Pa-17
地質質および山山地の開析程程度を考慮慮した表層崩崩壊発生予予測モデルのの適用につついて
国立研究開発国
発法人土木研究究所
国
国土交通省中国地方整備局
局
中中電技術コンンサルタント株
株式会社※
1：現 国土技術政
政策総合研究所所

木下篤彦※1・野池耕平※2
篠原仙充
充〇荒木木義則・秦雅雅之・山口浩
浩司・杉原成満
満※
2：現 パシフィック
パ
クコンサルタタンツ株式会社社

1. はじめにに2014 年 8 月 20 日に，，広島市の安安佐南区～安安佐北区の広範範囲において，表層層崩壊・土石石流が発生しした 1)．特に ，八木・緑井井地区
では，同規模模の降雨なががら，花崗岩岩と泥岩のエ リアで崩壊密密度や平均崩壊面積積に倍程度のの違いがあり，地質の違 いが崩壊規模模に及ぼす影響が示示唆されていいる 2)．またた，山地の地 形は，開析程程度により，山頂緩緩斜面，開析析斜面上部，開開析斜面下部部の３つに区分分（図-1）され，花崗岩地域ににおいて山地地の開析程度 と土層構造及及び崩壊特徴の間に関係性がああることが示示されている 3)．本研究ではは，「表層崩壊に起因する土石流流の発生危険険度評価マニュ
ュアル（案）」4) （以下，危険度評
評価マニュアアルと呼ぶ）を用いて， 八木・緑井地地区における表層崩壊・土石流流の発生渓流流に対して， 簡易動的コーーン貫入試験と電気探査を組組合せた土層層厚推定精度度の向上についいて検討すると共に，土質試試験や斜面水水文観測デーータを活用してて，地質および山地の開析程程度を考慮しした表層崩壊
壊発生予測モデデルの適用についいて検討を行行った．
2. 表層崩壊
壊発生予測モデルの検討方
方法
2.1 検討手順
順
危険度評価価マニュアル
ルより，LP データを活用
デ用した表層崩壊
壊発生予測において必要とななるデータはは，数値地形形情報（DEM），土層厚の分布，土層の地盤盤物性値（粘粘着力，内部部摩擦角，飽和和透水係数，飽和和・不飽和時時の単位体積重重量）である
る．本研究ではは，八木・緑井地区においてて花崗岩・泥泥岩の地質の 異なる表層崩崩壊の発生した渓渓流を選定しし，LP データ
タは災害後（HH26）の地形デデー
タを用いて，崩壊地につついては埋戻戻し作業によ り災害前地形形を復元した．ままた，詳細渓渓流調査によりり山地の開析析程度（３区分分）を設定すると共に，各区区分毎に簡易易貫入試験， 電気探査（降降雨前・後），土質試験等を行行い土層厚（斜面勾配と土土層厚の関係係），土層の地盤物物性値を設定定した．解析のの検討フロー
ーを図-2 に示示す．
また，透水係係数についてては，当該地地域で実施し ている既往のの斜面水文観測結結果（地下水水位）より逆逆算推定した．
．

図-1 山地
地の開析程度（模式図）
START

詳
詳細渓流調査・LPP＋現地踏査による山地のの開析進行状況調査(山地のの開析程度度：設定)

地表表面地形の設定

各試験位置の地表面データ（DEM データ）より渓流全全体のメッ・各シ
シュデータを作成

土土層厚の算定・メ
メッシュ毎の土層厚の算定
定［簡易貫入試験，電気探査⇒山地のの開析程度（３区分）毎のの土層厚モデル］

基岩
岩面地形の設定

メッシュ毎の基岩標高算定
定(=地表面標高－土層厚)・メ

斜面
面勾配、集水面積の算
算定

斜面勾配と・D--Infinity Flow Directionn 法 によるメッシュ毎の斜集集水面積の算定

単位位体積重量、透水係数数の設定

・土土質試験結果より単位体積積重量を設定
・水水文観測結果から斜面の飽
飽和透水係数を設定

強度度ｃ、φの設定

・斜斜面勾配－土層厚の関係をもとに、完全不飽和状態でで崩壊が発生生しない強度を設定
・内内部摩擦角φは土質試験結結果を用い、粘着力ｃを推定
定

H-SLIDER 法による崩壊
壊予測

・H--SLIDER 法によりメッシュュ毎の崩壊を予測

崩壊実
実績と予測の比較

メッシュ毎の崩壊実績と予予測値の比較による妥当・メ性性検討

END

図-22 解析の検討フ
フロー2.2 土層厚推推定精度の向向上検討
土層厚とは，「表層崩崩壊の恐れのあある土層厚」 のことでああり，危険度評
評価マニュアアルでは，簡簡易貫入試験をを用いた土層厚厚の測定が参参考になると示されている
る．ここではは，対象渓流に対して崩壊壊地を含む周周辺地域に対して簡易動的コーン貫入試
試験（花崗岩岩,泥岩：各 1000 箇所_Nd=220(表土層)）を実施した．しかしなががら，現地踏査
査より，調査地地内には硬質質な露岩（風化化残留核）の点在やや崩壊地下方方の崩積土には硬質な転石が含まれている状状況から，簡易易動的
コーン貫入試試験だけではは，表層崩壊の恐れのある土層層厚の推定精 度が劣ることが懸念されることから，同一一地点において電気探査（降雨前前・後）を実実施し，降雨浸浸透による比抵抗の変化から，地盤浅部に風風化残留核や転石の存在するゾゾーンを推定定し，土層厚推定精度度の向上を検検討した．花崗岩における電気探探査（比抵抗抗値：降雨直後）と
簡易動的コ ーン貫入試 験結果を重ねねあわ図-3 簡易動的コーーン貫入試験＋＋電気探査（降降雨直後）せたものを図-3 に示す．図-3 より，，簡易る風化残留核やや転石の推定 （代表地質：花花崗岩）による- 420 -

平均土層厚(Nd=20)(m)

平均土層厚(Nd=20)(m)動的コーン貫貫入試験と電電気探査を組組合せることでで風化残留核核や転石の存在が推定されれる箇所を推推定し，礫当りと考えられ る試験結果をを除外するこことで土層厚厚推定精度の向向上を図った
た．花崗岩で
では，山頂緩斜
斜面：Nd＞220
深度が 1.5mm 未満を示すす箇所のデータ
タを棄却，開開析斜面上部部：Nd＞20 深度が深1.0m 未未満を示す箇箇所のデータをを棄却，開析斜
斜面下部：電電気探査結果
果を用いたデーータ棄却は実実施しない．また，泥岩ででは，山頂緩緩斜面・開析斜
斜面上部・開析析斜面下部ののそれぞれににおいて Nd＞＞20 深度が 1..0m 未満を示示す箇所のデーータを棄却しした．
前述の考え方を参考ととし，これまで実施されててきた当該地地域周辺の既往往調査結果をを含む全てののデータに対して斜面勾配と土層厚の関関係を見直ししした結果を図
図-4 に示す．
．図-4 より，花崗岩ではは，同一斜面面勾配であってても，開析斜面面下部，開析析斜面上部，山頂緩斜面のの順に平均土土層厚が厚くなっており， 開析斜面下下部は特に土層層厚が薄く傾向が異なってている．一方
方，泥岩は，花花崗岩に比べべて簡易動的コーン貫入試試験によるササンプル数が少少ないもののの，3
山頂緩斜面
開析斜面上部
開析斜面下部部
山頂緩斜面
開析斜面上部
開析斜面下部区分において4.5
4.5
棄却率：山頂緩斜
斜面 …105/223＝477％
棄却率：山頂緩斜
斜面 … 8/47＝17％
％
4.0
4.0
大きな違いは開析斜面
面上部… 98/399＝255％
開析斜面
面上部…13/67＝19％
％
3.5
3.5
開析斜面
面下部…22/62＝35％％
無く，山頂緩緩斜
y = -0.0162xx + 2.6059
3.0
3.0
y = -0.0547x + 3.7551
3y=-0.0324x+
3.00105
y = -0.009x + 2.24
面と開析斜面
2.5
2.5
2.0
2.0
下部の傾向（傾1.51.5き）が概ね同同一
3901
y = -0.0697x + 4.3
1.0
1.0
y = -0.0021x + 1.2202
であり，開析
析斜
0.50.5
面上部のデー0.0
0.0
1520502530355
40
4511520253035
404550タの傾向が異斜面勾配(°)
斜面勾配(°)
なっている．
図-4 斜面
面勾配と平均土
土層厚の関係（（左：花崗岩 右：泥岩）
3.表層崩壊壊発生予測モデ
デルの適流域界
界
流域界
流
実績土土砂移動範囲
用結果
実績土砂移動範囲実
予測土土砂移動メッシュ
予測土砂移動メッシュ
予
表層崩壊
壊発生予測モデデルの適用は，地質質毎および山地地の開析程度毎に設設定した各種パパラメー
タを用いて ，危険度評価
価マニュ
アルに示さ れている H-SLIDER
H法により斜斜面崩壊危険度度評価を行い，災害害実績に対す る再現性を検討した ．検討結果 は，的中率（予測土土砂移動メッ シュのうち実績土砂移動メッシュの比率），カバーー率（実績土砂移動メッシュのう ちの予測土砂砂移動メッシュの比率率），スレッドスコア
図-5 H-SL
LIDER 解析結果
果（左：花崗岩岩 右：泥岩）（予測もし くは実績の土土砂移動メッシュのうちの予測及及び実績で土土砂移動したメメッシュの比比率）の３つの指標に対しして評価した
た．解析結果をを図-5 に示す
す．図-5 よりり，花崗岩ででは，簡易動的的コーン貫入入試験等の調査
査エリアと未未調査エリア
ア（調査結果をを用いて土層厚厚を推定）にに対して源頭頭部の崩壊地をを概ね予測でできる結果となった．またた，泥岩ではは，各種試験等等の調査エリアに対してはは，同様に源源頭部の崩壊地地を概ね予測測できる結果となったが， 未調査エリア（主に，開開析斜面上部エリア_調査査結果を用いてて土層厚を推推定）に対すする予測結果がが実績と一致致しなかったたため，開析斜
斜面上部エリアの土層厚をを 1.0ｍと仮定して再計算算を行った結結果を示していいる．その結結果，泥岩ににおいても崩壊壊地を概ね予測測できる結果果となった．泥岩では，土土層厚推定にに用いたサンプリング数がが少ないこととから今後，追追加調査を実施施する必要ががあると考ええられる．
4.おわりに
本研究では，八木・緑緑井地区におおける表層崩壊
壊・土石流のの発生渓流に対して，簡易易動的コーン
ン貫入試験と電電気探査を組合合せることでで土層厚推定定精度の向上がが図れることとを示した．また，地質おおよび山地のの開析程度を考考慮した表層崩崩壊発生予測測モデルの適適用について検検討を行った
た．今後は，地質および山山地の開析程程度毎に設定した各種パラメータ精度ををさらに向上上させるととももに，より精精度の高い表層層崩壊の発生
生予測につな
なげていきたいい．
参考文献 1))海堀ら：20144 年 8 月 20 日に広島市でで発生した集集中豪雨に伴うう土砂災害，砂砂防学会誌，Vol.67，No.4，，pp.49-59，2014. 2)木下
下ら：近年発生生した表層崩崩壊の発生規
規模と降雨・地地質特性とのの関係に関すする研究，河川川
技術論文集，，第 22 巻，ppp.279-284，2016. 3)松澤澤ら：花崗岩岩地域における土層構造とと表層崩壊形形状に与える山
山
地の開析程度度の影響，地地形，36，pp
p.23-48，20155. 4)土木研
研究所土砂管理
理研究グルー
ープ火山・土土石流チーム：
表層崩壊に起起因する土石石流の発生危危険度評価マニ
ニュアル（案案），土木研究
究所資料，第第 4129 号，20009.
- 421 -