JP2005179917A

JP2005179917A - 擁壁

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Publication number: JP2005179917A
Application number: JP2003418319A
Authority: JP
Inventors: Motoyasu Itoi; 元保糸井
Original assignee: PARITEI ZIPANGU KK; Mitsui Chemicals Industrial Products Ltd
Current assignee: PARITEI ZIPANGU KK; Mitsui Chemicals Industrial Products Ltd
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: JP4711618B2

Abstract

【課題】兵庫県南部地震のような最大震度階級の地震に対しても崩壊することなく安定性を保つ、極めて高い耐震性を備えた擁壁を実現する。
【解決手段】表面板２と控板３と繋ぎ板４とを含む擁壁用ブロック１が法面１０の前方位置に左右に並べて据付けられ、擁壁用ブロック１に連結されたジオテキスタイル９が背面土１５側に向けて控板３からの敷設長が４ｍ以上となるように敷設され、ジオテキスタイル９が埋まるように背面土１５が盛られ、表面板２と控板３との間の空所に中詰材１７が充填され、且つ、控板３と背面土１５との間の空間に裏込材１８が充填されることによって一つの段が構成され、該段が下から上へ複数段に積み上げられて構築された擁壁である。
【選択図】図２

Description

本発明は、道路周辺、公園、運動場、宅地、崖、堤防等の各種法面における土砂の崩落を防止する擁壁に関するものである。

先に本願出願人は、図１３に示すように、起立した表面板５２と、表面板５２より奥へ離間して起立した控板５３と、表面板５２と控板５３とを連結する２つの繋ぎ板５４とを含むプレキャストコンクリート製の擁壁用ブロック５１を使用した擁壁を提案したところ（特許文献１、特許文献２）、広く実用化されるに至り好評を博している。表面板５２と控板５３と２つの繋ぎ板５４との間には天と底が抜けた中央空所５５ができるため、この擁壁用ブロック５１は箱型（あるいは容器型又はビン型）擁壁用ブロックと言われている。同ブロックを使用して擁壁を施工するには、まず、法面６０の前方における現場地盤６１に掘削した溝６２に、砕石、栗石等の粗粒状の基礎材６４を敷く。その上に擁壁用ブロック５１を据付け、その表面板５２と控板５３との間の空所５６に砕石、栗石等の中詰材６７を充填するとともに控板５３と法面６０との間に裏込材６８を充填して一つの段を構成し、この段を下から上へ複数段にかつ階段状に積み上げて構築する。

こうして構築した擁壁は、相対的に下段の中詰材６７及び裏込材６８と上段の中詰材６７及び裏込材６８とが互いに噛み合ってせん断力を伝達することにより、擁壁用ブロック５１の移動を防止する。従って、モーメントは伝達されず、またブロックに作用する軸力はコンクリート同志が接面を有するものではないことから荷重の分散が図られ、支持地盤に対する負担は小さい。よって、この擁壁は多少の変状や沈下に対しても安定性を保つ。現にこの擁壁は全国各地に約１２００件施工されているが、地震被災地周辺での崩壊事故は確認されていないことから、高い耐震性を備えていると推察される。
実用新案第２２１０８４６号公報特許第２８５８０７９号公報

ところが、上記の擁壁であっても、平成７年１月１７日に起きた兵庫県南部地震（阪神淡路大震災）のような最大震度階級（震度７）の地震に対する耐震性までは確認されていない。近年は大規模地震の周期的到来が予測されているため、最大震度階級の地震に対応した耐震性を備えた擁壁が要請されているが、そのような耐震性が確認された擁壁は未だ見当たらない。

そこで、本発明の目的は、兵庫県南部地震のような最大震度階級の地震に対しても崩壊することなく安定性を保つ、極めて高い耐震性を備えた擁壁を実現することにある。

本発明に係る擁壁は、起立した表面板と、表面板より奥へ離間して起立した控板と、表面板の左右方向途中部と控板の左右方向途中部とを連結する繋ぎ板とを含む擁壁用ブロックが法面の前方位置に左右に並べて据付けられ、前記擁壁用ブロックに連結されたジオテキスタイルが次の背面土側に向けて敷設され、法面と前記控板との間に前記ジオテキスタイルが埋まるように背面土が盛られ、前記表面板と前記控板との間の空所に中詰材が充填され、且つ、前記控板と前記背面土との間の空間に裏込材が充填されることによって一つの段が構成され、該段が下から上へ複数段に積み上げられて構築されたものである。

ジオテキスタイルが、全段の擁壁用ブロックに連結されて敷設されていれば、耐震性を最大に高めることができる。また、ジオテキスタイルが、一段おき又は複数段おきの特定段の擁壁用ブロックに連結されて敷設され、特定段以外の段では省略されていれば、耐震性を必要十分に高めつつ施工効率を高めることができるとともに、コストアップを抑えることができる。

ジオテキスタイルは、擁壁用ブロックのどの部位に連結してもよく、例えば控板の上端部、下端部若しくは高さ途中部、繋ぎ板の上端部若しくは下端部、表面板の下端部等に連結することができる。表面板の下端部に連結する場合には、ジオテキスタイルとして後述するジオグリッドを使用することが好ましい。そのジオグリッドが表面板と控板との空所の下端開口を覆って該空所内の中詰材の上下移動を防ぐととともに、該中詰材と下段の中詰材とがジオグリッドの網目を介して係合するからである。

擁壁用ブロックに対するジオテキスタイルの連結の仕方は、特に限定されないが、擁壁用ブロックに埋設したアンカー金具への係止や締結を例示できる。

ジオテキスタイルの控板から後方端までの敷設長は、特に限定されないが、背面土に係止させる長さを確保して耐震性を顕著に高めるためには２ｍ以上が好ましく、４ｍ以上がさらに好ましい。

「ジオテキスタイル」の語は、土、岩等とともに使用する補強部材の一種を指すが、その定義（特に種類の範囲）には広狭がある。狭義のジオテキスタイルは、繊維材料よりなる編物、織布、不織布、これらの組合せ等を意味するが、広義のジオテキスタイルは、狭義のジオテキスタイルのみならず、非繊維材料（樹脂等）よりなるジオネット、ジオグリッド、これらの組合せ等のジオテキスタイル関連製品も含む。本明細書では、ジオテキスタイルの語を広義で使用するものとし、これらの例示を全て包含する。

繊維材料よりなる編物、織布、不織布等のジオテキスタイルは、軽量かつ柔軟であり、また、繊維材料の毛細管現象により背面土に含まれた水を正面に導いて排水できるという特徴がある。一方、非繊維材料よりなるジオネット、ジオグリッド等のジオテキスタイル関連製品は、比較的安価であるという特徴がある。本発明においては、強度が高く安価である点で、ジオグリッドを使用することが好ましい。また、大半の段においてジオグリッドを使用し、一部の段において繊維材料よりなるジオテキスタイル（例えば強度が高い点で優れている不織布）を使用して排水を図ることも好ましい。

「背面土」としては、特に限定されないが、現場の採掘土を例示できる。「中詰材」「裏込材」としては、特に限定されないが、砕石、栗石、コンクリートガラ、粗粒状鉱滓等の粒状体を例示できる。中詰材と裏込材とは、同じものでも別のものでもよい。

本発明によれば、兵庫県南部地震のような最大震度階級の地震に対しても崩壊することなく安定性を保つ、極めて高い耐震性を備えた擁壁を実現することができる。

起立した表面板と、表面板より奥へ離間して起立した控板と、表面板の左右方向途中部と控板の左右方向途中部とを連結する繋ぎ板とを含む擁壁用ブロックが法面の前方位置に左右に並べて据付けられ、前記擁壁用ブロックに連結されたジオテキスタイルが次の背面土側に向けて控板からの敷設長が４ｍ以上となるように敷設され、法面と前記控板との間に前記ジオテキスタイルが埋まるように背面土が盛られ、前記表面板と前記控板との間の空所に中詰材が充填され、且つ、前記控板と前記背面土との間の空間に裏込材が充填されることによって一つの段が構成され、該段が下から上へ複数段に積み上げられて構築された擁壁である。ジオテキスタイルは、控板、繋ぎ板、表面板等に連結することができ、擁壁用ブロックに埋設したアンカー金具への係止や締結により連結できる。

図１及び図２は本発明を具体化した実施例の擁壁を示しており、まずこの擁壁に使用する擁壁用ブロック１について説明する。この擁壁用ブロック１は、図３に示すように、起立した表面板２と、表面板２より奥へ離間して起立した控板３と、表面板２の左右方向途中部と控板３の左右方向途中部とを連結する一対の繋ぎ板４、４とが、コンクリートで一体的にプレキャストされてなるものである。なお、本実施例において以下に挙げる各部の寸法は例示であり、適宜変更できる。

表面板２は、幅約２０００ｍｍ、高さ約１０００ｍｍ、厚さ約１２０ｍｍの長方形板であり、その表面には例えば石垣模様、溝模様等の模様が設けられ、左右の側端面の上部及び下部には、水抜きスリット形成用の浅い凹部５が形成されている。控板３は、幅約１８６０ｍｍ、高さ約５００ｍｍ、厚さ約１２０ｍｍの長方形板である。一対の繋ぎ板４，４は、それぞれ前後長さ約１０００ｍｍ、高さ約５００ｍｍ（但し、表面板２に結合する前部分のみは高さ約９００ｍｍに増加した補強部４ａ，４ａとなっている）、厚さ約１００ｍｍの板である。擁壁用ブロック１の重さは約１３００ｋｇである。

控板３及び繋ぎ板４，４の各下端面は、表面板２の下端面と同じレベルに合わせられているので、控板３及び繋ぎ板４，４（補強部４ａ，４ａを除く）の各上端面は表面板２の上端面に対して略１／２の高さレベルにある。また、両繋ぎ板４，４は左右に約１０００ｍｍの相互間隔をおいて平行に対峙しており、その中央位置と表面板２の左右方向中央位置と控板３の左右方向中央位置とは前後に合わせられている。従って、各繋ぎ板４，４の外側面に対し、表面板２は近い方の側端面までが約４００ｍｍ突出しており（突出部２ａ）、控板３は近い方の側端面までが約３３０ｍｍ突出している（突出部３ａ）。

本実施形態の場合、表面板２と控板３との間の空所６は、表面板２と控板３と一対の繋ぎ板４、４とで囲まれた平面四角形（本例では略正方形）の中央空所７と、各繋ぎ板４，４の外側方において前記表面板２の突出部２ａと前記控板３の突出部３ａと各繋ぎ板４，４とで囲まれた平面コ字形の側部凹所８とからなる。

また、擁壁用ブロック１の控板３の上端部には、ジオテキスタイル９の前端を、該上端部に埋設したアンカー金具（図示略）に係止させることによって連結可能となっている。なお、この連結位置は、控板３の上端部に限定されず、下端部でも高さ途中部でもよい。

さて、本実施例の擁壁は次のように構築されている。まず、法面１０の直ぐ前方における現場地盤１１には開口前後幅１５００〜２０００ｍｍ、底前後幅１０００〜１５００ｍｍ、深さ２００〜５００ｍｍの溝１２が掘削され、該溝１２の中に、ジオテキスタイル１３で巻き囲んだ粗粒状の基礎材１４が敷設されている。基礎材１４には、例えば単粒度砕石（Ｓ−４０以上）が用いられている。ジオテキスタイル１３には、例えば高密度ポリエチレン樹脂よりなり、基礎材１４の平均粒径より小さくかつ基礎材１４の一部が突出可能な大きさの網目単位を持つジオグリッドが用いられている。こうして、ジオテキスタイル１３により基礎材１４の動きを拘束すると、不測の湧水、大雨、鉄砲水等が起きても、基礎材１４の流出ひいては擁壁の弱体化を防ぐことができる。

この基礎材１４の上には、最下段（１段目）を構成する複数の擁壁用ブロック１が左右に並べて据付けられている。隣り合う擁壁用ブロック１の浅い凹部５の同士間にはスリットが形成され、擁壁の内部に過剰に貯まる水を正面側へ抜くことができる。法面１０と控板３との間には背面土１５が盛られている。表面板２と控板３との間の空所６（前記のとおり中央空所７及び側部凹所８）には中詰材１７が充填されて締め固められている。また、控板３と背面土１５との間の空間並びに前記中詰材１７の上方には、表面板２の上端面と同一レベルまで裏込材１８が充填されて締め固められている。中詰材１７と裏込材１８には、例えば単粒度砕石（Ｓ−４０以上）が用いられている。こうして１段目（最下段）が構成されている。

前記１段目の上には、同様に２段目が構成される。但し、２段目の擁壁用ブロック１には前記のとおり控板３にジオテキスタイル９が連結され、該ジオテキスタイル９は法面１０の方向へ（次の背面土１５側に向けて）控板３からの敷設長が４ｍ以上となるように敷設され、法面１０と控板３との間にはジオテキスタイル９が埋まるように背面土１５が盛られている点において、１段目とは異なっている。ジオテキスタイル１３には、例えば高密度ポリエチレン樹脂よりなるジオグリッド（商品名テンサー）が用いられている。そして、以下、擁壁用ブロック１にジオテキスタイル９が連結・敷設されない奇数段目と、擁壁用ブロック１にジオテキスタイル９が連結・敷設された偶数段目とが交互に積み上げられて、複数段（例えば４段〜３０段）よりなる本実施例の擁壁が構築されている。

この擁壁は傾斜壁（寺勾配も含む）であるから、擁壁用ブロック１は、相対的に下段の表面板２に対して相対的に上段の表面板２が後方に位置するように、階段状に据付けられる。勿論、垂直壁の場合は、上下の表面板２が面一に合わせられる。

以上のように構成された本実施例の擁壁によれば、相対的に下段の中詰材及び裏込材と上段の中詰材及び裏込材とが互いに噛み合ってせん断力を伝達することにより擁壁用ブロック１の移動を防止する作用と、一段おきに擁壁用ブロック１に連結され敷設されたジオテキスタイル９が耐力の一部を負担して擁壁用ブロック１の負担を軽減するととともに、背面土１５と一体化して擁壁用ブロック１の移動を防止する作用とが相俟って、従来の予測を越えた極めて高い耐震性を備える。

［耐震性実験］
この擁壁の耐震性を本当の意味で確認するには実際の地震を待たねばならないが、現時点で可能な限り正確に推定するために、以下のとおり、１／４０にスケールダウンした精密な模型擁壁を作成して耐震性実験を行った。

（１）実験装置
図４に示すような、独立行政法人土木研究所の大型動的遠心力載荷試験装置を使用した。同装置は、遠心力載荷装置と加振装置と計測機器とからなる。

遠心力載荷装置は、モータ２１と、該モータ２１を減速する減速機２２と、該減速機２２から回転駆動される回転軸２３と、該回転軸２３に中央部において支持され左右に延びた回転腕２４と、該回転腕２４の左右部に対し上端部において揺動可能に軸着されて吊り下がった二つの揺動架台２５とからなる。回転腕２４がモータ２１により減速機２２を経て回転駆動されると、揺動架台２５は遠心力により振り上がって回転腕２４の中に入り込むようになっている。その有効回転半径は６６００ｍｍ、最大遠心加速度は１００Ｇである。

加振装置２６は、一方又は両方の揺動架台２５に設置されている。加振装置２６の台の大きさは幅１７００ｍｍ×奥行１０００ｍｍであり、その台の上に幅１５００ｍｍ×奥行３００ｍｍ×高さ５００ｍｍの試料容器２７が設置される。この試料容器２７の中に、次に述べる模型擁壁が作製されるのである。加振装置２６による最大加振加速度は４０Ｇ、最大速度は９００ｍｍ／秒、最大変位は±５ｍｍ、加振周波数は１０〜４００Ｈｚである。

計測機器としては、変位計、加速度計及び土圧計を用いた。それらの配置については後述する。さらに、ＣＣＤカメラとストロボカメラとによって、加振中の模型擁壁の挙動を観察できるようになっている。

（２）模型擁壁（ケース１とケース２）
図５に示す模型擁壁は比較例として作製したもので、前記実施例とは異なりジオテキスタイルを用いておらず、これをケース１（Ｃａｓｅ１）とする。図６に示す模型擁壁は実施例として作製したもので、前記実施例と同じく模型擁壁用ブロック３１にジオテキスタイルを連結しており、これをケース２（Ｃａｓｅ２）とする。いずれのケース１，２についても、前記試料容器２７の中にまず模擬基礎地盤３０を作製し、その上に模型擁壁用ブロック３１、模擬中詰材３３、模擬裏込材３４及び模擬背面土３５（ケース２ではさらにジオテキスタイル３６）よりなる模型擁壁を作製した。模型擁壁は、全１４段、各段高さ２５ｍｍ、全高３５０ｍｍ（実大１４ｍに相当）とし、勾配は１段目（最下段）〜５段目で１：０．６、６段目〜９段目で１：０．５、１０段目〜１４段目（最上段）で１：０．４となる寺勾配とした。なお、図７（ａ）に示すように、模擬基礎地盤３０に底前後幅４５ｍｍ、深さ２３ｍｍの溝を掘削し、該溝の底に珪砂３号よりなる厚さ１０ｍｍの模擬基礎３７を設け、この模擬基礎３７の上に１段目（最下段）の模型擁壁用ブロック３１を載置した。各部の詳細は次のとおりである。

模擬基礎地盤３０には、堅固な地盤を想定し、平均粒径Ｄ50＝０．９８ｍｍ、最大粒径２．０ｍｍ、均等係数Ｕc＝２．１５の珪砂４号を用いた。この珪砂４号を、１層当たり厚さ２０ｍｍで撒き出した後に突き固め、合計４層で厚さ８０ｍｍ（実大３１００ｍｍに相当）、密度１．７２ｇ／ｃｍ³ の模擬基礎地盤３０を作製した。

模型擁壁用ブロック３１は、前述した実施例１の擁壁用ブロック１を正確に１／４０にスケールダウンしたものであり、アルミニウムで作製した。すなわち、表面板は幅５０ｍｍ、高さ２５ｍｍ、厚さ３ｍｍであり、控板は幅４６．５ｍｍ、高さ１２．５ｍｍ、厚さ３ｍｍであり、一対の繋ぎ板はそれぞれ前後長さ２５ｍｍ、高さ１２．５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍであり、両繋ぎ板の相互間隔は２５ｍｍである。

模擬中詰材３３及び模擬裏込材３４には、実施工で単粒砕石Ｓ−４０以上の十分なせん断抵抗力が得られる材料が用いられることを想定し、平均粒径Ｄ50＝１．４ｍｍ、最大粒径４．８ｍｍ、均等係数Ｕc＝１．４５の珪砂３号を用いた。この珪砂３号を、各段毎に撒き出した後に突き固め、密度１．７２ｇ／ｃｍ³ とした。

模擬背面土３５には、砂質土系材料として、平均粒径Ｄ50＝０．２１ｍｍ、最大粒径０．１１ｍｍ、均等係数Ｕc＝１．７４の豊浦砂を用いた。この豊浦砂を、空中落下法によりＤｒ＝８０％に締め固め、密度１．５９ｇ／ｃｍ³ とした。

ケース２のジオテキスタイル３６には、引張剛性を実大モデルと同等とするため、Ｅ×Ａ（Ｅ：変形係数、Ａ：断面積）を１／４０にした高密度ポリエチレン樹脂よりなるジオテキスタイルを用いた。敷設長は１３０ｍｍ（実大スケール５ｍに相当）とした。敷設箇所は下から２，４，６，８，１０，１２段目の計６段の模型擁壁用ブロック３１の後方とし、模型擁壁用ブロック３１の控板の上部に対してジオテキスタイル３６を接着剤により接合した。

（３）計測機器
模型擁壁の加振による変形挙動を把握するため、図５及び図６に示すように、変位計、加速度計及び土圧計を配置した。すなわち、水平方向の変位計を１，７，１４段の模型擁壁用ブロック３１の表面板に設置し、鉛直方向の変位計を１，７，１４段の模型擁壁用ブロック３１の表面板と模擬背面土３５の天端とに設置した。また、水平方向の加速度計を１，７，１１，１４段の模型擁壁用ブロック３１の表面板とその模擬背面土３５の内部とに設置し、鉛直方向の加速度計を模擬背面土３５の天端と模擬基礎地盤３０の法尻及び底部とに設置した。また、水平方向の土圧計を１，７，１２段の模型擁壁用ブロック３１の控板の背面と（７段だけは模擬裏込材３４にも）それらの模擬背面土３５の内部とに設置し、鉛直方向の土圧計を模擬基礎３７のつま先部及びかかと部に設置した。
また、加振前後における模擬背面土３５の変形状況を把握するため、試料容器２７の前面ガラスに水平方向と鉛直方向のメッシュを色砂で作製した。さらに、模型擁壁用ブロック３１とメッシュ中心の模擬背面土３５の動きを高速度カメラを用いた画像解析により定量的に評価するため、直径８ｍｍのアルミニウム製のリベットの評点を設置した。
また、ケース２のジオテキスタイル３６には、該ジオテキスタイル３６に生じる引張応力を測定するため、図７（ｂ）に示すように、歪みゲージを設置した。

（４）実験方法
上記ケース１，２の模型擁壁が作製された試料容器２７を加振装置２６の台の上に設置し、モータ２１により回転腕２４を回転駆動して、遠心力を遠心加速度４０Ｇまで載荷した後、図８に示す加振ステップで地震波を加えた。用いた地震波は「鉄道構造物等設計標準・同解説耐震設計」で用いる人工地震波である。
まず、ステップ１としてＬ１＿Ｇ１波（最大加速度１５０ｇａｌ程度）を加えた。
次に、ステップ２としてＬ２＿Ｇ１＿Ｓｐｅｃ１波（最大加速度５００ｇａｌ程度）を加えて、模型擁壁の変形状況を確認した。
次に、ステップ３として余震が被災構造物に及ぼす影響を検討するため、再度、Ｌ１＿Ｇ１波を加えた。
次に、ステップ４として破壊モードを検討するため、神戸海洋気象台（Ｎ−Ｓ成分）での実地震波（以下、「神戸波」という）（最大加速度８００ｇａｌ程度）による加振を行った。しかし、実験では神戸波の加振ではいずれのケース１，２でも崩壊や大変形が生じなかった。
そこで、ステップ５として強制的に破壊を図るため、ｓｉｎ波加振（５００ｇａｌ程度）を周波数１．５Ｈｚで５０波連続して行った。

（５）実験結果
１．ステップ１（Ｌ１＿Ｇ１波）
ステップ１における残留水平変位（数値は実大スケール換算である）を図９に示す。ケース１の残留水平変位で、最上段は前面側に２０ｍｍ倒れこみ、中段は３０ｍｍ、最下段は２５ｍｍ背面土側に押し戻される変形状況が確認された。この変位は擁壁全高との比（変位／全高）で０．２％程度の極めて小さい値であり、模型擁壁は健全性が保たれていて補修の必要はないといえる。これに対し、ケース２でも同様の変形状況が確認されたが、最上段の残留水平変位はさらに小さい１５ｍｍであり、ケース１と比較して７５％に抑制されたことから、ジオテキスタイルによる変形抑制効果が認められた。

２．ステップ２（Ｌ２＿Ｇ１＿Ｓｐｅｃ１波）
ステップ２における残留水平変位（数値は実大スケール換算である）を図１０に示す。ケース１で最上段の残留水平変位は１３０ｍｍと比較的小さい値を示し、擁壁全高との比（変位／全高）で約１％に収まる結果となった。これに対し、ケース２で最上段の残留水平変位量はさらに小さい６５ｍｍであり、ケース１と比較して約５０％に抑制されたことから、ジオテキスタイルによる変形抑制効果が顕著に表れている。また、加振中の最大水平変位についてはさらに同効果が得られ、ケース１で最上段の最大変位は１７０ｍｍであったのに対し、ケース２でのそれは６５ｍｍであり約４０％に抑制された。

３．ステップ３（再度Ｌ１＿Ｇ１波）
ステップ３においては、ケース１でもケース２でもステップ２後の状態からほとんど変化しなかったことから、余震による影響はほとんどないことが確認された。

４．ステップ４（神戸波）
ステップ４における残留水平変位を図１０に示し、最大水平変位を図１１に示す。ケース１で最上段の残留水平変位は１９０ｍｍ、最大水平変位は４８０ｍｍであった。これに対し、ケース２では残留水平変位で約７０％、最大水平変位で約６０％に抑制されており、やはりジオテキスタイルによる変形抑制効果が顕著に表れている。ステップ４後の模型擁壁の状態を図１２に示す。ケース１では、同図（ａ）に示すようにくさび崩壊線が確認されたが、崩壊に至るような大きな変位を生じなかった。現行の設計では、試行くさび法により土圧力を算定しており、仮定したすべり面と水平面のなす角度は、常時で約５０°となり、地震時で約４０°となる。実験の結果は、常時の値に近い約５０°の結果となった。これに対し、ケース２では、同図（ｂ）に示すようにくさび崩壊線は確認されなかった。

５．ステップ５（ｓｉｎ波）
ステップ５は、前記のとおり強制的に破壊を図り、破壊モードを把握するためのものである。ケース１では、模型擁壁の最下段からくさび崩壊線が発生し、その崩壊線に区切られた土塊が一体となって模擬基礎に沈み込むように挙動し、模擬基礎前面の根入れ部分が盛り上がってきた。さらに加振か続くと、くさび崩壊線が中段辺りからも発生して徐々に上段の方へと発生していき、擁壁全体の崩壊となった。これに対し、ケース２では、驚くべきことに破壊せず、小さい変形しか生じなかったことから、ジオテキスタイルによる変形抑制効果が予想を遙かに超えて高いことが判明した。

６．水平土圧
水平土圧については、ステップ１，ステップ２及びステップ４における前記所定段の模型擁壁用ブロックの控板の背面の水平土圧と模型擁壁用ブロック及び模擬背面土の応答加速度とを経過時間に対して動的に実測し、所定経過時における応答加速度の実測値を抽出して重力加速度で除すことで水平震度を求め、その水平震度から試行くさび法で水平土圧を計算で求めた。この水平土圧の計算値と、前記所定経過時における水平土圧の実測値とを比較したところ、ケース１では、実測値の方がやや小さめながらよく一致していたことから、水平土圧は試行くさび法による計算で解釈できることが分かった。また、ケース２では、ステップ４で実測値がやや大きめになったがそれ以外ではよく一致していたことから、やはり水平土圧は試行くさび法による計算で解釈できることが分かった。

７．鉛直土圧
ケース１でもケース２でも、ステップ１からステップ４までの加振に伴って模擬基礎の鉛直土圧が累積されて増加し、ステップ１での鉛直土圧に対しステップ４での鉛直土圧は２倍以上となった。また、模擬基礎のつま先部での鉛直土圧よりもかかと部での鉛直土圧の方が高かった。但し、その両鉛直土圧の差はケース１では大きかったが、ケース２では縮まった。これは、ジオテキスタイルにより模擬基礎に作用する鉛直土圧が平均化されたためと考えられる。

８．ジオテキスタイルの歪み
ケース２におけるジオテキスタイルに発生した軸歪みを検討すると、ジオテキスタイルのうちでも模型擁壁用ブロック側で最も大きな歪みが発生し、模型擁壁用ブロックから離れるほど生じる歪みは小さくなった。ステップ１では軸歪みの最大値が７段目と９段目とで認められ、０．２５％であった。ステップ２では軸歪みの最大値が１３段目で認められ、０．８％以上であった。ステップ４では軸歪みの最大値が１３段目で認められ、１％を越えた。この軸歪みでジオテキスタイルに破断等の損傷が生じることはなかった。

９．まとめ
以上の実験結果より、ケース１においても、Ｌ１地震動に対しては健全性が保たれ、Ｌ２地震動に対しても変位が小さくほぼ健全性が保たれ、神戸波に対してはくさび崩壊線が確認されたものの崩壊に至るように大きな変位を生じなかったことから、耐震性が高いことが確認された。そして、ケース２においては、Ｌ１地震動及びＬ２地震動に対しては健全性が保たれ、神戸波に対しても小さい変形が生じるだけで崩壊線は発生せず（補修が必要な場合でも軽微で済む）、さらに驚くべきことに、破壊させるためのｓｉｎ波に対しても破壊せず小さい変形しか生じなかったことから、予想を遙かに超えた高い耐震性を備えていることが判明した。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して具体化することもできる。
（１）全段の擁壁用ブロックにジオテキスタイルを連結して敷設すること。
（２）複数段おきの擁壁用ブロックにジオテキスタイルを連結して敷設すること。
（３）要所段（１段おき、複数段おき等の所々の段）のジオテキスタイルには、前記ジオグリッドに代えて不織布等の繊維材料よりなるジオテキスタイルを敷設して排水を図ること。
（４）要所段のジオテキスタイルに代えて、金属製の網状部材（例えば溶接金網、エキスパンドメタル、帯板等）を用いること。

本発明の実施例に係る擁壁の斜視図である。同擁壁の断面図である。同擁壁に使用する擁壁用ブロックの斜視図である。同擁壁の耐震性を調べるための実験装置の正面図である。同実験の比較例（ケース１）として作製した模型擁壁の側面図である。同実験の実施例（ケース２）として作製した模型擁壁の側面図である。（ａ）は同模型擁壁における模擬基礎部分の断面図、（ｂ）はジオテキスタイルを連結した模型擁壁用ブロックの平面図である。同実験の加振ステップを説明する流れ図である。同加振ステップのステップ１における模型擁壁用ブロックの残留水平変位を示すグラフである。同加振ステップのステップ２及びステップ４における模型擁壁用ブロックの残留水平変位を示すグラフである。同加振ステップのステップ４における模型擁壁用ブロックの最大水平変位を示すグラフである。同加振ステップのステップ４後の模型擁壁の状態を示す側面図である。従来例に係る擁壁の断面図である。

符号の説明

１擁壁用ブロック
２表面板
３控板
４繋ぎ板
６空所
９ジオテキスタイル
１０法面
１１現場地盤
１５背面土
１７中詰材
１８裏込材
３０模擬基礎地盤
３１模型擁壁用ブロック
３３模擬中詰材
３４模擬裏込材
３５模擬背面土
３６ジオテキスタイル
３７模擬基礎

Claims

起立した表面板と、表面板より奥へ離間して起立した控板と、表面板の左右方向途中部と控板の左右方向途中部とを連結する繋ぎ板とを含む擁壁用ブロックが法面の前方位置に左右に並べて据付けられ、前記擁壁用ブロックに連結されたジオテキスタイルが次の背面土側に向けて敷設され、法面と前記控板との間に前記ジオテキスタイルが埋まるように背面土が盛られ、前記表面板と前記控板との間の空所に中詰材が充填され、且つ、前記控板と前記背面土との間の空間に裏込材が充填されることによって一つの段が構成され、該段が下から上へ複数段に積み上げられて構築された擁壁。
前記ジオテキスタイルが、全段の擁壁用ブロックに連結されて敷設されている請求項１記載の擁壁。
前記ジオテキスタイルが、一段おき又は複数段おきの特定段の擁壁用ブロックに連結されて敷設され、特定段以外の段では省略されている請求項１記載の擁壁。