土木技術資料 54-6(2012)

現地レポート：津波防災地域づくりを支える技術の展開

仙台湾南部海岸における復旧・復興に向けた技術活用最前線～津波堆積土砂の活用を中心として～佐藤慶亀 ＊ 横山喜代太 ＊ ＊1．はじめに 1
平 成 23年 3月 11日 午 後 2時 46分 に 発 生 し た 「 東北地方太平洋沖地震」は、巨大津波を引き起こし太平洋沿岸の広い範囲に甚大な被害をもたらした。
図-1に示すように、仙台湾南部海岸は仙台市から福 島 県 境 まで の 約 60kmの 砂 浜 海 岸で あ り 、こ の内建設海岸堤防31.7kmの8割以上が全半壊する壊滅的な被害が生じた。写真 -1、写真-2に被害状況の例を示す。また、本地震・津波により発生したガレキ・津波堆積土砂等は約1,500万ｍ 3 以上と想定されている。本報告では、海岸堤防の復旧を主な対象として、権限代行を始めとする災害からの早期復旧のための新たな体制及びガレキ処理と連携した津波堆積土砂等の活用方針について述べる。
写真-1

津波による海岸線侵食状況

写真-2

海岸堤防被災状況

2．海岸堤防復旧に関わる新たな取り組み体制の構築
2.1 権限代行
仙台湾南部海岸では、宮城県知事の要請を受け
図-1「 東 日 本 大 震 災に よ る 被害 を 受 け た 公共 土 木 施設

仙台湾南部海岸位置図────────────────────────

Front line of new technology applications in coastal dikereconstruction to promote the recovery of regions along
the Southern Sendai Bay Coast hit by the Great East
Japan Earthquakeの災害復旧に係る工事の国等による代行に関する法 律 」 に 基 づ き 、 平 成 23年 5月 9日 付 け で 、 宮 城
県管理区間の建設海岸17.8kmを含めた31.7kmに－ 38 －土木技術資料 54-6(2012)図-2

堤防復旧イメージ図

ついて災害復旧事業が直轄で国土交通省により行

2.3 宮城県沿岸域河口部・海岸施設復旧における環境等検討委員会

われることとなった。仙台湾南部海岸についての海岸堤防復旧のイメージを図-2に示す。なお、農災 害 復 旧事 業は 、 今後 概ね 5ヶ 年 の 短期 間 で終地海岸、漁港海岸においても建設海岸同様にそれえることとしている。このような時間的制約があぞれ農林水産省、水産庁が権限を代行している。

る中でも、周辺環境等地域の特性を踏まえた構造

2.2 宮城県沿岸域現地連絡調整会議

物とすべく、景観・利用・環境への配慮事項につ

これは、宮城県沿岸域海岸を所管する建設、港いて専門家からの助言・指導を受けながら、宮城湾、農地、漁港の担当部局間での連絡調整を図る

県と共同で環境等に配慮した復旧を検討し具体化ために設置したものである。主な調整事項は次のする体制を取っている。なお、オブザーバーとしとおりである。て林野庁、農林水産省が参画している。図-3には（1）海岸堤防等の被害に関する情報交換

環境等を配慮する際の基本的な考え方を、写真-3（2）応急復旧の考え方には景観を考慮したデザインの例を示す。

（3）出水期に向けた内水対策（ 4） 海岸堤 防高及 び河口 部河川 堤防 高の設 定（表-1参照）（5）海岸堤防及び河口部河川堤防の構造
単位：ｍ（Ｔ．Ｐ．）
設計津波
今次津波
痕跡高

対象地震

設計津波の水位※２

設計津波から求めた必要堤防高※２

唐桑半島東部

14.4

明治三陸地震

10.3

11.3

○

11.3

4.5～6.1

唐桑半島西部①24.0

明治三陸地震

10.2

11.2

○

11.2

4.0～4.5

唐桑半島西部②13.8

明治三陸地震

8.9

9.9

○

9.9

2.5～3.2

気仙沼湾

14.6

明治三陸地震

6.2

7.2

○

7.2

2.8～4.5

気仙沼湾奥部

8.9

明治三陸地震4.0

5.0○5.02.8～4.5

大島東部

12.1

明治三陸地震

10.8

11.8

○

11.8

1.8～4.5

大島西部

12.1

明治三陸地震

6.0

7.0

○

7.0

2.5～5.1

本吉海岸

18.8

明治三陸地震

8.8

9.8

○9.8

2.5～5.5

志津川湾

20.5

想定宮城県沖地震

7.7

8.7

○

8.7

3.6～5.1

追波湾

14.9

明治三陸地震

7.4

8.4

○

8.4

2.6～4.5

雄勝湾

16.3

明治三陸地震

5.4

6.4

○6.4

3.1～5.9

雄勝湾奥部

16.3

明治三陸地震

8.7

9.7

○9.7

4.1～5.9

女川湾

18.0

明治三陸地震

5.6

6.6

○

6.6

3.2～5.8

牡鹿半島東部

20.9

明治三陸地震

5.9

6.9

○6.9

4.4～5.1牡鹿半島西部

10.5

チリ地震

5.0

6.0

○6.0

2.9～4.6

地域海岸名
※１

津波＞高潮
被災前
新計画堤防高のチェック
現況堤防高※４
※３

万石浦

2.4

チリ地震

1.5

2.5

○

2.6

2.6

石巻海岸

11.4

明治三陸地震3.4

4.4

高潮にて決定7.2

4.5～6.2

松島湾

4.8

チリ地震

3.3

4.3

○4.3

2.1～3.1

七ヶ浜海岸①8.9

明治三陸地震

4.4

5.4

○

5.4

3.1～5.0

七ヶ浜海岸②11.6

明治三陸地震

5.8

6.8

○6.8

5.0～6.2

仙台湾南部海岸①12.9

明治三陸地震5.3

6.3

高潮にて決定7.2

5.2～7.2

仙台湾南部海岸②13.6

明治三陸地震5.2

6.2

高潮にて決定7.2

6.2～7.2

表-1図-3

新計画堤防高－ 39 －

環境配慮事項土木技術資料 54-6(2012)

3.2 台形CSG工法の適用検討
3.2.1 概要
CSG は 、 現 地 で 得 ら れ る 土 石 に セ メ ン ト と 水を 混 合 し て 得 ら れ る 材 料 で あ り 、 台 形 CSGダ ム
では建設コストの縮減と工期短縮等に効果が現れていることから事業への適用性を検討した。
3.2.2 工法の優位性
海岸堤防の粘り強い構造に配慮し、傾斜堤（台形 CSG） と し た 場 合 に 考 え ら れ る 優 位 性 を 整 理

写真-3 上屋の無い水門の例（宮城県北上川：月浜第 一水門 )すると、①今次津波のように海岸堤防を大きく越2.4 河川・海岸堤防施工新技術検討会

流した場合でも安定性の確保が望める、②ダム等被災施設の機能回復のため迅速な復旧が求めらでの実績から品質確保、重機による高速施工、現れており、これに応えるためには、従前の施工法地材料（コンクリート殻等）活用によるコスト縮だけではコストやスピードの面で不十分である。

減が期待できる、③基本的にメンテナンスフリー

したがって、津波により発生した大量のガレキのであり維持管理費の低減に寄与する等が可能であ処理も含め、新たな発想や技術による円滑な事業る、といったことが挙げられる。

遂行を考え出すことが重要である。本検討会は、

3.2.3 適用にあたっての検討事項

こうした認識から、学識経験者の意見を聞き、課

津波堆積土砂には有機物、塩分及び原泥の状態

題克服の方法を幅広く検討する場にすることを目では土壌汚染に係る環境基準を超える重金属が含的に設置されたものである。

まれているため、事前試験が必要となっている。
また、越流した場合の粘り強さ発揮における効

3．津波堆積土砂等の活用

果 を 吟 味 し た 上 で 、 CSGに よ る 基 礎 地 盤 改 良 範

3.1 津波堆積土砂の品質

囲、改良目標強度などについて精査することが必土木学会復興施工技術特定テーマ委員会が仙台市 ガ レ キ 搬 入 場 で 実 施 し た 結 果 2)では、本津波堆積土砂は建設発生土利用技術マニュアルの土質要である。
3.3 石炭灰造粒物の活用検討
3.3.1 概要

区分基準で泥土ｂに分級され、これを盛土材に利石炭灰造粒物は火力発電で発生する石炭灰に少用する場合の適用用途標準として含水比の低下や量のセメントを使用し造粒固化した弱アルカリ性粒度調整等の安定処理が必要と判定されている。の材料で、①硫化水素・アンモニア等の吸着効果、このため、こうした処理の一環としてガレキと②有機物の分解作用、③高含水土の吸水効果があともに発生するコンクリート殻の海岸堤防本体のるとされていることから、事業への活用性を検討原材料等として有効活用を図る方策について検討した。

している。写真-4の津波堆積土砂の再泥化は、こ3.3.2 室内試験結果のような処理の必要性を示すものである。

図-4に、石炭灰の添加量を増やしていったときのコーン指数の増加状況を示す。この図からわかるように、添加による一定の強度増加効果が確認
で き 、第 3種 建設 発生 土の 要 件で ある コー ン指 数
400KN/㎡ 以 上 に は 達 す る 。 し か し 、 石 炭 灰 造 粒物の添加だけでは、原泥の含水比が高く、また、粒径も膨張性の強い粘土であるため築堤に使用でき る 第 2種 建 設 発 生土 （コ ー ン 指 数 800KN/㎡ 以上）までの改良強度が得られない。このためコン

写真-4

再泥化状況

クリート殻・良質土との混合、併せて脱水・安定処理の対策を検討する必要がある。図-5に、津波－ 40 －

土木技術資料 54-6(2012)

なお 、本年 1月 29日に仙台湾 南部海岸堤防 復旧着工式が仙台空港近郊の海岸において開催したところ、出席された村井宮城県知事や来賓の方々から「海岸堤防完成が復興の第一歩である」との力強いお話をいただいた。
本復旧工事の進め方として、仙台空港や下水処理施設等、地域の復旧復興に不可欠な施設が背後
地 に あ る 区 間 に つ い て は 、 平 成 24年 度 の 完 成 を目標にしている。また、それ以外の区間についても 概 ね 5カ年 での 完成 を目 指 し、 宮城 県や 地元 自治体の復興計画と調整を図りながら事業を進めていくこととしている。
謝図-4

辞本報告を整理するにあたり、広島大学の日比野

石炭灰添加と強度准教授にご指導を受けた。また、貴重な資料を提供いただいた仙台市環境局震災廃棄物対策室鈴木主査、(株)エネルギア・エコ・マテリア斎藤環境術部長、鹿島建設(株)開発事業本部武田事業管理グループ長に対しここに記して感謝の意を表する。
参考文献

図-51） （社）全国海岸協会：海岸、第51号、2012.3
2） 土 木 学 会 ： がれ き 分 級 土砂（ 農 地 部 ） の盛 土 材 料調査（室内土質試験）報告書、平成23年9月
3） 鹿 島 建 設 株 式 会 社 ： 仙 台 空港 周 辺 で 瓦 礫 を 活 用 した短工期の防潮堤整備事業、2011.6.29
4） 広島大学海岸工学研究室、(株)エネルギア・エコ・
マテリア：震災農耕地の石炭灰造粒物による事業活用（中間報告）、平成24年4月2日

採取地別自然含水比

堆積土砂の採取地別自然含水比を示す。

4．まとめ
本稿では、初めに東北地方太平洋沖地震・津波被害の復旧対策として東北地方整備局が取り組ん佐藤慶亀*

横山喜代太 **だ新たな体制を紹介した。
次に、復旧・復興の妨げとなっているガレキ（ こ こ で は 津 波堆 積 土 砂 等 ） を 活 用 した 海 岸 堤防の築造について新技術を用いて処理する方策について紹介した。
今後は、コンクリート殻・良質土の最適な混合比率を求めるため、更に現地実証（海岸堤防の安定性、建設コスト、環境への配慮等）を行い、早急に施工計画を樹立し実施工に生かして行く予定である。

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国土交通省東北地方整備局河川部 地域
河川調整官
Keiki SATOU

国土交通省東北地方整備局河川部 地域
河川課長
Kiyota YOKOYAMA