第36回 ICUSオープンレクチャー「第2回 路⾯下空洞対策連絡会」

神⼾市における路⾯下空洞調査結果分析の取組み
2020年12⽉3⽇

神⼾⼤学⼤学院 ⼯学研究科
澁⾕ 啓 教授1•

阪神・淡路⼤震災（平成７年）の後、神⼾市・神⼾⼤学を中⼼とする技術者・研究者が協⼒し、地盤情報DB「神⼾JIBANKUN」を構築•「神⼾JIBANKUN」は、神⼾市において⼀般公開され、神⼾市の減災研究になくてはならない地盤情報を与えるアーカイブ•

神⼾の減災研究会の前⾝である「神⼾の地盤研究会、沖村孝会⻑（当時）」は、神⼾市と連携して、先端的な技術や知識と「神⼾JIBANKUN」を融合して神⼾市の⾃然災害の減災に活⽤することを⽬的として平成１１年に設⽴され、神⼾の減災研究会にもその理念は継承されている神⼾の減災研究会HP ➡ http://kobe-gensai.com/
2

神⼾の減災研究会(会⻑︓澁⾕ 啓 神⼾⼤学教授)の組織図(H30年度現在)【目的】
神戸における自然災害の防止・減災もしくは軽減に関連する調査・研究活動を行い，その成果を社会に還元すること．
【研究内容】（ＷＧ１）道路路面下空洞の発生傾向の分析に関する検討（ＷＧ２）事前道路通行規制基準および規制解除に関する検討（ＷＧ３）住宅開発に係る自然がけお調査・対策に関する検討（ＷＧ４）神戸市の地震動特性と中高層建築物の耐震補強に関する研究（ＷＧ５）土砂災害の軽減のための防災教育（ＷＧ６）「阪神・淡路大震災と神戸の割断層」の改訂

活⽤連絡調整(神⼾市建設局道路部技術管理室)

ワーキンググループ（11社1大学）○協和設計株式会社○ジオ・サーチ株式会社○株式会社建設技術研究所 ○株式会社 三井E&Sテクニカルサーチ○中央開発株式会社〇東亜道路工業株式会社〇東洋建設株式会社〇株式会社カナン・ジオリサーチ〇株式会社ニュージェック 〇地球観測株式会社〇神鋼スラグ製品株式会社 〇近畿大学
3⽬ 次
１．神⼾市における路⾯下空洞調査結果分析の事例
・空洞発⽣の傾向分析【H8〜29年度調査結果】
・空洞発⽣の傾向分析及び進⾏性の評価【H8〜R1年度調査結果】

２．空洞発⽣箇所と道路の路⾯性状との相関性の評価
３．３次元地下⽔流動解析を⽤いた路⾯下深層部で⽣じる
空洞の危険度評価⼿法
４．FWDによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法
５．結論
4

１．神⼾市における路⾯下空洞調査結果分析の事例【参考⽂献】
澁⾕啓，⽥中正吾，⽩濟⺠︓神⼾市における路⾯下空洞調査結果分析の取組み，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.13-16，2019年12⽉．

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空洞調査結果データの分析⽅法
神⼾市が有する空洞調査データおよび空洞発⽣の原因となるデータを組み合せることにより，空洞発⽣の分類，傾向などの分析を⾏ってきた．
空洞調査データ（紙ベース）
変換
空洞調査データ（データベース）

GISを⽤いた空洞発⽣の傾向分析【ArcGIS】

データ○交通量○埋設物管路○汚⽔管内調査○地理(地盤特性)
等．．．

多様な側⾯からの分析を省⼒化
分析結果の視覚化
6

空洞概要①空洞発生場所

実際の路面下空洞調査データ(神戸市）
路面下空洞調査データ960件(H8-H29)のうち①空洞：329件
レーダ探査の後，スコープ調査を実施・判断②空洞の可能性有：960件
レーダ探査の後，スコープ調査未実施→直接補修の実施（空洞充填作業）③その他：501件
埋設物・異物等の可能性または異常なし，調査中止③空洞上下部構成②空洞規模

空洞発生状況 ~道路陥没との関連~
道路陥没の場合，空洞数には数えない．

陥没に至っている

減少傾向は顕著ではない．

ケースが多いと思われる．

発生深度が深くなると発生深度が深くなると空洞面積が小さくなる傾向

空洞厚さが小さくなる傾向

可能性として挙げられる要因◇発生深度が深くなると発見される空洞面積，地中埋設管等の頭頂部が損傷し，上に自立できない砂がある場合空洞厚ともに小さくなる傾向が顕著である．
◇発生深度の浅い箇所では，空洞面積は小さい．
大規模な場合，陥没に至っている．
◇発生深度が浅い場合でも，①管渠

破損した管渠に見立てた吸出し部は土槽実験

面積・厚さ

比較的空洞厚の大きな空洞が存在する．

ともに小さい空洞厚は道路陥没との関連性が低い．
桑野ら，（2010）

路盤材料構成

空洞内部の状況

路面下空洞データ329件(H8-H29，神戸市)
空洞上部の路盤材料構成

空洞下部の路盤材料構成

石分が過半数を占める

粗粒分が80%を占める

空洞上下部の路盤構成

地盤層の崩壊同一層
異層
総計

空洞数（個）
83211294

同一層
砂
砂礫
スラグ
総計

空洞数（個）
33272383

異層構成が空洞の70%を占める．

同一層には特異的な点は見られない．

空洞発生傾向①：異層構成で，堅固層と軟弱層の間．

路盤材料（素因）の傾向分析（素因：空洞ができやすい素質）◇発生深度は概ね1.0m以浅（探査限度：浅層1.5m）◇深度0.3-0.5mにかけて空洞数が多い

一般的な道路路盤の材料構成

出展：日本改質アスファルト協会

交通振動・土圧
条件固定
空洞下部

路盤材料間で深度0.3-0.5mにおける空洞上下部の路盤材料構成
スラグ砂礫砂総計

アスコン

1142641

スラグ

14204377

砂礫

092433

砂

001515

総計1543108166

材料強度差が大きいほど空洞数が多い傾向

空洞上部

空洞発生傾向②：
一般的な道路路盤の構成でない場合

路盤材料（素因）の傾向分析（素因：空洞ができやすい素質）
同じ特徴を捉えている．

発生深度が浅いと空洞面積は拡大する傾向

吸出し型

一方で・・・
吸出し型だとスラグに関する
空洞の厚みは大きくなるハズ！

吸出し以外による影響？

路盤材料（素因）の傾向分析（素因：空洞ができやすい素質）
同じ特徴を捉えている．

発生深度が浅いと空洞面積は拡大する傾向

交通活荷重(振動)の影響も考えられるのではないか？

小池ら，（2012）新潟県中越地震前後の異常信号箇所頻度可能性として挙げられる要因②振動

平常時，約0.5件/kmの空洞頻度が震度5以上の強振動にさらされると2-8倍近く頻度が高まる．

管渠（誘因）の傾向分析（誘因：空洞へと至るきっかけ）
対象地域：神戸市全域
管渠（汚水管）：平成25年度神戸市公共下水道管路
施設台帳システムを使用．

管渠（誘因）の傾向分析
堀田ら，（2016）
空洞と近接埋設物との距離分布

上水道の位置を考慮し，埋設物より1.5m以内の空洞を抽出．

管渠に起因する空洞
64/329およそ19%
空洞下部の路盤材料は，38/60(63%)が砂材料であった．

地下水位の変動による吸出しによって細粒分が流出したことで空洞が生成された．

近接埋設物の割合

管渠（誘因）の傾向分析
吸出し型と沈下型に分類
9080

深度0.3-0.4mにかけて特に吸出しが発生する空洞数（件）

706050403020
100

吸出し型

地表からの発生深度（m）

吸出し型の例

沈下型の例

台風や豪雨の影響を大きく受け，急速に空洞が拡大する傾向

埋設管敷設時の転圧不足ゆるみが時間をかけて拡大，成長速度が遅い

沈下型

空洞発生傾向③：
吸出し型で深度0.3-0.4m
もしくは砂材料の空洞はおおよそ15%の割合で発生する．

管渠（誘因）の傾向分析
吸出し型と沈下型に分類
9080

空洞数（件）

7060

深度0.3-0.4mにかけて特に吸出しが発生する

50403020100
吸出し型

地表からの発生深度（m）

沈下型

吸出し型の例
深度1.5m以深で生じる
吸出し型の深層空洞は現状の方法では探査できない．
→対策ができず，非常に危険．
深層部で生じる空洞の危険度評価が重要課！！
台風や豪雨の影響を大きく受け，急速に空洞が拡大する傾向

空洞分布図（H8〜R1年度）

17

年数経過に伴う発⽣深度と空洞厚との関係

過去(H16〜29年度)に発⽣した空洞の発⽣深度は，年数経過に伴い浅くなった箇所が殆どであり，空洞厚の場合，年数経過に伴い空洞が厚くなる傾向が確認できる．
これは，過去に発⽣した空洞の上部が不安定化及び崩落することにより，空洞が上⽅に進⾏したと考えられる．
上図の出典︓桑野玲⼦，佐藤真理，瀬良良⼦︓地盤陥没未然防⽌のための地盤内空洞・ゆるみの探知に向けた基礎的検討，
地盤⼯学ジャーナル，Vol.5，No.2，pp.219-229，2010．

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重複空洞箇所周辺の埋設管の種類（数量の重複あり）
都市部で頻発している路⾯下空洞は，多くの場合，埋設管の施⼯及び開削⼯事の時に転圧不⾜により地盤のゆるみが発⽣することと，⽼朽埋設管の破損部等から⼟砂が流出することに起因しているのが現状である．本業務で把握した重複空洞箇所（計22箇所）の内，19箇所も本ケースに近いと考えられる．
河川沿いに発⽣した空洞箇所として，4箇所（No.
9,10,16,17）程度があるものの，河川沿いの反対側の⾞線に空洞がある場合や河川から多少距離があることから，吸出しの影響で発⽣した空洞ではなく，転圧不⾜の可能性が⾼いと推察される．
No.9,10,17の空洞箇所には地下埋設管が0.5m以内で近接されており，No.16の場合は地下埋設管がないが，開削跡と近接していることから開削⼯事後，埋戻しの時の転圧不⾜の可能性がある．

19

空洞上下部での路盤層の構成割合

下部
スラグ 砕石
上部

砂混じり
砂質土
砕石

総計

コンクリート00044

安定処理072211スラグ

150410砕石

0112215

砂質土00099総計

12342149

空洞上部の路盤材料は砕⽯，安定処理，スラグ，砂質⼟，コンクリートといった順に構成されており，⼟質分類上，⽯分が過半数を優に占めている．
空洞下部の路盤材料は砕⽯，砂質⼟，砂混じり砕⽯といった順番に並んでいる．
上層が安定処理層やスラグ層のような堅固層，下層が砂質⼟や砕⽯のような軟弱層である層間に空洞が発⽣しやすい傾向が確認できる．
20

２．空洞発⽣箇所と道路の路⾯性状との相関性の評価

21

⽇本の道路舗装(路⾯)のメンテナンスの現況(1/2)
STEP１ 道路舗装(路面)の現状調査実施

路面の損傷状態を示す、ひび割れ・わだち掘れ・平たん性などを測定し、損傷度を判定する調査*ＩＲＩ（International Roughness Index)
STEP２ 舗装維持管理計画（短期補修計画）の策定① 舗装補修対象の設定：例えば、「MCI≦3.0またはひび割れ率≧40%もしくはわだち掘れ量≧40㎜」② 優先箇所選定項目の設定：例えば、舗装補修対象の設定項目、現況総交通量、現況大型車交通量③ 優先順位分類：例えば、定量化した区間を点数により、A・B・C判断に分類④ 舗装補修、（今後5ヶ年補修目標設定）
22

⽇本の道路舗装(路⾯)のメンテナンスの現況(２/2)
STEP３ 舗装維持管理計画の見直し① 舗装維持管理計画の運用：5年/サイクル② 目標に対する評価：調査・補修達成度、MCI値③ 老朽予測モデル作成：性状調査、補修履歴データを用いて老化傾向の把握④ 重点管理区間の設定：老化速度が著しい区間抽出⑤ 予算計画の見直し、舗装維持管理計画の見直し

23

舗装の維持管理指数MCI(Maintenance Control Index)• 舗装の共用性を「ひび割れ率」、「わだち掘れ量」および「平たん性(σ)」という路面性状値によって定量的に評価するものである• 1981年に建設省土木研究所が道路局、地方建設局とともに、維持修繕判断を行う総合的な指標として開発したものである• MCI=10-1.48C0.3-0.29D0.7-0.47σ0.2
ここで、C＝ひび割れ率（％）
D＝わだち掘れ（㎜）σ＝平たん性（㎜）24路⾯性状集計表(⼀部)
平成29〜30年度路⾯性状集計表(⼀部)
路道路種別

路線番号線
枝番

路線名

調査
延長(m)
平成29年度調査全体 381,565

ＭＣＩ
5.8

路面性状平均値
ひびわだち割れ
掘れ(%)
(mm)
8.9
10.8

Ⅲ修繕段階

Ⅱ表層機能維持段階

ＩＲＩ

延長

占有率

延長

占有率(mm)
4.1(m)
8,305(%)
2.2(m)
290,860

(%)
76.2

国道

1176

0

国道１７６号

7,030

5.6

8.8

11.5

3.1

0

0.0

3,815

54.3

(指定11761

国道１７６号（旧道）

1,550

5.2

12.1

11.2

4.3

0

0.0

1,450

93.5区間外) 14280

国道４２８号

48,960

5.5

11.9

10.7

4.2

2,100

4.3

40,260

82.2

1428

1

国道４２８号－１（旧道）

2,230

6.0

6.5

10.2

4.8

100

4.5

2,030

91.0

1428

2

国道４２８号－２（旧道）

1,010

5.1

13.9

10.4

4.9

5

0.5

1,005

99.5

60,780

5.5

11.4

10.8

4.1

2,205

3.6

48,560

79.9

一般国道計

舗装の損傷レベル区分

ひび割れ率

わだち掘れ量IRIⅠ

健全

20％未満程度

20mm未満程度

3mm/m未満程度

Ⅱ

表層機能保持段階

20％以上程度

20mm以上程度

3mm/m以上程度

Ⅲ

修繕段階

40％以上程度

40mm以上程度

8mm/m以上程度

25

H8〜R1年度空洞箇所とH29〜30年度路⾯性状調査結果

26

H29年度空洞箇所とH29年度路⾯性状調査結果

27

H30〜R1年度空洞箇所とH30年度路⾯性状調査結果

28

分析結果（集計表）
H29年度路⾯性状調査結果とH29年度空洞調査結果の集計表
区分

ひび割れ率

わだち掘れ量

IRI

Ⅰ

13箇所

33箇所

4箇所

健全（20%未満）（20mm未満）（3mm/m未満）

Ⅱ

57箇所

20箇所

56箇所

表層機能保持状態（20%以上）（20mm以上）（3mm/m以上）

Ⅲ

1箇所

0箇所

37箇所

修繕段階

（40%以上）（40mm以上）（8mm/m以上）※計110箇所のH29年度空洞の内，路⾯性状を調査した対象路線と重複されている空洞箇所は97箇所程度である（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲが重複されている区間に空洞がある場合は，損傷レベルが⾼い⽅（Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ）の空洞箇所として調整した）．

H30年度路⾯性状調査結果とH30〜R1年度空洞調査結果の集計表
区分

ひび割れ率

わだち掘れ量

IRI

Ⅰ

93箇所

151箇所

52箇所

健全（20%未満）（20mm未満）（3mm/m未満）

Ⅱ

83箇所

25箇所

216箇所

表層機能保持状態（20%以上）（20mm以上）（3mm/m以上）

Ⅲ

56箇所

2箇所

12箇所

修繕段階

（40%以上）（40mm以上）（8mm/m以上）※計451（H30︓251箇所+R1︓200箇所）箇所のH30〜R1年度空洞の内，路⾯性状を調査した対象路線と重複されている空洞箇所は232箇所程度である（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲが重複されている区間に空洞がある場合は，損傷レベルが⾼い⽅（Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅰ）の空洞箇所として調整した）．
29分析結果（グラフ）

H29年度路⾯性状調査結果とH29年度空洞調査結果の集計グラフ

H30年度路⾯性状調査結果とH30〜R1年度空洞調査結果の集計グラフ

わだち掘れ量の場合，20mm以上の「Ⅱ表層機能保持状態＋Ⅲ修繕段階」の⽅が20mm未満の「Ⅰ健全」に⽐べて空洞箇所が少ないものの，ひび割れ率は20%以上の「Ⅱ表層機能保持状態＋Ⅲ修繕段階」の⽅が20%未満の「Ⅰ健全」より空洞箇所が多く，IRIも3mm/m以上の「Ⅱ表層機能保持状態＋Ⅲ修繕段階」の⽅が3mm/m未満の「Ⅰ健全」より空洞箇所が多い．
このような傾向から，路⾯下の地表近傍で空洞が存在する場合，路⾯に顕著に表れる可能性が
⾼い路⾯損傷は，ひび割れ率とIRIであると考えられる．
30

３．３次元地下⽔流動解析を⽤いた路⾯下深層部で⽣じる空洞の危険度評価⼿法【参考⽂献】
１）⽩濟⺠，許晋碩，澁⾕啓︓地下⽔流動解析を⽤いた路⾯下深層部で⽣じる空洞の危険度評価⼿法，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.51-54，2019年12⽉．
２）澁⾕啓，⽩濟⺠，齋藤雅彦︓⾬⽔浸透施設の適地マップ作成のための地盤調査・解析法，⼟⽊学会論⽂集C（地圏⼯学），公益社団法⼈⼟⽊学会，Vo.71，No.4，
pp.380-394，2015年，DOI︓https://doi.org/10.2208/jscejge.71.380

31地下水位による深層空洞への影響推定

横田ら，（2012）
平成18-21年における陥没発生月別集計結果◇夏季前後も陥没が多い傾向．
→梅雨や台風の影響による降雨量の増加①地下水位の急激な変動による沈下作用②管渠内の水量増加変動に伴う土砂流入の促進作用
これらにより，空洞の拡大が進行するとみられる．

目的：3次元地形・地盤モデルを構築，各種境界条件を設定し，地下水流動解析を実行することで降雨時の地盤浸透水が地下水位の変動に及ぼす影響を検討することで，地下水位による深層空洞の危険度評価を行う．

解析準備

O

対象地域：
神戸市中央区の一部地域（南北約2.5km，東西約3km）
・山地から丘陵，扇状地，海岸低地，埋立地といったひな壇型の地形構造を有する．
（地質：沖積層）・領域内に空洞分布の偏りがある．
・生田川が北から南へと流れる．
（かつ付近で空洞が発生している．）

ボーリングデータ：神戸JIBANKUNより入手．
神戸JIBANKUN：神戸市が実施したボーリング地盤調査データを地図上で検索，利用できるシステム
Groundwater Modeling System-MODFLOW：
地下水流動解析等を行えるソフトウェアで，ボーリングデータの入力，地盤モデルの構築，境界条件の設定，解析を一元的に管理・実行できる．AQUAVEO社製．

3次元地形・地盤モデルの構築
3次元地形・地盤モデル構築のフローチャート

ボーリングデータの整理
データの抽出

ボーリング
地盤調査データ102本
位置情報，孔口標高，土質区分情報（土質名称および下端深度）など

視覚化
エラーデータの修正
地層断面図の作成

位置情報や標高

層境界の推定による手法
個々の柱状図に対して土質や地質年代，N値などの特定の基準に基づいて区分し，その境界深度をもとに境界面を生成し，2つの境界面に囲まれた領域を一つの層として処理する方法

地層境界の推定（自動化）

3次元地盤モデル化
格子状に断面を設定し，精度の向上を図った．

モデルグリッド・浸透パラメータ
透水係数（地盤工学会 地盤材料試験の方法と解説）
地層色

O

透水係数

地層区分

kx,y,z [m/s]礫

2.0×10-4

砂

2.8×10-5

シルト

1.0×10-6

粘土

1.0×10-8

浸透パラメータ
比貯留係数
Ss [1/m]
1.0×10-5

比産出率
Sy0.2

有効間隙率
Peff
0.15

全間隙率
Ptot
0.3

不飽和浸透パラメータ（白ら，2015）

モデルグリッド：水平方向は150m四方，鉛直方向は地層区分ごとに設定．
土質分類の簡略化：礫，砂，シルト，粘土の4地層．
透水係数：原位置試験等を行っていないため，文献値を採用，異方性は考慮しない．

指標数値

Brooks-Corey指数

3.452

飽和含水比（m3/m3）

0.3156

初期含水比（m3/m3）

0.2

浸透率（m/d）0.0004

浸透パラメータ：全ての層（グリッド）に同一値を設定．

蒸発散要求率（m/d）

0.0001

不飽和浸透パラメータ：表層地盤の保水性を考慮．

蒸発散収束深さ（m）

1.0

蒸発散収束含水比（m3/m3）

0.1002→地下水面と地表面の間にある不飽和領域における水の浸透，流れ，貯留を想定．

現場注水試験を行っていないため，芦屋市での同パラメータを使用．

各種条件
境界条件

O

河川境界

境界条件：
①全水頭境界条件
地形に沿って，山地部で34.2-60.2m，海辺部で0-2.6m，全水頭を与えた．

②河川境界条件→地表水の影響を考慮
生田川と全水頭境界条件より北側の海辺部に適用した．
河川水位，河床標高，河床層厚→仮定値
河川流路延長，川幅→実測データ

全⽔頭境界

各種条件
初期条件
OO

3次元表示

m

コンター図

初期条件：定常状態の地下水位を再現した後， 3時間(降雨シナリオ：100mm/h)の集中豪雨を与えて，3ヶ月間無降雨状態を継続させて水位変動が収束した時点の地下水位を利用
浸透率：公園などの緑地を除く解析対象領域全域に浸透率=0.4を設定（緑地=0.75）m

深層空洞の危険度評価
桑野ら，地盤陥没未然防止のための地盤内空洞・ゆるみの探知に向けた基礎的検討，2010①初期の地下水位（H0）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の上昇量ΔH（ΔH = H – H0）
大地下水位の上昇

小②降雨終了から1日経過後の地下水位（H1）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の減少変動量ΔH’（ΔH’ = H – H1）
遅速

地下水位の減少速度

深層空洞の危険度評価
桑野ら，地盤陥没未然防止のための地盤内空洞・ゆるみの探知に向けた基礎的検討，2010①初期の地下水位（H0）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の上昇量ΔH（ΔH = H – H0）②降雨終了から1日経過後の地下水位（H1）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の減少変動量ΔH’（ΔH’ = H – H1）
地下水位A) ΔH+ ΔH’だと，上昇量の影響を強く受ける．

H採用

ΔHB) ΔH+ (ΔH’を ΔHの平均地下水位に合わせて各グリッドの地下水位を調整)
C) (ΔHを ΔH’の平均地下水位に合わせて各グリッドの地下水位を調整) + ΔH’

H1
ΔH’

H0
T

T1

深層空洞へ与える地下水位の2変動の影響を考慮

T0

時間経過

深層空洞の危険度評価①初期の地下水位（H0）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の上昇量ΔH（ΔH = H – H0）②降雨終了から1日経過後の地下水位（H1）に対する降雨終了直後の地下水位（H）の減少変動量ΔH’（ΔH’ = H – H1）
深層空洞へ与える地下水位の2変動の影響を再現→(桑野ら,2010)を基に，深層空洞へ与える影響が大きいと判断した．

深層空洞の危険度評価（ΔH+ΔH’）
ΔHとΔH’の変動量の平均値が等しくなるように調整している．
危険度評価は絶対評価とした．
地下水位変動量の大きい山地部は削除している．

・解析対象領域⻄側は危険度が⾼い傾向→ʻ路⾯下ʻの空洞推定にも有⽤深層部で発⽣する空洞との整合性を精査する必要がある．
吸出し型の空洞
沈下型の空洞４．ＦＷＤによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法【参考⽂献】
塚本真也，澁⾕啓，梅⽥隼，⽩濟⺠︓道路表⾯のたわみ測定による陥没危険度評
価⽅法の開発，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.40-43，2019年12⽉．

41

ＦＷＤによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法（１/４）
道路舗装構造評価装置(FWD : Falling Weight Deflectmeter)
路面上に設置した直径30㎝の載荷板におもりを落下させることで衝撃荷重を与え、その応答として舗装表面に生じるたわみ形状を複数のセンサーで計測する装置【参考⽂献】
塚本真也，澁⾕啓，梅⽥隼，⽩濟⺠︓道路表⾯のたわみ測定による陥没危険度評価⽅法の開発，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.40-43，2019年12⽉．

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ＦＷＤによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法（２/４）
【FWD計測の概念図개념도】【参考⽂献】
塚本真也，澁⾕啓，梅⽥隼，⽩濟⺠︓道路表⾯のたわみ測定による陥没危険度評価⽅法の開発，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.40-43，2019年12⽉．

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ＦＷＤによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法（３/４）
道路舗装構造評価装置(FWD)から測定した空洞上の路⾯沈下量で、空洞の危険度を評価

FWD載荷位置 (平面)

空洞上部
路面変位

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健全部
路面変位

載荷位置と路面変位【参考⽂献】
塚本真也，澁⾕啓，梅⽥隼，⽩濟⺠︓道路表⾯のたわみ測定による陥没危険度評価⽅法の開発，基礎⼯，Vol.47，No.12，pp.40-43，2019年12⽉．

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ＦＷＤによる路⾯変位量計測と空洞危険度評価法（４/４）
⽅向符号照合法(Orientation Code Matching: OCM)を⽤いた画像解析技術による路⾯たわみ計測（FWD計測結果との照合）

FWD計測結果

OCM計測結果

⾼速動画カメラ

FWDとOCMは概ね⼀致➡

(⼀財)建設⼯学研究所，(株)地球観測，東亜道路(株)の共同研究
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５．結論（1.神⼾市における路⾯下空洞調査結果分析の事例）
平成8〜29年度に⾏われた路⾯下空洞調査から得られた320件近くの調査結果を精査し評価した．また，空洞上下部に広がる地盤材料に着⽬して発⽣傾向を分析した．
・深度0.3m~0.5mにかけて空洞が多発する．
・発⽣深度が深い空洞ほど道路陥没に対する影響は⼩さい．
・空洞⾯積が⼤きい場合，道路陥没へと⾄る可能性が⾼まる．
・空洞は，路盤層が異層構造で上層が堅固層，下層が軟弱層，さらには層間に材料強度差が⾒られるほど，その層間で⽣成されやすい傾向にある．
空洞発⽣の傾向分析や進⾏性について把握するため，H8〜29年度に発⽣した空洞箇所と，近年(H30〜R1年度)，空洞が確認された箇所との⽐較検討を実施した．
・年数経過に伴い空洞の発⽣深度が浅くなっており，空洞厚が異なる︖浅くなる︖
傾向がある．これは，過去に発⽣した空洞の上部が不安定化及び崩落することにより，空洞が上⽅に進⾏した結果と考えられる．
・計22箇所の重複空洞箇所は，地下埋設管の施⼯及び開削⼯事後の転圧不⾜が原因である可能性が⾼い．
・空洞の上層が安定処理層やスラグ層のような堅固層で，下層は砂質⼟や砕⽯のような軟弱層の場合，層間に空洞が発⽣しやすい傾向がある．
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５．結論（2.空洞発⽣箇所と道路の路⾯性状との相関性の評価）
空洞発⽣箇所と道路の路⾯性状との相関性を評価するため，H8〜R1年度の空洞発⽣個所と平成29〜30年度の路⾯性状調査結果（ひび割れ率，わだち掘れ量，IRI）をArcGIS上にプロットして重ね合わせた．
その結果，路⾯下の地表近傍で空洞が存在する場合，路⾯に顕著に表れる可能性が⾼い路⾯損傷は，ひび割れ率とIRIであることが分かった．

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５．結論（3.3次元地下⽔流動解析を⽤いた路⾯下深層部で⽣じる空洞の危険度評価⼿法）
神⼾市中央区の地域を対象として，ボーリング地盤調査データを⽤いて3次元地形・地盤モデルを作成し，モデルグリッドに浸透パラメータ，各種の推理条件を与えて地下⽔流動解析を実施することで地下⽔位の変動が深層空洞へ与える影響を検討した．
本解析は，ある程度現実的な地下⽔流動を再現できているものと考えられる．
解析結果から，降⾬により地下⽔位が急激に⼤きく上下する場所には吸い出し型の空洞が発⽣し易いと考え，降⾬終了直後の地下⽔位の上昇量と消散速度に着⽬した深層空洞発⽣の新たな危険度評価指標を提案した．

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謝辞

本研究は，「神⼾の減災研究会」の活動の⼀環として実施した．
神⼾市建設局道路部のご⽀援・ご協⼒に深く謝意を表します．

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