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⑦不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価方法の提示（マニュアル化）

①～⑥の結果を整理し、不法投棄等現場の堆積特性別の斜面安定性評価方法を提示。

表 1 強度実験等の実施項目と目的

実験・試験項目	実験・試験の概要と目的
載荷・崩壊実験	堆積廃棄物層の斜面安定性や崩壊メカニズムを探ることを目的に行う現場実験。(国内1箇所、海外1箇所で実施)
安息角試験	不法投棄等現場の安定斜面勾配判断のために新たに提案するもの。現場試験により適用性を確認する。(国内外9現場で実施)
衝撃加速度試験(キャスポル)	国土交通省近畿地方整備局が開発した簡易地盤強度測定法。現場試験により不法投棄等現場への適用性を確認する。(国内外9現場で実施)
一面せん断試験	地盤のせん断強度測定のための試験法。不法投棄等現場向けのポータブル試験機を作成して、現場試験等により適用性を確認する。(国内外7現場で実施)
現場土圧試験	不法投棄等現場のせん断強度を比較的容易に計測することを目的に新たに提案するもの。現場試験等により適用性を確認する。(国内3現場で実施)
引張試験	ブラウンシュバイク工科大学のケルシュが開発した試験法。国内用に小型の試験機を作成し、適用性を確認する。(室内試験)
その他、基礎実験等	堆積廃棄物層の基礎的举動を探ることを目的とした試験、実験。(現場引抜試験、室内引抜試験、大型土圧試験、非破壊試験等)

## · 結果と考察

## (1) 研究文献の整理結果

国内での関連研究が極めて少ないなかで、関連する海外の都市固形ごみ(MSW)層の力学研究文献等を収集整理した。その結果、海外の研究者は、ごみ層の斜面安定性評価のための強度算定は土質工学的アプローチで可能とみていること、せん断強度の構成要素には都市固形ごみに含まれる繊維質（プラスチック類等）による引張抵抗もあること、ごみ層の強度（せん断抵抗）の試験方法としては、一面せん断試験が一般的に適するとみられていることなどを確認した。

都市固形ごみ層の斜面安定性評価式としては、ドイツ・ブラウンシュバイク工科大学のケルシュ(Koelsch) $ ^{1} $ が廃棄物の引張抵抗を考慮した極限平衡式を次のとおりに示している。

$$ \mathrm{T}=\left(\mathrm{G}\cdot\tan\phi+c\cdot\mathrm{b}+\mathrm{G}\cdot\tan\zeta\cdot\sin(1.5\theta)\right)\nearrow\left(\mu\cdot\sin\theta\cdot\tan\phi+\cos\theta\right) $$

ここに、T：すべり面でのせん断抵抗(kN/m)、G：自重等による鉛直荷重(kN/m)、μ：安全率(Fs)の逆数、

安全率(Fs)：すべり面に沿って斜面が極限平衡状態になるようにせん断強度定数を低減させる係数、

## (2) 廃棄物斜面崩壊事例や崩壊のおそれのある事案の資料整理・現地調査の結果と考察

文献調査により国内1件（不法投棄等現場）、海外16件（都市固形ごみ埋立地等。くず鉱堆積地は除く）の崩壊事例について調べた。その結果、崩壊は、廃棄物層の斜面勾配が15°～20°の緩勾配でも多数発生し斜面勾配が崩壊の決定的な要因にはなっていない、崩壊した全17事例で大量降雨や内部水位の上昇など何らかの形で水による影響が崩壊原因にあげられている、地震による崩壊は世界的にも確認されていない（ただし、くず鉱事例では散見される）、低密度埋立が崩壊要因として指摘される例が少なくない、といったことが分かった。

わが国の不法投棄等現場で崩壊がほとんど発生していない要因として、(4)の強度実験の結果から、海外の都市固形ごみ埋立地や盛土地盤に比べ、不法投棄等現場が崩壊力に対して非常に大きな摩擦抵抗を有することがあげられ、これは、不法投棄等現場では行為者がより受入量を増やそうとして良く締固めていること、コンクリートがら等の重量物を含み、生ごみ等の高水分量の廃棄物がほとんど無いことなどによる。

## (3) 現場での載荷・崩壊実験の結果と考察

わが国の不法投棄等現場と廃棄物性状が類似した上海市廃棄物老港処理場内の区画で写真1のとおりに、従来の土質力学に基づく円弧すべり法解析で安全率(Fs)が0.6となる崩壊が想定された斜面を構築して、載荷実験を行った。載荷後、斜面の両側面及び背面を掘削し、背面から10m³の注水、背面からのバックホウによるプッシュを行ったが、斜面の崩壊はもとより変位も生じなかった。このことから、従来の土質工学に基づく斜面安定解析法では、明らかに廃棄物層の斜面安定性を過小評価していること

写真 1 载荷実験 (斜面高 9m, 勾配 $ 63.5^{\circ} $ , 载荷重 $ 8.6 kN/m^{2} $ )
がわかった。

斜面崩壊現象の把握のために、国内不法投棄等現場で写真2に示すとおりに、天端から約0.8mを残しその下をバックホウで矩形トンネル状にゆっくり掘削した。

その結果、約 0.9m 掘り進んだところで急激な変位が生じ崩壊した。このとき廃棄物層の崩壊部に働いた引張

写真２ 不法投棄等現場（中部地方）での崩壊実験

(左写真：矩形トンネル状の掘削 右写真：崩壊後)

応力は $ 34 \, kN/m^{2} $ で、室内引張試験で堆積厚 $ 5 \, m $ 相当の鉛直荷重で得られた引張応力を上回った。崩壊は、通常の土のように鉛直方向ではなく、 $ 40^\circ $ の角度で流れ落ちるように崩壊した。これは繊維状物等の引張抵抗に起因していると考えられ、繊維状物等を有する廃棄物層の崩壊は、引張抵抗が働きにくくなる繊維の主方向である水平方向に近くなるよう、比較的緩い勾配で生じやすいことが示唆された。

## (4) 不法投棄等廃棄物を用いた強度実験等の結果と考察

## ①実験結果について

不法投棄等現場の斜面安定性をみるために、安息角試験、衝撃加速度試験(呼称：キャスポル $ ^{44} $ $ ^{45} $ )、一面せん断試験、現場土圧試験、引張試験等を行った。このうち、安息角試験と現場土圧試験は不法投棄等現場用に新たに開発した試験法であり、一面せん断試験と引張試験はわが国に適するようにポータブル化、小型化した試験機を作成して行ったものである。国内外9現場で行った主な強度実験結果を表2に示す。

表2 主な強度実験結果

現場名	現場種類	廃棄物種類( )内:プラ類の重量比	一面せん断試験結果	停止安息角(°)	現場法面勾配(°)	引張試験結果(°)
φ(°)	c(kN/m²)
関東①	不法投棄等現場	繊維状物等(16%)	46	3	50	40～62、90(表層崩壊)	18
中部①	不法投棄等現場	繊維状物等(6%)	51	4	45～52	40～60(クラック発生)	-----
中部②	不法投棄等現場	繊維状物等(容積比50%)	(47)注1)	(3)注1)	45	24～25	-----
九 州	不法投棄等現場	土砂分主体(ほぼ0%)	45	3	44	30～42	-----
関東②	不法投棄等現場(管理型処分場)	土砂分主体(2%)	-----	70以上	(35)注2)	30(当初計画勾配で埋立)	-----
関 西	一般廃棄物処分場(斜面崩壊地)	土砂分主体(ほぼ0%)	-----	-----	36	40(表層崩壊場所の勾配)	-----
東 北	震災廃棄物仮置場	篩下残渣(0.4%、木6%)	47	11	40	38～42	-----
中国・上海	都市ごみ埋立地	繊維状物等(16%)	33～43	6～4	(45)注2)	42～53	-----
ジャカルタ	都市ごみ埋立地	繊維状物等(未調査:生ごみ等、水分多い)	-----	-----	36～40	約40	-----

注1）「一面せん断試験結果」の()内は、現場土圧試験による結果。

注2）「停止安息角」の（）内は、本報告書で定めた試験法によらない、廃棄物の積み上げ勾配。

一連の実験により国内の産業廃棄物不法投棄等現場は通常の盛土地盤に比べ高い強度定数を有していることを確認した。内部摩擦角( $ \phi $ )や停止安息角 $ ^{43)} $ （盛りこぼしを含む角度）は、砂がおおよそ30°であるのに対し、表2に示した国内不法投棄等現場では、プラスチック等の繊維状物等を含む現場の場合は45°以上、土砂分主体の現場でも35～45°と非常に大きな値を示した。要因として、不法投棄等現場では投棄量を増やすため良く締め固められていることや、がれき等による噛み合わせ効果によるものと考えられる。また、繊維状物等を含む現場は土砂

面せん断試験によりφ、cを計測

図１繊維状物等を含む現場での斜面崩壊モデル

地盤には無い引張抵抗を有し弾性体的举動を示す。引張抵抗は、図1のとおり、不法投棄等現場の繊維状物の主方向が水平方向であることから、すべり面のうち垂直に近い部分で良く働き、これが廃棄物斜面が非常
な急勾配で安定することに大きく寄与している。

また、廃棄物層の水分量が飽和状態に近くなるまでに増加するとせん断抵抗が低下することを室内実験で確認した。わが国の不法投棄等現場では水分を多く含む廃棄物が少なく、このことが一方でわが国の廃棄物層の大規模崩壊がほとんど無く、他方で東南アジア等の生ごみ等の埋立地で多発している一つの原因と考えられる。

## ②斜面安定性評価のための試験法について

一面せん断試験のφと安息角試験から得られた停止安息角は、各現場でほぼ同じ値をとった。また、これら試験値は、不法投棄等現場で形成されている急勾配斜面の勾配とほぼ同じ値であった。このことから、各試験の不法投棄等現場への適用性と、停止安息角が概略検討段階でφの代替として活用できることが窺えた。さらに、原地盤が平地の場合の不法投棄等現場での表層崩壊やクラックの発生は、いずれも停止安息角以上の急勾配部で発生していることや、安息角の現場確認実験（重機による載荷実験）の結果から、停止安息角が安定斜面勾配の判断指標になり得ることを確認した。また、キャスポル試験によって現場内の部分的な強度の弱い場所や締固めが不十分な場所の特定が可能になることが推察された。提案した主な試験法を図2に示す。

図２「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案）」に示した主な試験法

（左：新たに提案した安息角試験 中：作成した現場一面せん断試験機 右：衝撃加速度試験）

(5)堆積廃棄物の斜面安定性の解析・評価方法の検討

ケルシュの引張抵抗を考慮した(1)式により、実験9現場を対象として円弧すべり法による斜面安定解析を行った。関東①現場での計算結果は図3であるが、引張抵抗(ζ)を考慮することにより、堆積廃棄物層が90°の直壁で安定していることが説明可能となる。他の現場の解析結果でも現場の状況を良く表しており、わが国の不法投棄等現場に適用できることを確認した。

また、不法投棄等現場の特性をふまえて(2)式に示す簡易評価式（無限長斜面法で引張抵抗を考慮し粘着力を無視したもの）を新たに提案し、試算の結果、(1)式による円弧すべり計算とほぼ同様の安全率が得られ、不法投棄等現場用の簡易評価式として適用性が高いことを確認した。

図3 円弧すべり解析による斜面安定解析結果 (関東 $ ^{①} $ 現場)

左図：従来解析法(引張抵抗なし) 右図：引張抵抗考慮 (計算は、GGU-STABILITY VERSION952) による)

## (6) 堆積廃棄物の特性に応じた堆積廃棄物の斜面安定性評価方法の提示

研究結果を整理し、表3に示す構成の「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」を本報告書の巻末に添付資料として提示した。マニュアル案には、行政等による迅速な一次的な判断が可能になる概略評価と、対策立案等のため必要な詳細評価とに分けて示した。同マニュアル案で示した現場
分類と強度定数の目安値を表4に、繊維状物等を含む現場での斜面整形の参考断面を図4に示す。わが国の不法投棄等現場の廃棄物層は概して非常に高いせん断強度を有しており、廃棄物層内のすべりよりも、谷地等の傾斜地上での廃棄物層の一体的なすべりや地すべり地帯等での原地盤のすべり、水の集中的な浸透等の水に起因したすべりに注意する必要がある。

表 3 「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」の構成

(1) 適用範囲
(2) わが国の不法投棄等現場で考えられる斜面崩壊のパターン……→①安息角を上回る急傾斜斜面での表層崩壊②谷地等の傾斜地上に堆積した廃棄物層の大雨時等における大規模崩壊③谷地等の傾斜地上の堆積地での原地盤（下層土）のすべり④廃棄物層内への水の集中的な浸透に起因したすべり⑤生ごみ等の水分や降雨、その他崩壊要因による廃棄物層内でのすべり（主に海外事例）
(3) 評価手順
(4) 概略評価方法
・現場分類、安息角試験方法、衝撃加速度試験方法、斜面安定解析方法、概略評価方法
(5) 詳細評価方法
・一面せん断試験方法、現場土圧試験方法、引張試験方法、斜面安定性評価方法
(参考) 整形断面について（備考）長期間堆積させる場合の留意事項

表 4 不法投棄等現場の斜面安定評価上の現場分類と強度定数の目安値

現場分類	現場特性	斜面安定評価方法	概略評価時に用いる強度定数の目安値
c(kN/m²)	φ(°)	ζ(°)
大型がれき、角材等の粗大物主体	小規模不法投棄等(最大高さ10m程度)	現場評価	安息角試験等により評価
繊維状物等混入多(粗大物少)	急傾斜大規模不法投棄等になり得る	引張抵抗を考慮した廃棄物層の安定評価	0～5	40注1)	10～15(0～10)注2)
細粒分主体(プラ、繊維分あり)	小規模不法投棄等(最大高さ10m程度)	引張抵抗を考えない廃棄物層の安定評価	0～5	35注1)	-----
土砂分、がれき主体(プラ等ほぼ無し)	土砂特性。燃え殻等で固結化の場合あり	既往土質工学に基づく評価法	「道路土工－盛土工指針」等による	-----

注1) 安息角試験による値を用いることが基本。

注2) ()内は、締固め不十分等の場合。

図４ 繊維状物等を含む不法投棄等現場での整形断面参考図

(景観上の問題がある場合等で $ 45^{\circ} $ 勾配が難しいときは、現場特性に応じて法勾配を設定する)

## ・環境政策への貢献

## (1) 堆積廃棄物の斜面安定性の迅速かつ適切な評価

研究成果として提示した「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」には、行政が自前で実施できる簡易な斜面安定性評価法（概略評価）を示した。平成22年度末で依然全国に約1,800万tの産業廃棄物不法投棄等が残存するなかで、対策が必要な現場の迅速な見極めが求められている。本成果により、行政による堆積廃棄物の斜面安定性の迅速な判断が可能になる。

## (2) 調査・解析の経済的な委託
これまで、堆積廃棄物の斜面安定性評価法については、現地調査法や安定解析法が確立されていない状況にあった。このため不法投棄等現場の斜面安定対策を講じようとした場合には、現場が実験フィールドのようになり、種々の現場試験や解析がやみくもに実施されるようなケースがあった。研究成果として提示した「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」を活用することにより、経済的な現場調査・解析が可能になり、地質調査会社、コンサルタント等への委託費用の大幅な削減が期待できる。

また、比較的安価でかつ適切に強度定数等を把握できる新たな現場試験法として、「安息角試験」、「衝撃加速度試験（呼称：キャスポル試験）」、「一面せん断試験」、「現場土圧試験」を示しており、こうした試験の活用により自治体の地質調査会社等への委託費用の削減が期待できる。

## (3) 効果的・経済的な斜面安定対策の実施

これまで、不法投棄等現場で斜面安定対策を講ずる場合は盛土の安定勾配にならって1:2勾配（約27°）や、それよりも緩い勾配で整形されることがほとんどであった。本研究により斜面安定性評価を行うことにより、プラスチック等を含む一般的な不法投棄等現場ならば、1:1勾配（45°）でも斜面安定が説明されるようになる。したがって、行政代執行により投入される対策工事費の大幅な削減が可能になる。過去には、斜面掘削・整形に20億円以上を投じた案件もあり、今後も規模の大きい事案であれば1事案で億単位の費用削減効果が生まれる可能性がある。

## (4) 処分場設計や廃棄物地盤利用時における研究成果（廃棄物地盤の力学特性）の応用

本研究では、これまで知見がほとんど無かったプラスチック等の繊維状物等を含む廃棄物地盤の強度特性や、その評価方法を示すことができた。繊維状物等を含む廃棄物地盤は、弾性体的挙動を示すとともに、高い斜面安定性（せん断強度特性）を示す。例えば、プラスチック等を含む安定型処分場の設計や、未利用廃棄物地盤に重量物を設置しようとする場合等、廃棄物力学を必要とする際に、本研究成果を応用することにより、経済的な設計等に資すことが期待できる。

## ・研究成果の実現可能性

本研究は、実際に斜面崩壊のおそれがある不法投棄等現場で実験を行って斜面安定性評価方法を提示したものであり、実験現場の所管自治体では、既に実験結果を対策立案上の参考資料として役立てている。

研究成果として提示した「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」には、行政で活用しやすいことを前提に、簡易な調査・評価法も示しており、平成22年度末で依然全国に約1,800万tの産業廃棄物不法投棄等が残存しているなかで、本成果が行政で広く活用されることが見込まれる。

さらに、不法投棄等事案の他にも、本研究の中間成果を入手した自治体から、震災廃棄物の仮置場の斜面勾配を設定するために活用したいとの相談や、新規に設置する安定型処分場の斜面勾配設定のために活用したいという相談も受けており、各方面での成果活用が期待できる。

## · 結論

一連の実験により国内の産業廃棄物不法投棄等現場は通常の盛土地盤に比べ高い強度定数を有していることを確認した。要因として、不法投棄等現場では投棄量を増やすため良く締め固められていることに加え、がれき等による噛み合わせ効果やプラスチック等による引張抵抗によることを把握した。また、プラスチック等の繊維状物等を含む現場と含まない現場とは強度特性が異なり、繊維状物等を含む現場は土砂地盤には無い引張抵抗を有し弾性体的举動を示す。

研究成果として、繊維状物等の有無等により現場分類し、各々に対応した斜面安定性評価法を示した。試験方法として、新たに安息角試験、現場土圧試験を開発しその有効性を確認したとともに、一面せん断試験、引張試験等と併せて斜面安定性評価に必要となる一連の試験を提示した。斜面安定解析については、引張抵抗を考慮することで現場の状況を良く表す結果を得た。また、不法投棄等現場の特性をふまえて、新たに簡易評価式を提案し適用性を確認した。これらの成果をまとめ、「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」として本報告書巻末に提示した。

地震振動に対する廃棄物地盤挙動の検証、降雨浸透による細粒分連行や帯水の可能性等と強度との関係の検証、地盤中のプラスチック等の物理・化学的な長期安定性の検証は、今後の研究課題である。
## 本 文

### 1. 研究背景と目的

### 1.1 研究背景

堆積廃棄物の斜面安定性については、確立した評価方法が無い状況にあるため、土質力学に基づく地盤の斜面安定性の評価方法（円弧すべり解析等）を援用するなどして類推しているのが現状である。このような中で、本研究は、廃棄物堆積現場での載荷・崩壊実験等により、堆積廃棄物の崩壊現象を把握し、土質力学をベースに研究を行う。つまり、従来の土質力学的手法により評価可能な場合における堆積廃棄物の土質力学定数の与え方や、堆積廃棄物特有の条件を加味する必要がある場合における対応した新たな定数の与え方や斜面安定性の評価方法について提案を行うものである。

公益財団法人産業廃棄物処理事業振興財団（以下、「財団」という）では、不法投棄等現場の生活環境保全上の支障やそのおそれ（以下、「支障等」という）の除去を都道府県等が投棄行為者等に代わって実施する場合の都道府県等への支援事業（廃棄物処理法及び産廃特措法に基づく事業）を平成10年度から行っている。この支援事業で、堆積廃棄物崩壊のおそれがあった事案は平成22年度末までに16件もあった。さらに、平成22年度末で依然全国に約1,800万tの産業廃棄物の不法投棄等が残存しており、この中にも急勾配に盛られ崩壊の危険にある現場が多数存在し、早急な対応が望まれている。

### 1.2 研究目的

本研究は、産業廃棄物の不法投棄等の不適正処分（以下、「不法投棄等」という）のうち、堆積廃棄物の斜面崩壊の危険がある現場を対象として、崩壊の危険性（斜面安定性）についての評価方法を研究、開発しようとするものである。図1.2.1に研究の概要を示す。

本研究は、堆積廃棄物の地盤工学的特性を踏まえて適切に堆積廃棄物の斜面安定性評価を行えるようにすることで、社会的な課題である残存不法投棄等現場の適切かつ経済的な支障除去の推進や合理的な現場管理（危機管理）に資すことを目的に行ったものである。とくに、廃棄物堆積現場の斜面安定性については、盛土斜面に比べ安定性が一般的に高いことが現場経験的に知られているところであり、堆積廃棄物のこのような斜面安定性を科学的に示して、斜面安定性評価方法をマニュアル化してとりまとめることを具体的な目的とした。さらに、アジア地域にも同様の現場は多数存在し、海外への技術移転も期待できる。

図1.2.1 研究（3年計画）の概要
### 2. 研究方法

## （1） 全体研究計画

全体3カ年の研究項目は次のとおり。各研究項目の概要を示した研究フローを図2.1.1に示す。

① 研究文献の整理

② 廃棄物斜面崩壊事例や崩壊のおそれのある事案の資料整理・現地調査

③ 現場での載荷・崩壊実験

④ 不法投棄等廃棄物を用いた強度実験

⑤ 土質力学に基づく斜面安定性評価方法の検討

⑥ 種々の堆積廃棄物の特性に応じた斜面安定性評価方法のあり方の検討

⑦ 堆積廃棄物の斜面安定性評価方法の提示（マニュアル化）

図2.1.1 研究の全体フロー
## （２）研究の実施方法

斜面崩壊のおそれが指摘されていた国内産業廃棄物不法投棄等現場5箇所の他、斜面表層が崩壊した一般廃棄物処分場1箇所、震災廃棄物の篩下残渣のストック場所1箇所（篩下残渣による不法投棄等現場と性状が類似）、海外2現場の計9現場で一連の実験を行った。さらに、国内の一部現場からは廃棄物試料を採取し、九州大学内で強度把握のための補完的実験や、廃棄物層の基本的特性を把握するための基礎実験を行って、斜面性評価方法を提示した。

表 2.1.1 実験・研究の実施事項と実施方法

実施事項	実施方法
研究文献の整理	·国内外の関連研究25文献の収集·整理
斜面崩壊事例の調査	·国内外の大規模崩壊17事例の文献調査
載荷·崩壊実験	·上海市老港廃棄物処分場内の国内不法投棄現場に類似した区画での載荷·崩壊実験(国内での実施が難しいため)
·中部①現場内での崩壊実験
一面せん断試験[強度実験]	·試験機製作
·関東①、九州、関東②、中部①、中部②の産業廃棄物不法投棄等現場、東北篩下残渣堆積地、上海処分場の計7現場で実験
·九州大学内での関東①現場及び九州現場の試料を用いた室内実験
現場土圧試験[強度実験]	·試験機製作
·中部①、中部②、東北の計3現場で実験
現場引抜試験[現場簡易実験]	·関東①の産業廃棄物不法投棄等現場で実験
安息角試験[現場簡易実験]	·試験方法設定
·全現場実験場所(上海、関東①、九州、関東②、中部①、中部②、関西、東北、ジャカルタ近郊埋立地の計9現場)で実施
重機による法肩載荷実験
[確認のための簡易実験]	·中部②、東北現場で、安息角の妥当性確認のために実施
衝撃加速度試験(呼称:キャスポル)[現場簡易実験]	·全現場実験場所(9現場)で実施
FWD(重錘落下)試験[現場簡易実験]	·中部②で、衝撃加速度試験との比較のために実施
室内引抜試験[基礎実験]	·九州大学内での関東①現場の試料を用いた室内実験
大型土圧試験[基礎実験]	·九州大学内での関東①現場の試料を用いた室内実験
非破壊試験	·関東①、九州、関東②現場で実施
斜面安定解析	·現場実験場所を対象に、Koelschの式、及び無限長斜面法に基づく簡易式により試算
斜面安定性評価方法の検討	·上記研究結果をもとに検討

### 3. 結果と考察

### 3.1 文献及び事例調査結果

#### 3.1.1 国内外の既存研究文献の整理結果

堆積廃棄物の斜面安定性評価に関する研究は、都市固形ごみに関してドイツ、米国、英国で主に行われており、これらの論文の整理結果等から、各国の研究者は総じて次のようにみていることを把握した。

## ① 都市固形ごみ層の力学的特性や試験方法について

・ごみ層の斜面安定性評価等のための強度算定は土質工学的アプローチで可能 $ ^{1)} $ 5) $ 7) $ 。

・変位が大きくなってもせん断破壊が生じにくいなど、ごみ層は土層と比較して、弾性体的举動を示す $ ^{5)} $ $ ^{6)} $ 。

・せん断強度の構成要素には、都市固形ごみに含まれる繊維質（プラスチック類等）による引張抵抗もある $ ^{1)} $ $ ^{3)} $ $ ^{7)} $ 。

・せん断強度には都市固形ごみに含まれる繊維質の方向により強度が異なる異方性が存在することや、密度の増加に応じてせん断強度が増すことが窺える $ ^{1)} $ $ ^{10)} $ $ ^{11)} $ $ ^{12)} $ $ ^{15)} $ $ ^{22)} $ 。

・ごみ層の強度（せん断抵抗）の試験方法としては、一面せん断試験が一般的に適する $ ^{1)} $ ^{2)} $ ^{11)} $ 。

## ② 斜面安定性評価方法について

都市固形ごみ層の斜面安定性評価は、現状では土質工学で用いられる断面方向の2次元の極限平衡法（円弧すべり解析等）によりなされている。例えば、ドイツのKoelsch $ ^{1)} $ は廃棄物の引張抵抗を考慮した極限平衡式を次のとおりに示している。
$$ \mathrm{T}=\left(\mathrm{G}\cdot\tan\phi+c\cdot\mathrm{b}+\mathrm{G}\cdot\tan\zeta\cdot\sin(1.5\theta)\right)\nearrow\left(\mu\cdot\sin\theta\cdot\tan\phi+\cos\theta\right) $$

ここに、T：すべり面でのせん断抵抗(kN/m)、G：自重等による鉛直荷重(kN/m)、μ：安全率(Fs)の逆数、

b：すべり面長(m)、φ：内部摩擦角(°)、c：粘着力(kN/m²)、θ：すべり面の傾斜角(°)、ζ：引張抵抗角(°)

#### 3.1.2 斜面崩壊事例の整理結果

## （１）国内外の堆積廃棄物層の大規模斜面崩壊事例について

国内の産業廃棄物不法投棄等現場で大規模な斜面崩壊が確認されているのは、平成10年以前に中部地方の山中斜面（勾配20～30°）に斜面上方から産業廃棄物を大量投棄され多量降雨時に谷上を廃棄物層が一体的にすべり落ちた事例が1件あるのみである。

海外での堆積廃棄物の崩壊状況について、南アフリカの G.E.Blight（University of the Witwatersrand）ら $ ^{27} $ が、1928～2000年に発生した世界の22例のくず鉱(tailings,coal waste 等)及び都市固形ごみ(MSW)の堆積場所での大規模崩壊事例を整理している。その結果ではくず鉱堆積場での崩壊が18例あるのに対し、都市固形ごみ堆積地での崩壊は4例と少ない。くず鉱堆積場での崩壊主因は、過剰堆積によるものが4例、地震によるものが1978年の静岡県(現)伊豆市・持越鉱山の崩壊事例を含めて3例など、盛土の崩壊事例と似たような原因により崩壊が生じている。これに対し、都市固形ごみ堆積地での崩壊主因は、間隙水圧の上昇や大雨による水に起因したものが3例、十分な締め固めが行われなかったことによるものが1例となっており、過剰堆積や地震を主因した崩壊事例はこの中にはない。

わが国の産業廃棄物不法投棄等廃棄物に性状が近く力学的挙動が未解明な都市固形ごみ堆積地での崩壊事例について、さらに文献収集により調べた。その結果、国内1件、海外16件の堆積廃棄物層（くず鉱を除く）の崩壊事例を収集し（表3.1.2）、その崩壊要素を表3.1.1のとおりにまとめた。表3.1.1から、崩壊は斜面勾配が15～20°程度でも多数生じていて斜面勾配が崩壊の決定的な要因にはなっていないこと、全17事例で大量降雨や内部水位の上昇など何らかの形で水による影響が崩壊要因にあげられていること、地震による崩壊は世界的にも確認されていない、といったことがわかる。

崩壊面(すべり面)は、廃棄物層と下層土（原地盤）の間で多くが生じており、廃棄物層が全体的にすべるような崩壊が主であり、特に遮水工のある事例では、該当判明5事例の全てが遮水シートと粘土材との境界面等の遮水工内を崩壊面とした崩壊である。図3.1.1に示すインドネシアでの崩壊事例は、下層土（原地盤）と廃棄物層の間のすべり抵抗が水の影響により減少し廃棄物層の重力による滑動力に抗しきれなくなり、火災により引張抵抗が小さくなった部分に鉛直方向のクラックが生じ、やがてこの部分を起点として全体的な斜面崩壊が生じたケースであり、代表的な大規模崩壊のパターンである。

なお、廃棄物層の長期的な有機質分の分解による強度低下の可能性が指摘されることがあるが、今回の事例調査では、該当ケースはクラックが発生した（崩壊は無し）ポーランドの事例 $ ^{29} $ のみで、このケースでも埋立後300年以上を経過してからクラックが生じている。

表 3.1.1 堆積廃棄物層（くず鉱を除く）の既往大規模崩壊 17 事例の崩壊要素

(国内1件、アジア・中東4件、欧州3件、北米6件、南米2件、アフリカ1件)

崩壊に関連した要素	該当事例数	非該当数	不明数
遮水工のない堆積地や埋立地等で発生した事例	9	6	2
遮水工のある処分場で発生した事例	6	9	2
堆積高さ（標高差）が30mを超える事例	12	4	1
堆積層の斜面勾配が35°以上の事例	5	11	1
下層土（原地盤）が5°程度以上の傾斜地での事例	8	7	2
崩壊面が廃棄物と下層土の間で生じた事例	10	5	2
うち崩壊が遮水工内で生じた事例（6事例中）	5	0	1
内部水位上昇等、水に関する事項に起因した事例	17	0	0
うち崩壊前に大量の降雨があった事例	9	8	0
過去に火災・爆発が確認された事例	5	-----	12
低密度埋立または締固めが不十分な事例	4	-----	13
地震が崩壊原因の事例	0	17	0
崩壊（滑動）が生じている。

5) 崩壊した全 17 件で、何らかの形での水が影響しているが、水による影響の内訳は、多量の降雨が主因と考えられている事例は半数の 9 件で、その他は、不適切な管理等による処分場内部水位の上昇や、遮水工の接合部での水分過多等が指摘されている事例。

6) 崩壊前や崩壊時に火災や爆発が発生した事例は 5 件あり、廃棄物層の斜面安定性を保っている繊維状物等による補強効果が火災により消滅したことが崩壊の引き金になったとの海外研究者の見方がある。なお、火災等の発生については、文献に「火災等発生」が明記されていない事例については未確認である。

7) オープンダンブ等のケースで低密度の埋立てや締固めが不十分なことが崩壊の一因にあげられている事例も 4 例ある。また、残留水圧や原地盤面付近を流下する水流による影響は、締固めが十分でない場合に特に大きいと考える海外研究者もいる。

(taken by Bandung Institute of Technology)

of Technology)（堆積高さ60～70m。斜面勾配30～45°の堆積地で3日間の激しい降雨後に崩落。）図3.1.1 代表的な崩壊事例（インドネシア、2005 出典：Koelsch,¹）

表 3.1.2 収集した国内外の既往大規模崩壊事例の一覧

場 所(発生年)	堆積地形態/遮水工	廃棄物層の高さ/勾配	下層土勾配	崩壊状況	主な崩壊面	推定崩壊原因	参 考 文 献
①静岡県三島市(1998)	不法投棄遮水工無し	30m以上20～30°	約10°	廃棄物層と下層土崩壊2～3万m³	下層土上	豪雨による下層土上(谷)の流量増加	(県 情報)
②Rizal,Philippines(2009)	処分場遮水工あり	高さ不明50°以上	不明	処分場周り壁崩壊、2000m³流出	不明	豪雨、メタンガス爆発、低密度埋立	39)40)41)
③Bandung,Indonesia(2005)	堆積地遮水工無し	60～70m30～45°	5～10%	廃棄物270万m³崩壊、死者147	下層土上	豪雨、火災、締固め機械不調	30)31)33)
④Athens,Greece(2003)	処分場遮水工不明	60～80m勾配不明	不明	廃棄物80万m³崩壊	不明	火災、内部水位上昇	32)
⑤Payatas,Philippines(2000)	堆積地遮水工無し	34m34°	水平～緩逆勾配	廃棄物120万m³崩壊、死者220不明200～800人	廃棄物層中	台風後の残留水圧増加、低密度埋立、火災発生	32)33)36)42)
⑥Hiriya,Israel(1997-1998)	処分場遮水工無し	60m45°以上	ほぼ水平	廃棄物流出による河川堰止め	廃棄物層中	多量降雨、崩壊前の覆土,ボーリング	29)
⑦Bogata,Colombia(1997)	処分場遮水工あり	100m15～20°	約5°	廃棄物180万m³崩壊、河川堰止め	遮水工内等	浸出水再循環による内部水位上昇	28)37)
⑧Durban,South-Africa(1997)	処分場遮水工あり	60m20～25°	約5°	廃棄物16万m³崩壊	遮水工内等	液体廃棄物等による間隙水圧上昇	27)28)
⑨North America(1997)	埋立地遮水工無し	45m25°	55°(埋戻土)	廃棄物、埋戻土10万m³崩壊	埋戻し斜面上	粘土での埋戻しによる内部水位上昇	28)
⑩North America(1996)	処分場遮水工あり	20m20°	5°以下	廃棄物10万m³崩壊	遮水工内等	遮水工・ベントナイトの水分増加	28)
⑪Colerain,OhioUSA(1996)	処分場遮水工無し	75m21°	2°(一部15°)	廃棄物120万m³崩壊	下層土上等	つま先部凍結による内部水位上昇	28)33)35)
⑫Europe(1994)	処分場遮水工あり	22m35°	7～27°	廃棄物6万m³崩壊	遮水工内	遮水シート下の粘土層の水分増加	28)
⑬Istanbul,Turkey(1993)	堆積地遮水工無し	45m45°以上	約7°	廃棄物50～100万m³崩壊死者27	下層土上等	多量降雨による内部水位上昇、火災、締固め未実施	28)29)
⑭Sao Paulo,Brazil(1991)	衛生埋立地遮水工不明	100m超約21°	約12°	廃棄物6.5万m³崩壊	廃棄物層中	多量降雨	34)
⑮North America(1989)	埋立地遮水工無し	20m19°	ほぼ水平	廃棄物50万m³崩壊	下層土内	多量降雨、つま先部の掘削	28)
⑯Kettleman CityUSA(1988)	処分場遮水工あり	30m17°	水平(一部25°)	廃棄物49万m³崩壊	遮水工内	遮水シートと粘土層間の水分過多	28)35)38)
⑰North America(1984)	埋立地遮水工無し	23m10～15°	5°以下	廃棄物11万m³崩壊	下層土下	多量降雨による内部水位上昇	28)
## （２）国内での斜面崩壊等の状況

これまでの支障除去支援事業及び本研究で現地調査や実験を行った斜面崩壊のおそれ等が指摘された21件の産業廃棄物不法投棄等事案と、1件の昭和40年代に埋め立てられた一般廃棄物処分場崩壊事案における投棄地地形、廃棄物の種類・形状、堆積高、斜面勾配、投棄量、及び崩壊、クラックの発生状況の一覧を表3.1.3に示す。表3.1.3で投棄地地形別にみると、平地での投棄事例は全15件あるが、表面崩壊やクラックが発生したのは2件のみで、うち1件は直壁（90°）での表面くずれ（写真3.1.1）、1件は60°斜面上でのクラック発生であり、大規模崩壊は発生していない。

これに対し、傾斜地上での投棄事例は全7件で、うち大規模崩壊（写真3.1.2）、表層崩壊、表面くずれが発生した事案は半数以上の4件（一般廃棄物処分場の崩壊事案1件を含む：写真3.1.2～4）あり、廃棄物の性状や堆積廃棄物層の前面斜面勾配に関係なく大規模崩壊を含めて発生している。

写真 3.1.1 厚さ 1m の表面 くずれが生じた直壁 (関東 $ ^{①} $ 現場)

写真 3.1.2 大規模崩壊が生じた傾斜地上投棄地（崩壊後再投棄された斜面、静岡県三島市）

写真 3.1.3 一般廃棄物処処場 (関西現場) での表層崩壊

写真 3.1.4 同左・破損した U字溝を起点とした崩壊

（停止安息角を上回る40°の斜面で、破損したU字溝から降雨時に大量の水が入り崩壊したとみられる。崩壊の幅約3～10m、奥行き平均2m、崩壊高20m。崩壊後の灰等の廃棄物の勾配は停止安息角とほぼ同じ30°。）

## （３）わが国の不法投棄等現場での斜面崩壊のパターン

過去の崩壊事例から、わが国の不法投棄等現場でも傾斜地上の投棄事案では、大雨時や降雨後に大規模崩壊が起こりうることが窺える。傾斜地上の事案のうち、とくに、谷上から投棄を行った事案は、下側から積み上げた事案にくらべ締固めが不十分になることから、斜面安定性は低い。また、傾斜地事案では、地盤自体が斜面崩落地帯に属する場合等、廃棄物層よりも地山層が弱い場合も多く、この場合には地山層のすべりにより堆積廃棄物層全体がすべり落ちるケースも考えられる。また、破損したU字溝から水が大量に廃棄物層に流れ込んでその水みちが崩落面となった一般廃棄物処分場での崩壊事例等、崩壊は水に関係している。

一方、平地上の投棄事案は、停止安息角（3.2.1 参照）以上の斜面勾配を有する事案での小規模な表層崩壊に限られている。

なお、海外の都市固形ごみ堆積地では平地上での大規模崩壊事例もあるが、このような事例はいずれも不十分な締固めや、生ごみや熱帯降雨による大量の水分含有があるケースで、わが国の不法投棄等現場のように、水分が少なく、行為者が限られた土地にできるだけ多く投棄しようとして締固められている状況とは、大きく異なる（わが国の不法投棄等現場が高いせん断強度を有することは、次節以降に示す一連の実験で確認している）。

ただし、3．5に示す崩壊実験のように、斜面底部を掘削した場合等、何らかの崩壊要因を与えた場合には、廃棄物層内で引張抵抗が働きにくい比較的ゆるい勾配の崩壊面をもって斜面が崩壊する可能性はある。

以上から、わが国の不法投棄等現場で想定すべき斜面崩壊として、「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」に示す次の5パターンがあげられる。

①安息角を上回る急傾斜斜面での表層崩壊

②谷地等の傾斜地上に堆積した廃棄物層の大雨時等における大規模崩壊

③谷地等の傾斜地上の堆積地での原地盤（下層土）のすべり

④廃棄物層内への水の集中的な浸透に起因したすべり

⑤生ごみ等の水分や降雨、その他崩壊要因による廃棄物層内でのすべり（主に海外事例）
1/3 支援事業、3/4 支援事業、特措法事業：当該の支障除去支援事業で把握した事案でありデータは自治体資料等による注2）「プラ等、繊維状物等の有無※」 凡例 ☐：10cm 以上のプラ等あり ●プラ等はあるが 10cm 以上ほとんどなし ×ほぼ無し

表 3.1.3 支障除去支援事業及び本研究で調査・実験を行った崩壊のおそれ等があった国内不法投棄等事案一覧

事 案※1	投棄 地 形	主な廃棄物種類 (重量比)	廃棄物の 形状	プラ等, 繊維状 物等の 有無※2	堆積標 高差 [堆積 深] (m)	斜面勾 配(°)	投棄量 (m3)	斜面崩壊、クラックの 発生状況
関東·H22 現地調査事案	平地	建設混合廃棄物	粗(無破碎 等が主)	○	5	45	1,650
関東·H23 現地調査事案	平地	がれき類、土砂類、プラ スチック類	中(粗大物 もあり)	○	18	30～45	不明
関東·H12 (1/3支援事業)	平地	プラスチック類、燃えがら	中(一次破 碎物等)	○	16	35	13,000
近畿·H12 (3/4支援事業)	平地	がれき類·土砂 90%、プラ スチック類 10%	中(一次破 碎物等)	○	8	30～40	9,600
四国·H16 (3/4支援事業)	平地	プラスチック類 80%、金属 <ず 11%	中(一次破 碎物等)	○	9	20～55	3,400
中部·H17 (3/4支援事業)	平地	土砂等 41%、がれき類 22%、プラ類 21%	中(一次破 碎物等)	○	17	35～45	123,000
関東·H20 (特措法事業)	ほぼ 平地	プラ類 49%、汚泥 13%、が れき類 10%	中(一次破 碎物等)	○	50	30～45	910,000
関東·H22 現地調査事案	平地	木くず、繊維くず、金属く ず	中(一次破 碎物等)	○	20	31～38	50,000
関東·H23 実験事案	平地	礫·陶磁器 46%、砂類 28%、プラ類 16%	中(一次破 碎物等)	○	18	40～90	54,000	直壁部で1m厚表面崩 れ発生
中部·H24 実験事案	平地	プラ類 6%、木くず 3%、が れき類 50%、土砂等 35%	中(一次破 碎物等)	○	11	40～60	9,100	60°斜面法肩にクラック 発生
関東·H22 現地調査事案	平地	木くず、繊維くず、残土等	細	●	10	40～41	13,000
関東·H22 現地調査事案	平地	建設混合廃棄物(木く ず、プラ)、残土	細	●	7	40	11,250
関東·H22 現地調査事案	平地	建設混合廃棄物(木く ず、プラ、残土)	細	●	8	35～55	11,250
関東·H22 現地調査事案	平地	建設混合廃棄物(残土、 がれき類、木くず)	細(篩下 等)	●	6	45	2,500	(流出防止用万能塀が 傾斜)
関東·H23 実験事案	平地	土砂·燃え殻等 85%、が れき類 12%、プラ類 2%(現 地実験でプラ等未確認)	細(土砂様 分主体)	×	40	30	1,070,000
中部·H15 (1/3支援事業)	傾斜 地	木くず、がれき類、プラ類	中(一次破 碎物等)	○	60[30]	20～30	18,000 (谷上か ら投棄)	大規模崩壊(多量降雨 時)
中部·H16 (特措法事業)	傾斜 地	プラスチック類、廃タイヤ	中(一次破 碎物等)	○	30 [8]	40～70	130,000 (谷上か ら投棄)	(落石発生)
中部·H24 実験事案	谷～ 平地	(容積比)プラ類 48%、木く ず・紙くず類 37%	中～祖(長 繊維物多)	○	30	24～25	530,000
関東·H17 (3/4支援事業)	傾斜 地	木くず 81%、金属くず 19%、がれき類	粗(無破碎 等が主)	×	10	60～70	7,000	表面くずれ発生
北陸·H17 (特措法事業)	傾斜 地	木くず 75%、燃えがら 25%	粗(解体角 材等)	×	13	30～50	18,600
九州·H23 実験事案	傾斜 地	がれき類·土砂 100%	細(土砂様 分主体)	×	40[15]	30～40	110,000 (谷上か ら投棄)	急勾配の一部斜面表 層崩壊 (周辺は地滑り地帯)
(参考)関西· 一般廃棄物処 分場·実験事案	傾斜 地	灰、土砂分主体(繊維状 物は散見される程度)	細(土砂様 分主体)	×	30 [擁壁上 20]	40	不明	降雨後に擁壁上で幅 約10mの表層崩壊

注1）「事案※」現地調査事案：本研究で斜面勾配計測等の現地調査を行った事案

実験事案：本研究で一面せん断試験、安息角試験等の現場実験を行った事案
### 3.2 現場及び室内実験結果

現場及び実験室で行った各種試験で得られた結果を以下に列挙する。なお、各々の試験方法は、巻末資料「不法投棄等現場の堆積廃棄物の斜面安定性評価マニュアル(案)」に示している。

#### 3.2.1 安息角試験について

## （１）試験の目的と実験方法

廃棄物が示す安定的な法面勾配を調査することを目的に実施した。試験は、バックホウのバケットにより廃棄物を撒きこぼすことにより、廃棄物の山を形成させ、その法面勾配をスラントルールで計測した。(写真 3.2.1～3.2.6)

各試験サイトにより使用するバックホウの容量が異なり、また廃棄物の種類や寸法も異なることから、廃棄物の山の高さをおおよそ1.0～1.5mとなるように実験した。なお、廃棄物は掘削直後の水分変化が生じていない状況で実施した。

表 3.2.1 実験実施場所の廃棄物組成

## （２）試験現場の廃棄物組成

年度	現場名	実験場所の廃棄物組成(重量比)
平成22年度	上海市老港処分場(埋立処分場)	・プラ類22%、石・陶器29%(GL-1m)・プラ9%、石・陶器52%(GL-3m)
平成23年度	関東①(不法投棄等現場:旧中間処理施設)	プラ類16%、礫・陶磁器46%、砂類28%、金属4%、木くず1%(dim1+dim2=4%)
関東②(不法投棄等現場:管理型処分場)	土砂・燃え殻等85%、がれき類12%、プラ類2%、金属1%
九州(不法投棄等現場:安定型処分場)	がれき類・土砂等100%(プラ類なし)
平成24年度	中部①(不法投棄等現場:旧中間処理施設)	プラ類6%、木くず3%、がれき類50%、土砂等35%、金属3%、その他3%(dim1+dim2=12%)
中部②(不法投棄等現場:旧中間処理施設の隣接地)	[容積比・既存資料]プラ類50%、木くず・紙くず類37%、コンクリート等13%
関西(一般廃棄物処分場)	灰、土砂分主体(繊維状物は散見される程度)
東北(震災篩下残渣)	プラ類0.4%、木くず6%、がれき類14%、5mm以下土砂等80%
ジャカルタ近郊(サムルバツ埋立地)	生ごみ、プラ類等の生活ごみ(果実殻等の生ごみ多)

表 3.2.1 に示す廃棄物組成の現場で試験を実施した。

表 3.2.2 安息角試験の結果一覧表

## （3） 安息角試験結果

①試験方法に関して

表 3.2.1 に示すように、平成 22 年度から 3 カ年で 9 箇所のサイトで安息角の測定を実施した。当初は、明確な手法も定めず、バックホウのバケットから撒きだされる廃棄物を山状にし、その斜面勾配を計測していた。平成 23 年度より、廃棄物の数量と安息角の関係を確認する手法を取り入れた。

現在は、廃棄物高さ 1.5m を目

標に底面寸法が 3m の金属製の枠を作製し、この中に廃棄物の山を形成させることで、おおよそ 1.0～1.5m の廃棄物の山を形成させ斜面を測定する手法になっている。

②試験結果のまとめ

現場名	計測値
(°)	限界安
息角(°)	停止安
息角(°)	高さ
(cm)	試験の状況
上 海	45～60	-	-	-	積み上げ状態
関東①	40～60	60	50	154	バケット10杯
関東②	35～45	-	-	-	積み上げ状態
九 州	36～50	50	44	130	バケット10杯
中部①1	40～58	58	52	145	バケット10杯(プラ多)
中部①2	35～53	53	45	154	バケット10杯(プラ少)
中部②1	45～52	48	45	128	バケット9杯
中部②2	36～54	-	-	-	繊維部
関 西	32～40	40	36	42	袋使用(人力)
東北1	32～45	45	40	115	湿潤
東北2	32～43	43	40	116	1日乾燥
ジ カルタ1	34～58	55	36	205	当日搬入
ジ カルタ2	37～58	58	40	173	1年間埋立て

これまでの試験結果の一覧を表3.2.2に示す。

## ③試験結果の評価

安息角（ここでは、停止安息角 $ ^{43} $ ）試験の結果と、現場で得られた一面せん断試験の内部摩擦角（φ）とを比較すると（表3.2.3）、ほぼ同様な値が得られている。このことは、安息角試験を実施することにより、廃棄物の一面せん断試験のφを簡易的に知ることが可能であることが理解される。

## （４）安息角試験結果の利用方法

現場法面勾配の調査結果と安息角試験結果 (停止安息角)

表 3.2.3 一面せん断試験結果と安息角試験結果の比較

現場名	一面せん断試験(φ)(°)	停止安息角(°)	現場法面勾配(°)
上海	33(GL-1m) 43(GL-3m)	—	42～53
関東①	46	50	40～62
関東②	—	—	30
九州	—	44	30～42
中部①1	51	52	40～60
中部①2	—	45	40～60
中部②1	—	45	24～25
中部②2	—	—	24～25
関西	—	36	40
東北1	47	40	38～42
東北2	47	40	38～42
ジャカル1	—	36	40
ジャカル2	—	40	40
を比較すると、ほとんどの場合、現場法面勾配は安息角試験で得られた停止安息角とほぼ同じか、あるいはそれより小さな値であることが分かる。不法投棄等の場合、行為者は多量の廃棄物を盛り立てる必要性から、勾配や形状を非常によく考えて盛り立てを実施している。しかしながら、最終的には廃棄物の種類や組成により廃棄物の盛りこぼしが生じて法面は形成されている。多くの不法投棄等現場の場合、想定される盛り立て状況は、廃棄物を盛りこぼしながら盛り立て法面を固め、その結果、廃棄物の盛りこぼしを含めた安定斜面が形成され完成しているものと考えられる。

以上から、ある程度長期的な安定勾配を考えるときは、十分な廃棄物の山を形成した後の盛りこぼしで形成された勾配を計測する必要があり、最終的には停止安息角を安全な斜面か否かを判断する材料に使用することが適切であると考えられる。

写真 3.2.1 関東 $ ^{①} $ 現場

写真 3.2.2 九州現場写真

写真 3.2.3 中部 $ ^{①} $ 現場

写真3.2.4 東北現場

写真 3.2.5 インドネシア埋立地

写真 3.2.6 中部 $ ^{②} $ 現場

## （５）重機による載荷実験（安息角確認実験）

## ① 東北現場での法肩載荷実験

現場の停止安息角が $ 40^{\circ} $ である東北現場の堆積法面で、バックホウのバケットにより勾配 $ 40^{\circ} $ の法面上の法肩部を押し込んだところ（写真 3.2.7）、法肩が約 20cm 沈下するとともに、約 2cm のはらみだしが生じたが、砂地盤等で生じるような法面崩壊は生じなかった（写真 3.2.8）。

## ② 中部①現場での載荷実験

安息角試験後（停止安息角は繊維状物等少の地点45°、繊維状物等多の地点52°）、重機のバケットで円錐頂部を押し込んだところ(写真3.2.9)、繊維状物等が多い廃棄物では圧縮され高さが約30cm低下し、その後バケツ

写真 3.2.7 法肩部へのバケット載荷（東北現場）

写真 3.2.8 載荷後

(20cm 沈下、2cm はらみだし)

写真 3.2.9 鉛直上方からの載荷実験 写真 3.2.10 鉛直上方からの載荷実験後 （中部①・繊維状物等少） （中部①・繊維状物等多）

安息角実験後の停止安息角の廃棄物山ではバックホウで鉛直上方から押しても崩壊現象は生じない。繊維状物等が多い山（写真3.2.10）では、押し込み後30cm程度沈み、解放後10cm程度戻った。（繊維状物等少：写真3.2.9ではほとんど戻らない）
トによる載荷を解放すると約10cm程度上昇するリバウンドが確認できた(写真3.2.10)。また、繊維状物等少（土主体）の地点では、圧縮後のリバウンド現象はほとんどみられなかった。

なお、いずれも円錐の頂部を押し込んでも廃棄物が圧縮されるだけで崩壊現象は生じなかった。

## ③ 中部②現場での法肩載荷実験

停止安息角(45°)以下となる40°と停止安息角以上の60°の廃棄物の山（高さ1.5m）を構築し、バックホウにて法肩部を上方から押したところ(写真3.2.11～12)、40°側は下方に圧縮されるのみであったが、60°側は崩壊現象を示した。

④ 安息角確認実験についての考察

3 現場での重機による載荷実験（安息角確認実験）の結果、いずれ

写真 3.2.11 圧縮されただけの $ 40^{\circ} $ 山

写真 3.2.12 崩壊した 60°山(左側)

の現場でも停止安息角以下の斜面では鉛直上方からの荷重で斜面崩壊現象が生じないことを確認した。また、中部②現場では安息角以上の山では鉛直上方からの荷重により崩壊現象が生じることを確認した。

以上から、停止安息角が安定斜面勾配の有力な判断指標となり得ることが確認できた。

#### 3.2.2 衝撃加速度試験（キャスポル）について

## （１）試験の目的と実験方法

不法投棄等現場で簡易に廃棄物層の強度定数を知ることは、急斜面に盛り立てられた廃棄物層の状態を把握することの第一歩となる。現状では、不法投棄等現場においての確かつ簡易に判断する手法が無いことから、運搬が容易で試験が簡単な衝撃加速度試験（呼称「キャスポル」 $ ^{44)} $ ^{45)} $ ）の適用性を検討した。

## （２）試験実施案件の概要

キャスポル試験を実施した現場の廃棄物組成及び現場法面勾配と廃棄物の堆積高さを表3.2.4に示す。この表から、3カ年で実施した現場は廃棄物の組成やその埋立て状況（勾配や高さ）が異なり、同一の視点から見ることは困難であることが窺える。

表 3.2.4 実施した現場の状況

実施年度	現場名	廃棄物組成(重量比)	現場法面勾配	廃棄物堆積高さ
平成22年度	上海1(GL-1m)	プラ類22%、石・陶器29%	42°～53°	9m
上海2(GL-3m)	プラ類9%、石・陶器52%
平成23年度	関東①	プラ類16%、礫・陶磁器46%、砂類28%、金属4%、木くず1%	40°～62°	約18m
九州	がれき類・土砂等100%(プラ類なし)	30°～42°	約40m
関東②	土砂・燃え殻85%、礫類12%、プラ類29%、金属1%(dim1+dim2=4%)	30°	約40m
平成24年度	中部①1(中部①2は頂上部で繊維状物が多く締固めが不十分な地点)	プラ類6%、木くず3%、瓦礫類50%、土砂等35%、金属3%、その他3%(一面せん断試験を行った繊維状物が少ない地点)(dim1+dim2=12%)	40°～60°	約11m
中部②	プラ類、礫・陶磁器	24°～25°	約30m
関西	灰、土砂分主体	約40°	約30m
東北	プラ類0.4%、木くず6%、瓦礫類14%、5mm以下土砂80%	38°～42°	約3m
ジャカルタ	生ごみ、プラ類等の生活ごみ(果実殻等の生ごみ多)	約40°	約6.5m