

そして具体的な対策工としては， 下記の工法が提案さ

学会技術賞が授与されている 。

れている。

1）

①表層処理工法（サンドマット工法， 敷設材工法， 添加材

その後， 道路を対象にした試験工事では， 1９６8年～

工法， 表層排水工法）

1９7０年に実施された道路公団東北自動車道久喜試験

盛土が最初のようであり， この時には土質工学会でも低②載荷重工法

各種の路床安定処理工法が適用され， さらに余盛り工法④サンドコンパクションパイル工法， 石灰パイル工法等③置換工法

盛土委員会２）が組織され， 大規模な比較試験が実施され，一方， 1９7６年～1９7９年にかけて， 建設省土木研究所が併用されている。

1９7５年～1９8０年前後において， 軟弱地盤上の低盛（当時）の故久楽勝行， 三木博史等５）によって， 関東， 北

始後に路面の平担性や舗装の維持に問題（路面の不陸，れた。現在， 施行されている軟弱地盤対策工指針に記載

土道路（一般的にはH ≦２～3.０m）を建設すると， 供用開陸， 中部， 四国， 九州の各地で低盛土試験工事が実施さされているように， 盛土高～交通荷重の影響に相当する

舗装面上にクラックの発生など）を及ぼすような不同沈

６）盛土荷重との関係（図-1）
により， 対策工として主に載下を生じ， 走行性に課題が生ずることが多くなった。この要因には， 次の点があげられる。

荷重工法が提案され， 現在に至っている。

①地下水位が一般的に高く， 路床部に相当する軟弱層がただ， 同指針にも， 低盛土道路の沈下の予測方法とし十分転圧できず， 路床の支持力を得にくいて， 現地で採取した試料に繰返し荷重を加えた試験から達し， 路床地盤の沈下が進行するされているのが現状である。

②交通荷重が盛土内で十分に分散せず， 軟弱地盤に到推定する方法等があるが， まだ確立されていないと記載③特に地盤の表層部における不均一性が盛土構造に影
響を及ぼす

1２

寄稿

3．
低盛土道路対策に適用した繰返し三軸試験
筆者および森田悠紀雄等7）は， この課題に対して， 当時， 計画された国道や県道を対象として， 各種取り組んで
おり， 何とか低盛土における沈下を定量的に把握しようと努めてきた。

この頃， 舗装設計に関しては上田等の多層弾性近似計

算法を活用するとともに， 実験的には故山内豊聡教授（当時， 九州大学）， 安原一哉助教授（当時， 西日本工大， 現：
茨城大学名誉教授）他のご指導を受け， 繰返し圧密および繰返し三軸試験を行って， 定量的検討を重ねてきた。

1９77年～1９81年の国道バイパス調査業務（玉島バ

イパス， 岡山パイパス）， 1９8９年の滋賀県道路改良（彦図-1根）等において， 安原先生のご指導により， 繰返し圧密～

交通荷重の影響に相当する盛土荷重6）三軸試験を適用し検討を進めていた。本項では， その取組みの一部を紹介する。
（1）
検討地域の地盤

ここで紹介する事例は， 滋賀県湖東低地に位置する愛知川低地における旧大中之湖内で， 1９６8年頃の干拓により干陸した軟弱地盤上に計画された低盛土道路である。この地域には，「スクモ層」と称される軟弱な腐植土層が分布する。

代表的地盤を図-２に示し， その特性を表-1に示すが，表層付近のAc1層では， 腐植物を含み， 高い自然含水比（wn ≧1００%）を有する軟弱な地盤が層厚H =４m程度分布している。

（2）
繰返し三軸圧縮試験
1）
試験機

ご指導いただいていた安原先生に， 試験を直接， 実施

図-2

検討地域の代表的地盤

表-1

検討地域の地盤特性していただいた。使用した試験機は， 空圧式繰返し三軸試験機で， 当時としては， この課題に対する定量的なアプ
ローチ方法の一つであった。

なお， 供試体寸法は直径５cm， 高さ1０cmの円柱状を用いている（参照：写真-1）
。
２）
試験条件

繰返し三軸試験条件は， 表-２に示す通りである。

ここでは， 実験の再現性を考えて， 応力レベルは現地条

件よりも少し大きく設定している。

余盛りなしのNシリーズでは， 先行圧密時の主応力比k 0（=σ3 /σ1）=０.５とし， 余盛りを行なう場合を想定した
Οシリーズでは， 先行圧密時の主応力比はk 0=０.５と同じであるが， 除荷時には過圧密状態であることを考えて， 主応力比k 0 =０.６と若干大きく設定している。載荷手順は
図-3に示す通りである。また， 各実験の先行圧密過程は，σ3一定の条件で軸圧σ1を漸増させて， 図-４のq ～σ'm 線になるべく添うように圧密を行なった。
なお， O-3試料は， 繰返し載荷時において， 若干の主応
力方向の反転を伴った。
また， N-3試料は， 非排水繰返し中に軸ひずみが５%に達したため， 載荷を中止して再圧密過程を行なっている。

写真-1 空圧式繰返し三軸試験機（安原一哉研究室試験機：当時西日本工業大)

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寄稿

（3）
試験結果

表-2

1）
余盛りをしない場合（正規圧密土）試験条件

軸ひずみの経時変化を図-５に整理した。繰返し荷重の大きさに伴って顕著な軸ひずみと軸ひずみ振幅を生じていることが判る。特に， ∆σr =88.２kN/m２の場合， 軸ひずみの累積が著しく， N =４４cyclesで除荷時（伸張側）のひずみが５%に達したため載荷を停止した。また， 繰返し 荷 重∆σr =２９.４， ４４.1kN/m２で は， 1００００cyclesの

繰返荷重を負荷しても軸ひずみが収束する傾向は見られず， さらに回数が累積すれば大きな軸ひずみを生じると考えられる。

図-６に繰返し載荷中のひずみ比εp /εt を示した。図中には従来の外挿法8）によって求めた収束回数N f も併記した。

２）
余盛りを行なった場合（過圧密土）

図-7に非排水繰返し中の軸ひずみの挙動を示した。いずれの繰返し応力に依らず載荷初期では， 軸ひずみは圧

縮・伸張側へ交番（周期的に変化）しているが， 載荷回数の累積に伴って圧縮側へ移行する。図-8のひずみ比については， 軸ひずみが圧縮・伸張側へ交番しているため，収束傾向（εp /εt =1.０）は強くないが， ∆σr =９8kN/m２の場合のみ収束回数を外挿法によって求めた。

（a） 正規圧密土

3）
軸ひずみの比較繰返し載荷前の拘束圧は正規圧密土条件（σ1=９8kN/

m ， σ3 =４９kN/m２）と 過 圧 密 土 条 件（σ1=９8kN/m２，
２

σ3 =５8.8kN/m２）では若干異なるが， 余盛りの効果を把握するために， 図-９を作成した。

繰返し応力が同一の結果を比較すると， 明らかに過圧

密土の方が残留ひずみ（除荷時）が小さい事が認められ，余盛りの効果は十分あると考えられる。

4．沈下量の推定について
（1）
推定方法

繰返し荷重を受ける低盛土道路下の軟弱路床土の沈（b） 過圧密土下推定法として， 山内・安原 が提案している. 詳細は文8）

図-3

献を確認されたい。

載荷時間

繰返し荷重を受ける粘性土の変形の内， 即時沈下および載荷中に生じた回復可能な弾性ひずみ成分をεe ， 除荷によっても回復しない塑性ひずみ成分をεp と仮定する。
ある載荷回数における全ひずみは， 式
（1）
となる。

（1）
この内， εe はある載荷回数に到達すると， 一定化する

か減少化傾向が見られる。この件は， 多くの研究者等によって確認されている。一方， 弾性ひずみが一定化しても変形は顕著に進行することから， この変形は塑性的変形に依存すると考えられる。式（1）の両辺を， ある時間のひずみεt で除すると， 式
（２）
となる。

図-4

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先行圧密過程の有効応力経路

寄稿

図-5

軸ひずみの経時変化（正規圧密土）

図-6

ひずみ比と裁荷回数の関係（正規圧密土）

図-7

軸ひずみの経時変化（過圧密土）

図-8

ひずみ比と裁荷回数の関係（過圧密土）（２）
ここで， 弾性ひずみεe が繰返し回数の増加に伴い一定化するか減少すると考えると，→０に近似すると考えられる。この結果， 式
（２）
は式
（3）
のようになる。
（3）
山内・安原による実験式によると， εp/εt →1となる載荷回数N f は， 図-1０の模式図を利用すると式
（４）
～
（６）
となる。
（４）
ここで，

とすると，

図-9

（５）

なお， ∆

残留ひずみ（除荷時）の経時変化：一次圧密終了時までの全ひずみ曲線における直線部の勾配

（６）
ここで，

また， 収束するまでの全ひずみ∆εt，f は， 図-1０を用いる

と， 式
（7）
となる。

一次圧密終了時の繰返し想定回数とすると，（8）式となる。
（8）

（7）

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寄稿

（2）
最終ひずみの予測

ここでは， 検討している対象層がAc1層のみであることから， ∆εt，f →εt，f として最終ひずみとして算定した。

図-６， 図-8のεp /εt ～logN から得られたN f に対応す

る最終ひずみをεt，f として， これを繰返し応力比∆σr /σmで整理すると図-11のようになる。

この図から， ∆ H =1.０mの余盛りを行うことにより， 発生する最終ひずみεt，f が著しく低下し， サーチャージの効
果が明瞭となることが判る。

（3）
繰返し荷重に対する沈下量の算定
1）
鉛直地盤内増加応力の算定

繰返し荷重による沈下量は， 前項の各層の最終ひずみ∆εt，f に， 各層厚H i を乗ずることで最終沈下量を求めることができる。

（９）
ここで， 繰返し荷重（輪荷重）の影響がどの深度まで影響するかを評価する必要がある。

過去に実施した事例では， Boussinesqの面荷重によ

図-10

る式
（1０）
を用いて算定している。

繰返し荷重に伴う最終ひずみ算定模式図（1０）
ここで， ∆σr ：鉛直地盤内増加応力

q ：上載荷重a：載荷面半径（cm）
z ：深度（cm）
なお， 検討条件は以下の通りとした。
①輪荷重：２０ton車両の後輪荷重（8ton）とし， 載荷
半径はa=P+1２=２０
（cm）
とする。
②盛土荷重は， 盛土高２.０m（単位体積重量：18kN/m3）とし， 載荷幅および奥行６mの盛土荷重が地盤内に伝達されると想定した。このスケールの設定は，
車両幅の3倍程度で， 交通荷重により盛土堤体が共振するとの過去の事例を参考に想定した。
この結果を図-1２に示したが， 輪荷重の影響は， 深度とともに小さくなることが判る。

図-11

繰返し応力比と最終ひずみ

図-12

検討箇所の増加応力深度分布

２）
沈下量の算定沈下検討層は， 地表部のH =４m程度の層厚を有する

Ac1層である。層の中央深度であるz =２mでの増加応力

は， 図-1２より， 下記のようになる。
①輪荷重のみ：∆σr =２.２６kN/m２②輪荷重+盛土荷重：∆σr =31.3９kN/m２

余盛りを行うかどうかによって， 対応する応力比∆σr /σm を求めて， 図-11から， εt,f を図解法で算定する。これことが推定される。ただし， 余盛りを実施しない場合でのこのようにして算定した結果を表-3に整理した。表か受ける。したがって， 供試体数を確保して， 図-11の精度らから， 式（９）により， 沈下量⊿S を算出する。

沈下量は， εt,f ～∆σr /σm 相関図の精度に大きく影響をを高めることが重要なポイントといえる。なお， 表中のk 0ら， 余盛りを実施しない場合， 輪荷重と盛土荷重の合成

応力を考慮すると， S f = ４２.４cmの大きな沈下を生じるに関しては， 3.
（２）に前述している。

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寄稿

一 方， 高 さ∆H =1.０mの 余 盛 り を 実 施 し た 場 合，

表-3

Sf =５cm程度の沈下量に抑制できることが判る。

推定沈下量

この程度の沈下量であれば， 維持管理のオーバーレイ

等で対応可能と考えられる。

５5．
低盛土の平坦性確保の対策工に関する検討
路盤の平坦性の確保とそれを判定する手法は種々あるが， 当地域では上田等の提案した多層弾性近似計算法3）を採用した。近年では， 性能設計の観点から， 改めて理論設計が舗装構造設計へ導入されていると聞いている。

筆者が担当していた時代， 日本道路公団では， 名神高

速道路の舗装クラックの発生実態調査から， 多層構造解

析法にて舗装設計する場合に， 最大たわみ量を路面上にて０.５cmとすることにしていた。当時のアスフアルト舗装
要綱では， 平坦性に関し， 標準的な管理限界を０.２４cm以内と定めている。

しかし， 上田等の近似式を利用して数多く計算した経化すると， 地盤の固有振動数に近似してきて， 共振

験によれば， 軟弱地盤上の低盛土（H =1.５～２.０m）ア現象を生じ， この結果， 路面沈下を増加させると考えられる。

スファルト舗装では少々の対策を施しても路面沈下が０.２４cm以下にすることは困難な場合が多かった。このことから， 多層弾性近似計算法を適用した場合， 対策工

最近の低盛土に対する検討の情報は入手できていな

断面の計算路面沈下≦０.５cmを適用してきた。一般県

いが， 公開情報ではあまり事例を見ない。若手技術者がした県道での舗装面の許容計算沈下量を０.５cm程度にを開発してほしいと願う。

道と高速道路との道路の格差を考慮すると， ここで検討

この課題に対して， 調査研究を進めて， より定量的な手法

設定しても良いと考えたことによる。

最後に， 図-1の作成に貢献された故久楽勝行氏（当時：建設省

２００４年９月から， この多層弾性解析ソフトは， 東京電土木研究所）は享年４９歳で1９９3年２月に逝去されている。久楽９）機大学松井研究室のHPにて，「GAMES for Win」の氏とは1９8９年の国際地盤工学会議（リオデジャネイロ）で知人と名称で， ダウンロード可能なフリーソフトで提供されていなった。氏の業績を偲び哀悼の意を表します。

ることから， 若手技術者の皆さんには是非活用されたい。
ただ， 入力される際の設計弾性係数の選定には最善を尽（参考文献）

くして， 適切な値を入力されることをお薦めする。

1）都 淳一， 室町忠彦， 渡辺 進：有明海沿岸の軟弱地盤に挑んで－土質工学会技術賞の受賞にあたって－， 土と基礎18-8， pp.17～２1， 1９7０.8.
２）土質工学会：低盛土道路検討委員会報告書， 1９7０.

6．あとがき3）上田嘉男， 西中村和利， 増井 隆：撓み性舗装に対する層構造の考え方，

この報告は， 安原一哉先生のご指導により， 繰返し三

第7回日本道路会議論文集， pp.４3２～４3５， 1９６3.

軸試験を用いて， 低盛土道路の交通荷重に対する沈下量

４）日本道路協会：道路土工－軟弱地盤対策工指針（昭和５２年度版）， p.９，

を定量的に算定しようとした試みを再整理したものであ

pp.8９～９1， 1９77.1.

る。この結果， 低盛土道路に対する対策工のなかで， 余５）久楽勝行， 三木博史：軟弱地盤上の低盛土の不等沈下対策， 第13回

盛り工法が効果的であることを定量的に裏付ける結果が日本道路会議特定課題論文集， 1９7９.1０.

得られたと判断している。低盛土道路の調査検討から得

６）日本道路協会：道路土工－軟弱地盤対策工指針（平成２４年度版），

られた成果を下に列記してまとめとする。

pp.1４1～1４５， ２０1２.8.

①∆p =1０kN/m の小さな荷重でも， 軟弱地盤では，
２7）大西有三， 芦田 徹， 安川郁夫， 森田悠紀雄：繰り返し載荷を受けた粘繰返し効果で大きな変形を発生する

土の圧密特性（その２：低盛土の沈下に関して）， 第２０回土質工学研究②砂分を含む粘性土では比較的変形が少ない

発表会， pp.２４7～２５０，1９8５.６.

③余盛り工法の適用により， 室内試験においても大き8）
T.Yamanouchi and K.Yasuhara：Behaviour of Soft Clays

く変形量が減少することが判った

under Repeated Loadings and Its Applications to Field④路面の平担性が悪化すると， 走行輪荷重を発生源とProblems， Proc.Symp. Recent Development on Soil Analysis

して低盛土全体が振動し， 路面沈下が大きく発生する

and Their Application to Geotechical Structures， 1９7６.

⑤軟弱地盤の固有振動数はf ≒４～8c/s程度であり，

９）東京電機大学 理工学部 理工学科 創造工学系 松井研究室HP，平担な道路での交通振動は1０～２０c/s程度の振動

２０２1.1.3０.確認（URL;下記参照）

数が多いと考えられる。しかし， 道路の平担性が悪https://sites.google.com/site/matsuilabo/games_win.jpn

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