JP2017141543A - 人工浅場又は干潟 - Google Patents
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Abstract
【課題】中詰材として浚渫土を用いる人工浅場又は干潟であって、潜堤を設置する地盤部分の地盤改良の規模を小さくすることにより、施工コストを大幅に低減することができる人工浅場又は干潟を提供する。
【解決手段】潜堤Ａの岸側に、その側面に接して潜堤Ａを補強する所定幅の補強土層Ｂを設け、この補強土層Ｂの表層を覆うように被覆石Ｄを設置する。補強土層Ｂは、水中単位体積質量が潜堤構成材の水中単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成するとともに、補強土層Ｂの表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有する。潜堤Ａの背後に設けた補強土層Ｂが土留め機能を果たすとともに、補強土のせん断強度の効果によりすべり破壊が生じにくくなるため、従来に較べて潜堤Ａの規模を小さくでき、原地盤に作用する荷重が小さくなるため、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模を従来に較べて小さくできる。
【選択図】図１
【解決手段】潜堤Ａの岸側に、その側面に接して潜堤Ａを補強する所定幅の補強土層Ｂを設け、この補強土層Ｂの表層を覆うように被覆石Ｄを設置する。補強土層Ｂは、水中単位体積質量が潜堤構成材の水中単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成するとともに、補強土層Ｂの表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有する。潜堤Ａの背後に設けた補強土層Ｂが土留め機能を果たすとともに、補強土のせん断強度の効果によりすべり破壊が生じにくくなるため、従来に較べて潜堤Ａの規模を小さくでき、原地盤に作用する荷重が小さくなるため、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模を従来に較べて小さくできる。
【選択図】図１
Description
本発明は、沿岸海域などの環境改善を目的に造成される人工浅場又は干潟に関するものである。
水質環境改善などを目的として、人工浅場や干潟の造成が行われている。従来、人工浅場や干潟の造成は、石材などで沖合に土留め用の潜堤を設置した後、その岸側（陸側）に中詰材として浚渫土を設置し、その表層に天然砂を覆砂するような工法が採られている（例えば、非特許文献１）。中詰材である浚渫土は、港湾域の水深維持などのために海底から浚渫したものであるため、水分を多く含んだ軟弱な土砂であることが多く、このため表層部は緩やかな勾配となる。通常、中詰材である浚渫土と覆砂材の表層は、勾配１：３０〜１：５０程度で造成されることが多い。
「浚渫土の生物生息環境創造への有効利用」、用水と排水、Vol.39、No.7、1997
人工浅場や干潟を造成する原地盤が、岩盤や砂質土のように十分な支持力を有する場合は、土留め用の潜堤は問題なく設置できる。ところが、原地盤が粘性土などの軟弱地盤の場合、潜堤が設置される地盤部分には、地盤の支持力を増加させるための地盤改良が必要になる。地盤改良の方法には、サンドコンパクションパイル工法、置換工法、ドレーン工法、混合処理工法などがあるが、人工浅場や干潟の造成では、地盤内に砕石や砂などを用いた柱状体を設けることで地盤強度を増加させるサンドコンパクションパイル工法が用いられることが多い。しかし、このような地盤改良には多大な施工コストがかかり、従来の人工浅場や干潟の造成では、造成コスト全体の２〜４割程度を地盤改良が占めることが多い。
また、潜堤には石材などを用いるため、中詰材（浚渫土）の吸出し防止のために、潜堤と中詰材の接触面に防砂シートが設置されるが、防砂シートがなんらかの要因で破損した場合、潜堤から中詰材が吸出されて海側に流出し、周辺海域の環境に悪影響を及ぼす可能性がある。
また、潜堤には石材などを用いるため、中詰材（浚渫土）の吸出し防止のために、潜堤と中詰材の接触面に防砂シートが設置されるが、防砂シートがなんらかの要因で破損した場合、潜堤から中詰材が吸出されて海側に流出し、周辺海域の環境に悪影響を及ぼす可能性がある。
また、人工浅場や干潟には、干潟生物の生息環境を確保するために干潟面積ができるだけ広いこと、覆砂層の波浪安定性が高いこと（波による浸食を受けにくいこと）、などが求められる。
土留め用の潜堤の天端高には、下記するような理由により一定の制限があり、このため従来の人工浅場や干潟では、中詰層と覆砂層の表層は比較的大きな勾配（通常、１：３０〜１：５０程度の勾配）を有している。覆砂層の波浪安定性は、覆砂層の勾配と覆砂材の粒径に依存しており、従来の人工浅場や干潟の覆砂層は、その勾配のために高い波浪安定性を確保することが難しい。また、覆砂材として比較的粗い粒度のものを用いれば、覆砂層の波浪安定性を高めることは可能であるが、覆砂層の粒径範囲が狭くなると生息できる干潟生物種が減少するため、干潟生物の生息環境の面で問題がある。
土留め用の潜堤の天端高には、下記するような理由により一定の制限があり、このため従来の人工浅場や干潟では、中詰層と覆砂層の表層は比較的大きな勾配（通常、１：３０〜１：５０程度の勾配）を有している。覆砂層の波浪安定性は、覆砂層の勾配と覆砂材の粒径に依存しており、従来の人工浅場や干潟の覆砂層は、その勾配のために高い波浪安定性を確保することが難しい。また、覆砂材として比較的粗い粒度のものを用いれば、覆砂層の波浪安定性を高めることは可能であるが、覆砂層の粒径範囲が狭くなると生息できる干潟生物種が減少するため、干潟生物の生息環境の面で問題がある。
また、従来の人工浅場や干潟において、中詰材として設置された浚渫土は、その内部の水分が脱水されることで、長期的に圧密沈下（体積減少）が生じる。干潟面積は、満潮と干潮の間に干出する部分であることから、中詰材（浚渫土）の沈下により覆砂層の天端高が低下すると、干潟面積が減少することになる。
このような問題の解決策としては、沈下高さに相当する量の覆砂材を追加施工することが考えられるが、この方法には、覆砂層の生物生息環境をリセットしてしまうことや、天然砂が大量に必要となるため、天然砂採取のための環境破壊、維持メンテナンスコストの増大といった問題がある。また、他の方法として、事前に浚渫土の沈下量を試算しておき、沈下量に相当する高さ分だけ嵩上げした断面で造成することも考えられる。この方法は、土留め用潜堤の天端高を高くする必要がある。しかし、潜堤の天端高は、付近を航行する船舶の安全性から一定深さに設定されることが多く、また、潜堤の天端高を高くすると、潜堤断面も大きくなるため、原地盤が軟弱な場合には、潜堤部分の地盤改良幅が広くなり、施工コスト増につながるといった問題が生じてしまう。
このような問題の解決策としては、沈下高さに相当する量の覆砂材を追加施工することが考えられるが、この方法には、覆砂層の生物生息環境をリセットしてしまうことや、天然砂が大量に必要となるため、天然砂採取のための環境破壊、維持メンテナンスコストの増大といった問題がある。また、他の方法として、事前に浚渫土の沈下量を試算しておき、沈下量に相当する高さ分だけ嵩上げした断面で造成することも考えられる。この方法は、土留め用潜堤の天端高を高くする必要がある。しかし、潜堤の天端高は、付近を航行する船舶の安全性から一定深さに設定されることが多く、また、潜堤の天端高を高くすると、潜堤断面も大きくなるため、原地盤が軟弱な場合には、潜堤部分の地盤改良幅が広くなり、施工コスト増につながるといった問題が生じてしまう。
一方、中詰材の圧密沈下や中詰材の流出などを防止するために、中詰材である浚渫土に鉄鋼スラグなどの固化材を混合する方法が知られている（例えば、特許文献１、２）。
しかし、この方法では、中詰材として膨大な量の浚渫土が使用されるため、大量の固化材が必要であり、材料コストや混合処理のためのコストが嵩み、全体の施工コストが高くなる問題がある。
また、浚渫土の有効利用の観点からは、中詰材としてなるべく多くの浚渫土を使用することが好ましいが、上述したように、従来の人工浅場や干潟では中詰層の表層が比較的大きな勾配を有する構造のために、中詰材として使用できる浚渫土の量が制限される。
しかし、この方法では、中詰材として膨大な量の浚渫土が使用されるため、大量の固化材が必要であり、材料コストや混合処理のためのコストが嵩み、全体の施工コストが高くなる問題がある。
また、浚渫土の有効利用の観点からは、中詰材としてなるべく多くの浚渫土を使用することが好ましいが、上述したように、従来の人工浅場や干潟では中詰層の表層が比較的大きな勾配を有する構造のために、中詰材として使用できる浚渫土の量が制限される。
したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、中詰材として浚渫土を用いる人工浅場又は干潟であって、潜堤を設置する地盤部分の地盤改良の規模を小さくすることにより、施工コストを大幅に低減することができ、また、潜堤からの中詰材（浚渫土）の吸出しを適切に防止することができる人工浅場又は干潟を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の点に加えて、広い干潟面積が得られるともに、特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層の高い波浪安定性が得られ、さらに、長期的に中詰材（浚渫土）に圧密沈下が発生しても、干潟面積の減少を抑えることができ、また、中詰材として多量の浚渫土を用いることができる人工浅場又は干潟を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記の点に加えて、広い干潟面積が得られるともに、特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層の高い波浪安定性が得られ、さらに、長期的に中詰材（浚渫土）に圧密沈下が発生しても、干潟面積の減少を抑えることができ、また、中詰材として多量の浚渫土を用いることができる人工浅場又は干潟を提供することにある。
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［1］浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤（A）と、該潜堤（A）の岸側に、その側面（但し、側面が法面である場合を含む。）に接して設けられ、潜堤（A）を補強する所定幅の補強土層（B）と、該補強土層（B）の岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層（C）と、補強土層（B）の表層を覆うように設置される被覆石（D）と、中詰層（C）の表層上に設けられる覆砂層（E）を備える人工浅場又は干潟であって、
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。
［1］浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤（A）と、該潜堤（A）の岸側に、その側面（但し、側面が法面である場合を含む。）に接して設けられ、潜堤（A）を補強する所定幅の補強土層（B）と、該補強土層（B）の岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層（C）と、補強土層（B）の表層を覆うように設置される被覆石（D）と、中詰層（C）の表層上に設けられる覆砂層（E）を備える人工浅場又は干潟であって、
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。
［2］浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤（A）と、該潜堤（A）の岸側に、その側面（但し、側面が法面である場合を含む。）に接して設けられ、潜堤（A）を補強する所定幅の補強土層（B）と、該補強土層（B）の岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層（C）と、補強土層（B）の表層のうちの海側の領域を覆うように設置される被覆石（D）と、中詰層（C）の表層上及び補強土層（B）の表層の残部領域上に設けられる覆砂層（E）を備える人工浅場又は干潟であって、
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。
［3］上記［1］又は［2］の人工浅場又は干潟において、潜堤（A）の天端高さが補強土層（B）の天端高さよりも低いことを特徴とする人工浅場又は干潟。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）の表層の前記勾配が１：３〜１：５であることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［5］上記［1］〜［4］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に水和反応を生じさせる改質材を混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［4］上記［1］〜［3］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）の表層の前記勾配が１：３〜１：５であることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［5］上記［1］〜［4］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に水和反応を生じさせる改質材を混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［6］上記［1］〜［5］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）を構成する補強土は、水中での単位体積重量が１０ｋＮ／ｍ３未満であることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［7］上記［1］〜［6］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に改質材として製鋼スラグを混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。
［7］上記［1］〜［6］のいずれかの人工浅場又は干潟において、補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に改質材として製鋼スラグを混合したものであることを特徴とする人工浅場又は干潟。
本発明の人工浅場又は干潟は、潜堤Ａの背後（岸側）に設けた補強土層Ｂが土留め機能を果たすとともに、補強土のせん断強度の効果により従来よりもすべり破壊が生じにくくなるため、従来に較べて潜堤Ａの規模を小さくすることができ、これにより原地盤に作用する荷重が小さくなるため、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を従来に較べて格段に小さくすることができる。このため施工コストを従来に較べて大幅に低減できる。
また、補強土層Ｂを構成する補強土は、潜堤Ａの構成材（石材など）に較べて間隙が小さく、しかも所定の強度を有するものであるため、補強土層Ｂによって潜堤Ａからの中詰材の吸出しを適切に防止することができる。さらに、岸側に向かって高くなる勾配を有する補強土層Ｂの表層は波浪により浸食されやすく、その上に覆砂した場合も覆砂層が浸食されやすいが、補強土層Ｂの表層を被覆石Ｄで覆うことにより、波浪による補強土層Ｂの浸食を抑えることができる。
また、本発明の人工浅場又は干潟は、土留め機能を果たす補強土層Ｂの表層が岸側に向かって高くなる勾配を有しているため、潜堤Ａの天端高を変えることなく（すなわち、潜堤Ａの天端高が従来の人工浅場や干潟と同等であっても）、補強土層Ｂの岸側に設ける中詰層Ｃの天端高を高くすることができ、これにより覆砂層Ｅの勾配を緩くすることができる。このため、従来の人工浅場や干潟と較べて、（i）干潟面積を大幅に拡大することができる、（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる、若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される、という効果が得られる。さらに、中詰層Ｃの天端高を高くすることができるため、長期的に中詰材（浚渫土）に沈下が生じても干潟面積の減少を抑えることができる。また、浚渫土を中詰材とする中詰層Ｃの天端高を高くすることができるため、従来構造に較べて浅場や干潟の造成に用いる浚渫土量を増加させることができる利点がある。
図１１は、従来の人工浅場又は干潟の縦断面を模式的に示す説明図であり、サンドコンパクションパイルなどの地盤改良部Ｆ０の上に浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤Ａ０と、この潜堤Ａ０の岸側に設けられる中詰層Ｃ０と、この中詰層Ｃ０の表層上に設けられる覆砂層Ｅ０を備える。
これに対して、本発明の人工浅場又は干潟（以下、説明の便宜上、人工浅場又は干潟を「人工浅場」という）は、潜堤Ａの背後（岸側）に、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ所定の強度を有する補強土からなる補強土層Ｂを設けるとともに、この補強土層Ｂの表層の一部又は全部に岸側に向かって高くなるような勾配を付けたこと、また、補強土層Ｂの表層を覆砂ではなく被覆石Ｄで覆うようにしたことを特徴とする。
これに対して、本発明の人工浅場又は干潟（以下、説明の便宜上、人工浅場又は干潟を「人工浅場」という）は、潜堤Ａの背後（岸側）に、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ所定の強度を有する補強土からなる補強土層Ｂを設けるとともに、この補強土層Ｂの表層の一部又は全部に岸側に向かって高くなるような勾配を付けたこと、また、補強土層Ｂの表層を覆砂ではなく被覆石Ｄで覆うようにしたことを特徴とする。
このような本発明の構造では、補強土層Ｂが土留め機能を果たすとともに、補強土のせん断強度の効果により従来よりもすべり破壊が生じにくくなるため、潜堤Ａの規模を従来に較べて小さくすることができ、原地盤に作用する荷重が小さくなるため、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を従来に較べて格段に小さくすることができる。
また、補強土層Ｂを構成する補強土は、潜堤Ａの構成材（石材など）に較べて間隙が小さく、しかも所定の強度を有するものであるため、補強土層Ｂによって潜堤Ａからの中詰材の吸出しを適切に防止することができる。さらに、岸側に向かって高くなる勾配を有する補強土層Ｂの表層は波浪により浸食されやすく、その上に覆砂した場合も覆砂層が浸食されやすいが、補強土層Ｂの表層を被覆石Ｄで覆うことにより、波浪による補強土層Ｂの浸食を抑えることができる。
また、補強土層Ｂを構成する補強土は、潜堤Ａの構成材（石材など）に較べて間隙が小さく、しかも所定の強度を有するものであるため、補強土層Ｂによって潜堤Ａからの中詰材の吸出しを適切に防止することができる。さらに、岸側に向かって高くなる勾配を有する補強土層Ｂの表層は波浪により浸食されやすく、その上に覆砂した場合も覆砂層が浸食されやすいが、補強土層Ｂの表層を被覆石Ｄで覆うことにより、波浪による補強土層Ｂの浸食を抑えることができる。
一方、図１１に示すような従来の人工浅場又は干潟では、一般に土留め用の潜堤Ａ０は、周辺を航行する船舶の安全性から天端高−２．０ｍまでの高さに設定されることが多い。このため中詰層Ｃ０と覆砂層Ｅ０の表層は比較的大きな勾配（通常、１：３０〜１：５０程度の勾配）を有しており、さきに述べたように、この勾配のために覆砂層Ｅ０の波浪安定性を確保するのが難しい。また、上記のように潜堤Ａ０の天端高に制限があるため、中詰層Ｃ０と覆砂層Ｅ０の天端高は、その潜堤Ａ０の天端高の制約を受け、中詰材（浚渫土）の沈下により中詰層Ｃ０と覆砂層Ｅ０の天端高さが低下すると、干潟面積が減少してしまうことになる。
これに対して、本発明の構造では、土留め機能を果たす補強土層Ｂの表層が岸側に向かって高くなる勾配を有しているため、潜堤Ａの天端高が従来構造と同じであっても、補強土層Ｂの岸側に設ける中詰層Ｃの天端高を高くする（嵩上げする）ことができ、これにより覆砂層Ｅの勾配を緩くすることができる。このため、従来の人工浅場と較べて、（i）干潟面積を大幅に拡大することができる、（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる、若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される、という効果が得られる。さらに、中詰層Ｃの天端高を高くすることができるため、長期的に中詰材（浚渫土）に沈下が生じても、干潟面積の減少を抑えることができるとともに、従来構造に較べて人工浅場の造成に用いる浚渫土量を増加させることができる。
図１及び図２は、本発明の人工浅場の一実施形態を示すものであり、図１は人工浅場の縦断面を模式的に示す説明図、図２は図１における潜堤Ａ及び補強土層Ｂなどの部分拡大図である。
この実施形態は、潜堤の規模を従来に較べて小さくすることにより、原地盤に作用する荷重が特に小さくなるようにし、潜堤を設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を従来に較べて小さくできるようにしたものである。
この実施形態は、潜堤の規模を従来に較べて小さくすることにより、原地盤に作用する荷重が特に小さくなるようにし、潜堤を設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を従来に較べて小さくできるようにしたものである。
図１及び図２の人工浅場は、浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤Ａと、この潜堤Ａの岸側に、その側面１（法面）に接して設けられ、潜堤Ａを補強する所定幅の補強土層Ｂと、この補強土層Ｂの岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層Ｃと、補強土層Ｂの表層を覆うように設置される被覆石Ｄと、中詰層Ｃの表層上に設けられる覆砂層Ｅを備えている。
一般に、潜堤Ａを支持する海底部（原地盤）には地盤改良部Ｆが設けられる。特に、原地盤が粘性土などの軟弱地盤の場合には原地盤の地盤改良が必須であり、この地盤改良部Ｆの上に潜堤Ａが築造される。この地盤改良部Ｆは、サンドコンパクションパイル工法、置換工法、ドレーン工法、混合処理工法など、任意の工法で設けることができるが、人工浅場では、地盤内に砕石や砂などを用いた柱状体を設けることで地盤強度を増加させるサンドコンパクションパイル工法が用いられることが多い。なお、このサンドコンパクションパイル工法では、地盤改良部Ｆの最上部の盛上り土の上に敷砂（図示せず）が敷設され、その上に潜堤Ａを築造する。
潜堤Ａは、断面台形状の捨石式傾斜堤であり、この潜堤Ａの構造自体は従来と同様であるが、本実施形態では、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を小さくするため、図１１に示すような従来の潜堤Ａ０に較べて高さが低く、幅も小さく構成されている。
潜堤Ａの構成材としては、一般に天然石材が用いられるが、例えば、コンクリートブロック、鉄鋼スラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造スラグを主原料とする水和硬化体ブロック（例えば、鉄鋼スラグ水和固化体）、塊状の鉄鋼スラグなどを用いてもよく、天然石材を含めたこれらの材料の１種以上を用いることができる。
潜堤Ａの構成材としては、一般に天然石材が用いられるが、例えば、コンクリートブロック、鉄鋼スラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造スラグを主原料とする水和硬化体ブロック（例えば、鉄鋼スラグ水和固化体）、塊状の鉄鋼スラグなどを用いてもよく、天然石材を含めたこれらの材料の１種以上を用いることができる。
本実施形態における潜堤Ａの幅は、図１１に示す従来の潜堤Ａ０に較べて格段に小さく、しかもすべり破壊のせん断抵抗となる補強土層Ｂが設けられているため、地盤改良部Ｆの幅は従来の地盤改良部Ｆ０に較べてかなり小さい。
潜堤Ａの大きさは、設置する海域の水深や環境などによっても異なるので特に制限はないが、本実施形態のように潜堤Ａのサイズを小さくする場合では、潜堤材（一般的には、２０〜２００ｋｇ程度の天然石材）による施工可能な潜堤断面として、高さ２〜３ｍ程度、天端幅２ｍ前後、法面勾配１：１．５前後となる。
潜堤Ａの大きさは、設置する海域の水深や環境などによっても異なるので特に制限はないが、本実施形態のように潜堤Ａのサイズを小さくする場合では、潜堤材（一般的には、２０〜２００ｋｇ程度の天然石材）による施工可能な潜堤断面として、高さ２〜３ｍ程度、天端幅２ｍ前後、法面勾配１：１．５前後となる。
補強土層Ｂは、潜堤Ａの背後（岸側）に潜堤Ａと接するようにして所定幅で設けられる。
この補強土層Ｂは、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材（例えば天然石材）の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成される。また、この２８日養生後の一軸圧縮強さは２０ｋＮ／ｍ２以上が好ましく、５０ｋＮ／ｍ２以上がより好ましい。
補強土層Ｂに、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材の水中での単位体積質量よりも小さい補強土を用いるのは、従来の潜堤Ａ0の面積に相当する部分の質量を軽減することで、地盤に作用する荷重を少なくするためである。具体的には、補強土の水中での単位体積質量は１０ｋＮ／ｍ３未満とすることが好ましい。このような単位体積質量であれば、潜堤Ａの構成材（天然石材など）の水中での単位体積質量よりも小さくなり、地盤に作用する荷重を軽減できる。
この補強土層Ｂは、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材（例えば天然石材）の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成される。また、この２８日養生後の一軸圧縮強さは２０ｋＮ／ｍ２以上が好ましく、５０ｋＮ／ｍ２以上がより好ましい。
補強土層Ｂに、水中での単位体積質量が潜堤Ａの構成材の水中での単位体積質量よりも小さい補強土を用いるのは、従来の潜堤Ａ0の面積に相当する部分の質量を軽減することで、地盤に作用する荷重を少なくするためである。具体的には、補強土の水中での単位体積質量は１０ｋＮ／ｍ３未満とすることが好ましい。このような単位体積質量であれば、潜堤Ａの構成材（天然石材など）の水中での単位体積質量よりも小さくなり、地盤に作用する荷重を軽減できる。
また、２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上、好ましくは２０ｋＮ／ｍ２以上、より好ましくは５０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土を用いるのは、補強土層Ｂに土留として必要な強度をもたせるとともに、その表層上に設けられる被覆石Ｄの支持力を得るためである。さらに、補強土の粘着力（一軸圧縮強さの１／２相当）によるせん断抵抗の増加が期待でき、補強土層Ｂが円弧すべり（すべり破壊）のせん断抵抗になる。このため円弧すべりに対して余裕分が生じ、この面からも地盤改良幅を小さくすることができる。
また、潜堤Ａと浚渫土を中詰材とする中詰層Ｃの間に、上記のような所定の強度を有する補強土からなる補強土層Ｂを設けることで、中詰材（浚渫土）が潜堤Ａを透過して周辺海域に流出すること、すなわち潜堤Ａからの中詰材の吸出しを適切に防止することができる。
また、潜堤Ａと浚渫土を中詰材とする中詰層Ｃの間に、上記のような所定の強度を有する補強土からなる補強土層Ｂを設けることで、中詰材（浚渫土）が潜堤Ａを透過して周辺海域に流出すること、すなわち潜堤Ａからの中詰材の吸出しを適切に防止することができる。
ここで、補強土として、２８日養生後の一軸圧縮強さが２０ｋＮ／ｍ２以上、好ましくは５０ｋＮ／ｍ２以上となるものが望ましいのは、次のような理由による。すなわち、補強土層Ｂの表層に設ける被覆石Ｄの標準的な条件として、捨石（天然石など）の水中での単位体積質量１０ｋＮ／ｍ３程度、被覆石Ｄの厚さ０．５ｍ程度とし、また、補強土層Ｂの標準的な条件として、補強土（浚渫土と製鋼スラグの混合土）の水中での単位体積質量８ｋＮ／ｍ３程度、補強土層Ｂの厚さ２．０〜６．０ｍ程度とした場合、好ましい補強土の強度は、補強土の強度≧１０ｋＮ／ｍ３×０．５ｍ＋８ｋＮ／ｍ３×（２．０ｍ〜６．０ｍ）＝２１〜５３ｋＮ／ｍ２となり、したがって、２８日養生後の一軸圧縮強さが上記のレベルのものが好ましいことになる。
補強土層Ｂを構成する補強土には、上記のような水中での単位体積質量と一軸圧縮強さを満足するものであれば、どのような材料でも利用可能であるが、水和反応により強度を発現する補強土として、浚渫土又は／及び土砂に水和反応を生じさせる改質材（水硬性を有する固化材）を混合した混合土が挙げられ、本発明ではこの混合土を補強土として好適に使用できる。
浚渫土は、事前に乾燥処理（例えば、天日乾燥など）や脱水処理（薬剤を添加して凝集させた後に脱水・減容化する方法）を施したものであってもよい。土砂は建設残土などでもよい。改質材としては、水和反応を生じさせるものであれば特に種類を問わないが、例えば、セメント、石灰、製鋼スラグなどの鉄鋼スラグ、コンクリート廃材などが挙げられ、これらの１種以上を用いることができる。
これら改質材の種類と混合量を選択することで、補強土の一軸圧縮強さを調整することができる。
浚渫土は、事前に乾燥処理（例えば、天日乾燥など）や脱水処理（薬剤を添加して凝集させた後に脱水・減容化する方法）を施したものであってもよい。土砂は建設残土などでもよい。改質材としては、水和反応を生じさせるものであれば特に種類を問わないが、例えば、セメント、石灰、製鋼スラグなどの鉄鋼スラグ、コンクリート廃材などが挙げられ、これらの１種以上を用いることができる。
これら改質材の種類と混合量を選択することで、補強土の一軸圧縮強さを調整することができる。
改質材として用いる鉄鋼スラグとしては、高炉で発生する高炉徐冷スラグ（但し、この高炉徐冷スラグは水中で硫化物が溶出しないようにするため、十分にエージング処理したものが好ましい）、溶銑予備処理、転炉脱炭精錬、鋳造、電気炉精錬などの工程で発生する製鋼スラグ（脱燐スラグ・脱硫スラグ・脱珪スラグなどの溶銑予備処理スラグ、脱炭スラグ、鋳造スラグ、電気炉スラグなど）、鉱石還元スラグなどが挙げられ、これらの２種以上を用いてもよい。また、これらのスラグ中でも特に製鋼スラグが好ましく、そのなかでも特に脱炭スラグ（転炉スラグ）、脱燐スラグが好適である。また、十分な効果を得るためには、スラグは粉粒状のものを用いることが好ましい。
また、補強土層Ｂを構成する補強土は、特に、浚渫土又は／及び土砂に改質材として製鋼スラグを混合したものであることが好ましい。この補強土は、浚渫土又は／及び土砂と製鋼スラグの水和反応、さらに、製鋼スラグによる吸水効果により、浚渫土単体と比べて流動性が大幅に低下するため、混合土の水中投入時において、表層ｂの勾配を形成しやすい。
また、補強土層Ｂを構成する補強土は、特に、浚渫土又は／及び土砂に改質材として製鋼スラグを混合したものであることが好ましい。この補強土は、浚渫土又は／及び土砂と製鋼スラグの水和反応、さらに、製鋼スラグによる吸水効果により、浚渫土単体と比べて流動性が大幅に低下するため、混合土の水中投入時において、表層ｂの勾配を形成しやすい。
補強土層Ｂは、その表層ｂの一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有している。本実施形態の補強土層Ｂは断面山状に構成され、海側（潜堤Ａ側）の斜面部１０と平坦状の天端１２（頂部）が表層ｂを構成し、したがって、表層ｂのうち海側の領域（斜面部１０）が岸側に向かって高くなる勾配を有している。一方、補強土層Ｂの岸側（反潜堤Ａ側）の斜面部１１は中詰層Ｃの下側に位置する。
なお、表層ｂの勾配は、図４及び図５の実施形態のように、表層ｂの全部に付けてもよい。
補強土層Ｂの表層ｂの勾配（角度）の大きさは任意であるが、あまり急勾配にすると斜面が安定しないため、勾配は１：３〜１：５程度が望ましい。なお、天端１２を緩傾斜状にしてもよいが、その場合には覆砂層Ｅと同程度の勾配が適当である。
なお、表層ｂの勾配は、図４及び図５の実施形態のように、表層ｂの全部に付けてもよい。
補強土層Ｂの表層ｂの勾配（角度）の大きさは任意であるが、あまり急勾配にすると斜面が安定しないため、勾配は１：３〜１：５程度が望ましい。なお、天端１２を緩傾斜状にしてもよいが、その場合には覆砂層Ｅと同程度の勾配が適当である。
補強土層Ｂの表層ｂに上記のような勾配を設けることにより、補強土層Ｂの土留めとしての高さが確保でき、中詰層Ｃを嵩上げすることができる利点があるが、これについては、他の実施形態（図４及び図５）において説明する。
補強土層Ｂの天端１２の高さは、潜堤Ａの天端２よりも高い位置にある。また、補強土層Ｂの表層ｂは、潜堤Ａの天端２かそれよりも低い位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接するが、本実施形態では、潜堤Ａの天端２の位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接している。換言すると、補強土層Ｂは潜堤Ａの側面１（法面）全体に接するように設けられている。
補強土層Ｂの天端１２の高さは、潜堤Ａの天端２よりも高い位置にある。また、補強土層Ｂの表層ｂは、潜堤Ａの天端２かそれよりも低い位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接するが、本実施形態では、潜堤Ａの天端２の位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接している。換言すると、補強土層Ｂは潜堤Ａの側面１（法面）全体に接するように設けられている。
補強土層Ｂの幅ｗB0は特に制限はないが、この幅ｗB0が小さすぎると潜堤Ａを補強する効果が低下する恐れがあり、また、斜面部１１の勾配が急になるので水中施工が難しくなる。一方、幅ｗB0が大きすぎると施工コストが増加するとともに、補強土層Ｂの容積が増加することに伴い中詰層Ｃの容積が相対的に減少するため、中詰材として使用する浚渫土の量が少なくなってしまう。本実施形態では、補強土層Ｂの幅ｗB0は、潜堤Ａの底面の幅ｗＡの２〜７倍程度が好ましい。
また、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1も特に制限はないが、この幅ｗB1が小さすぎると、勾配が急になりすぎ、施工に支障をきたす恐れがある。また、中詰材（浚渫土）の吸出し防止効果が低下する恐れがあるとともに、潜堤Ａの補強効果も小さくなる。一方、幅ｗB1が大きすぎると補強土層Ｂの幅ｗB0も大きくなり、上記のような問題が生じてくる。このため本実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は、潜堤Ａの底面の幅ｗＡの１〜３倍程度が好ましい。
なお、中詰層Ｃの高さにもよるが、一般的には圧密沈下量１〜２ｍ程度であり、標準的な構造・規模の人工浅場では、斜面部１０の勾配を１：３とすると、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は８〜２０ｍ程度になることが多い。
なお、中詰層Ｃの高さにもよるが、一般的には圧密沈下量１〜２ｍ程度であり、標準的な構造・規模の人工浅場では、斜面部１０の勾配を１：３とすると、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は８〜２０ｍ程度になることが多い。
中詰層Ｃは補強土層Ｂの岸側に設けられるが、補強土層Ｂの斜面部１１に対しては、これを覆うようにその上に設けられる。中詰層Ｃは浚渫土からなる中詰材で構成される。本発明では、施工コスト低減のために、浚渫土に固化材を混合したような中詰材は用いない。このような中詰材を用いないで人工浅場を造成することが、本発明の主旨の一つである。
覆砂層Ｅには、通常、天然砂が用いられるが、粒状の鉄鋼スラグなどのような他の材料を用いてもよい。
なお、中詰層Ｃの上の覆砂層Ｅにも岸側に向かって高くなる勾配が付けられており、この勾配を形成するために、中詰層Ｃ、覆砂層Ｅの１つ以上の敷設厚さが調整される。
覆砂層Ｅには、通常、天然砂が用いられるが、粒状の鉄鋼スラグなどのような他の材料を用いてもよい。
なお、中詰層Ｃの上の覆砂層Ｅにも岸側に向かって高くなる勾配が付けられており、この勾配を形成するために、中詰層Ｃ、覆砂層Ｅの１つ以上の敷設厚さが調整される。
本発明の人工浅場は、中詰層Ｃの表層上に覆砂層Ｅを設ける一方で、補強土層Ｂの表層を覆うように被覆石Ｅを設置することが特徴の１つである。
補強土層Ｂの表層ｂには岸側に向かって高くなる勾配があるため、この表層ｂ上に覆砂層を設けた場合には、特に波浪による浸食を受けやすい。このため、補強土層Ｂの表層ｂには被覆石Ｄを設置する。
本実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂに連なる潜堤Ａの天端２の上にも被覆石Ｄが設置されている。
補強土層Ｂの表層ｂには岸側に向かって高くなる勾配があるため、この表層ｂ上に覆砂層を設けた場合には、特に波浪による浸食を受けやすい。このため、補強土層Ｂの表層ｂには被覆石Ｄを設置する。
本実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂに連なる潜堤Ａの天端２の上にも被覆石Ｄが設置されている。
被覆石Ｄとしては、潜堤Ａの構成材と同様のものを用いることができる。すなわち、一般に天然石材が用いられるが、例えば、コンクリートブロック、鉄鋼スラグを主原料とする炭酸固化体ブロック、鉄鋼製造スラグを主原料とする水和硬化体ブロック（例えば、鉄鋼スラグ水和固化体）、塊状の鉄鋼スラグなどを用いてもよく、天然石材を含めたこれらの材料の１種以上を用いることができる。被覆石Ｄのサイズ（粒径）は、２〜１００ｍｍ程度が好ましい。
図１及び図２の実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂの全体を覆うように被覆石Ｄを設置しているが、被覆石Ｄは補強土層Ｂの表層ｂのうちの海側の領域のみを覆うように設置してもよい。この場合には、補強土層Ｂの表層ｂの残部領域上には覆砂層Ｅが設けられる。
図３は、そのような構造の人工浅場の一実施形態を示すもので、人工浅場の縦断面を模式的に示す説明図（潜堤Ａ及び補強土層Ｂなどの部分拡大図）である。
この実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂのうち勾配を有する海側の領域にのみ被覆石Ｄを設置し、補強土層Ｂの表層ｂの残部領域である天端１２上には覆砂層Ｅが設けられている。
その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
図３は、そのような構造の人工浅場の一実施形態を示すもので、人工浅場の縦断面を模式的に示す説明図（潜堤Ａ及び補強土層Ｂなどの部分拡大図）である。
この実施形態では、補強土層Ｂの表層ｂのうち勾配を有する海側の領域にのみ被覆石Ｄを設置し、補強土層Ｂの表層ｂの残部領域である天端１２上には覆砂層Ｅが設けられている。
その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
図４及び図５は、本発明の人工浅場の他の実施形態を示すものであり、図４は人工浅場の縦断面を模式的に示す説明図、図５は図４における潜堤Ａ及び補強土層Ｂなどの部分拡大図である。
この実施形態は、潜堤Ａの規模（天端高など）は従来構造とほぼ同等とし、補強土層Ｂの岸側に設ける中詰層Ｃの天端高を高く（嵩上げ）できるように、補強土層Ｂの天端を高くしたものである。さきに述べたように、この構造では、中詰層Ｃの天端高を高くすることにより覆砂層Ｅの勾配が緩くなるため、（i）干潟面積を大幅に拡大できる、（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる、若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される、という効果が得られる。さらに、中詰層Ｃの天端高を高くすることができるため、長期的に中詰材（浚渫土）に沈下が生じても干潟面積の減少を抑えることができるとともに、従来構造に較べて人工浅場の造成に用いる浚渫土量を増加させることができる。
潜堤Ａの大きさは、設置する海域の水深や環境などによっても異なるので特に制限はないが、通常、高さ２．０〜６．０ｍ程度、天端幅２ｍ前後、法面勾配１：１．５前後であり、天端高は最低水面下−２．０ｍ前後である。
この実施形態は、潜堤Ａの規模（天端高など）は従来構造とほぼ同等とし、補強土層Ｂの岸側に設ける中詰層Ｃの天端高を高く（嵩上げ）できるように、補強土層Ｂの天端を高くしたものである。さきに述べたように、この構造では、中詰層Ｃの天端高を高くすることにより覆砂層Ｅの勾配が緩くなるため、（i）干潟面積を大幅に拡大できる、（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる、若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される、という効果が得られる。さらに、中詰層Ｃの天端高を高くすることができるため、長期的に中詰材（浚渫土）に沈下が生じても干潟面積の減少を抑えることができるとともに、従来構造に較べて人工浅場の造成に用いる浚渫土量を増加させることができる。
潜堤Ａの大きさは、設置する海域の水深や環境などによっても異なるので特に制限はないが、通常、高さ２．０〜６．０ｍ程度、天端幅２ｍ前後、法面勾配１：１．５前後であり、天端高は最低水面下−２．０ｍ前後である。
補強土層Ｂは、図１及び図２の実施形態と同様に、潜堤Ａの背後（岸側）に潜堤Ａの岸側の側面１と接するようにして所定幅で設けられる。補強土層Ｂの表層ｂは、その全体が岸側に向かって高くなる勾配を有している。
本実施形態の補強土層Ｂは上面が断面山状に構成され、海側（潜堤Ａ側）の斜面部１０の上面が表層ｂを構成し、岸側（反潜堤Ａ側）の斜面部１１が中詰層Ｃの下側に位置する。断面山状の頂部が補強土層Ｂの天端１２である。
本実施形態の補強土層Ｂは上面が断面山状に構成され、海側（潜堤Ａ側）の斜面部１０の上面が表層ｂを構成し、岸側（反潜堤Ａ側）の斜面部１１が中詰層Ｃの下側に位置する。断面山状の頂部が補強土層Ｂの天端１２である。
補強土層Ｂの表層ｂに上記のような勾配を設けることにより、補強土層Ｂの土留めとしての高さが確保でき、中詰層Ｃを嵩上げすることができる。補強土層Ｂの天端１２の高さは任意であるが、中詰材（浚渫土）の圧密沈下量に相当する高さを嵩上げできるように設定するのが好ましく、少なくとも潜堤Ａの天端２よりも高い位置にあることが好ましい。
本実施形態の補強土層Ｂの表層ｂは、潜堤Ａの天端２よりも低い位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接しているが、図１及び図２の実施形態のように、潜堤Ａの天端２の位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接するようにしてもよい。表層ｂの勾配（角度）の大きさは任意であるが、あまり急勾配とすると斜面が安定しないため、勾配は１：３〜１：５程度が望ましい。
本実施形態の補強土層Ｂの表層ｂは、潜堤Ａの天端２よりも低い位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接しているが、図１及び図２の実施形態のように、潜堤Ａの天端２の位置で潜堤Ａの側面１（法面）に接するようにしてもよい。表層ｂの勾配（角度）の大きさは任意であるが、あまり急勾配とすると斜面が安定しないため、勾配は１：３〜１：５程度が望ましい。
補強土層Ｂの幅ｗB0は特に制限はないが、この幅ｗB0が小さすぎると潜堤Ａを補強する効果が低下する恐れがあり、また、斜面部１１の勾配が急になるので水中施工が難しくなる。一方、幅ｗB0が大きすぎると施工コストが増加するとともに、補強土層Ｂの容積が増加することに伴い中詰層Ｃの容積が相対的に減少するため、中詰材として使用する浚渫土の量が少なくなってしまう。このため本実施形態では、補強土層Ｂの幅ｗB0は、潜堤Ａの底面の幅ｗＡの１〜４倍程度が好ましい。
また、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1も特に制限はないが、この幅ｗB1が小さすぎると、勾配が急になりすぎ、施工に支障をきたす恐れがある。また、中詰材（浚渫土）の吸出し防止効果が低下する恐れがあるとともに、潜堤Ａの補強効果も小さくなる。一方、幅ｗB1が大きすぎると補強土層Ｂの幅ｗB0も大きくなり、上記のような問題が生じてくる。このため補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は、潜堤Ａの底面の幅ｗＡの０．１〜１倍程度が好ましい。
なお、中詰層Ｃの高さにもよるが、一般的には圧密沈下量１〜２ｍ程度であり、標準的な構造・規模の人工浅場では、斜面部１０の勾配を１：３とすると、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は３〜６ｍ程度になることが多い。
なお、中詰層Ｃの高さにもよるが、一般的には圧密沈下量１〜２ｍ程度であり、標準的な構造・規模の人工浅場では、斜面部１０の勾配を１：３とすると、補強土層Ｂの表層ｂの幅ｗB1は３〜６ｍ程度になることが多い。
本実施形態でも、補強土層Ｂの表層ｂ全体を覆うように被覆石Ｄが設置されている。さきに述べたように、補強土層Ｂの表層ｂには岸側に向かって高くなる勾配があるため、この表層ｂ上に覆砂層を設けた場合には、特に波浪による浸食を受けやすい。このため、補強土層Ｂの表層ｂには被覆石Ｄを設置する。なお、被覆石Ｄは補強土層Ｂの表層ｂのうちの海側の領域のみを覆うように設置してもよい。この場合には、補強土層Ｂの表層ｂの残部領域上には覆砂層Ｅが設けられる。
その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
本実施形態の人工浅場は、従来の人工浅場と較べて、潜堤Ａが同じ天端高であっても中詰層Ｃの天端高を高くすることができ、これにより覆砂層Ｅの勾配が緩くなる。このため、従来の人工浅場と較べて、
（i）干潟面積を大幅に拡大することができる。
（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる。若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される。
という有利な効果が得られる。
本実施形態のような人工浅場において、覆砂層Ｅの勾配に特別な制限はないが、上記の理由から、１：５０未満の緩い勾配、例えば１：７０〜１：１３０程度の緩い勾配とすることが可能である。
（i）干潟面積を大幅に拡大することができる。
（ii）特に粗い粒度の覆砂材を用いなくても覆砂層Ｅの高い波浪安定性が得られる。若しくは、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなり、干潟生物の生息環境が改善される。
という有利な効果が得られる。
本実施形態のような人工浅場において、覆砂層Ｅの勾配に特別な制限はないが、上記の理由から、１：５０未満の緩い勾配、例えば１：７０〜１：１３０程度の緩い勾配とすることが可能である。
図６は、本実施形態の人工浅場の代表例（図６（ア））と従来の人工浅場の代表例（図６（イ））について、その構造を比較して示したもの（模式的な縦断面図）である。図６（ア）に示す本実施形態の人工浅場（以下、説明の便宜上「本発明構造」という）は、潜堤Ａの天端高が図６（イ）に示す従来の人工浅場（以下、説明の便宜上「従来構造」という）と同じであるが、従来構造に較べて中詰層Ｃの天端高は相当程度高く、その分、覆砂層Ｅの勾配が緩くなっている。以下、この図６に基づいて上記（i）、（ii）の効果を具体的に説明する。
（i）干潟面積の拡大
干潟面積とは、潮汐による海水面の上下変動により、陸地と海面下になることを繰り返す地形の面積のことであり、当然、人工浅場は干潟面積ができるだけ広くなるように造成されることが好ましい。図６に示されるように、本発明構造は、従来構造と較べて覆砂層Ｅの勾配が緩くなり、この例では、従来構造における覆砂層Ｅ０の勾配が１：４０であるのに対して、本発明構造における覆砂層Ｅの勾配は１：１１０になっている。このため、造成された人工浅場（但し、常時陸地となる造成部分は除く）の沖合方向への造成幅１４０ｍに対する干潟面積の幅（沖合方向への幅）は、従来構造では４０ｍであるのに対して、本発明構造では１１０ｍであり、従来構造の３倍近い干潟面積となっている。
一般に、本発明構造では、造成された人工浅場（但し、常時陸地となる造成部分は除く）の面積の５０〜８０％程度を干潟面積とすることができ、このため従来構造の２〜３倍程度の干潟面積を確保することができる。
干潟面積とは、潮汐による海水面の上下変動により、陸地と海面下になることを繰り返す地形の面積のことであり、当然、人工浅場は干潟面積ができるだけ広くなるように造成されることが好ましい。図６に示されるように、本発明構造は、従来構造と較べて覆砂層Ｅの勾配が緩くなり、この例では、従来構造における覆砂層Ｅ０の勾配が１：４０であるのに対して、本発明構造における覆砂層Ｅの勾配は１：１１０になっている。このため、造成された人工浅場（但し、常時陸地となる造成部分は除く）の沖合方向への造成幅１４０ｍに対する干潟面積の幅（沖合方向への幅）は、従来構造では４０ｍであるのに対して、本発明構造では１１０ｍであり、従来構造の３倍近い干潟面積となっている。
一般に、本発明構造では、造成された人工浅場（但し、常時陸地となる造成部分は除く）の面積の５０〜８０％程度を干潟面積とすることができ、このため従来構造の２〜３倍程度の干潟面積を確保することができる。
（ii）覆砂層の波浪安定性の向上など
本発明構造では、覆砂層Ｅの勾配が緩くなることで、従来構造と較べて覆砂層Ｅの波浪安定性が向上し、より高い波浪に対しても覆砂層Ｅの浸食が抑えられる。一方、波浪安定性を従来の人工浅場と同程度にした場合には、より粒径の小さい覆砂材を使用でき、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなるため、干潟生物の生息環境が改善され、多様な生物種が生息可能となる。
海浜勾配の汀線の浸食・堆積の条件は、下記（1）式のＣ値で推定することができ、Ｃ値＞１８では浸食傾向、Ｃ値＜９では堆積傾向を示す。下記（1）式は、図７（海の自然再生ワーキンググループ、海の自然再生ハンドブック−その計画・技術・実践−、第２巻 干潟編、株式会社ぎょうせい、平成１５年１１月１０日、７７頁「図-4.19」）を根拠とする。
本発明構造では、覆砂層Ｅの勾配が緩くなることで、従来構造と較べて覆砂層Ｅの波浪安定性が向上し、より高い波浪に対しても覆砂層Ｅの浸食が抑えられる。一方、波浪安定性を従来の人工浅場と同程度にした場合には、より粒径の小さい覆砂材を使用でき、使用可能な覆砂材の粒径範囲が広くなるため、干潟生物の生息環境が改善され、多様な生物種が生息可能となる。
海浜勾配の汀線の浸食・堆積の条件は、下記（1）式のＣ値で推定することができ、Ｃ値＞１８では浸食傾向、Ｃ値＜９では堆積傾向を示す。下記（1）式は、図７（海の自然再生ワーキンググループ、海の自然再生ハンドブック−その計画・技術・実践−、第２巻 干潟編、株式会社ぎょうせい、平成１５年１１月１０日、７７頁「図-4.19」）を根拠とする。
本発明構造と従来構造について、覆砂層の浸食を生じない限界波高（波の高さＨ０）、覆砂層の勾配、必要とされる覆砂材の粒径の関係を表１に示す。これによれば、必要とされる覆砂材の粒径が同じである場合、本発明構造の限界波高は従来構造よりも大きくなり、波浪安定性が向上する。一方、限界波高が同じである場合には、本発明構造では従来構造に較べてより粒径が小さい覆砂材が使用でき、従来構造よりも覆砂材の粒径範囲が広がることから、干潟生物の生息環境が改善され、多様な生物種が生息可能となる。
本発明の人工浅場は、（i）図１及び図２の実施形態のように潜堤Ａの規模を小さくして原地盤に作用する荷重が低減させることで、潜堤Ａを設置する地盤部分の地盤改良の規模（地盤改良幅）を小さくすること、（ii）図４及び図５の実施形態のように補強土層Ｂの天端を高くすることで中詰層Ｃの天端高を高くし、覆砂層Ｅの勾配を緩くすることにより干潟面積の拡大、覆砂層Ｅの波浪安定性の向上などを図ること、という２つの要求を満たすような構造とすることもできる。
図８は、そのような構造の人工浅場の一実施形態を示すもので、人工浅場の縦断面を模式的に示す説明図（潜堤Ａ及び補強土層Ｂなどの部分拡大図）である。
この実施形態では、図１及び図２の実施形態と同様に、潜堤Ａの規模を小さくして地盤改良部Ｆの規模（地盤改良幅）を小さくする一方で、図４及び図５の実施形態と同様に、補強土層Ｂの天端を高くすることで中詰層Ｃの天端高を高くしている。
なお、その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
この実施形態では、図１及び図２の実施形態と同様に、潜堤Ａの規模を小さくして地盤改良部Ｆの規模（地盤改良幅）を小さくする一方で、図４及び図５の実施形態と同様に、補強土層Ｂの天端を高くすることで中詰層Ｃの天端高を高くしている。
なお、その他の構成や機能、作用効果は図１及び図２の実施形態と同様であるので、構成について同一の符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。
本発明の人工浅場を造成する方法としては、潜堤の設置場所（海底部）が軟弱地盤である場合には地盤改良して地盤改良部Ｆを設けた上で、潜堤Ａを築造する。次いで、この潜堤Ａの背後（岸側）に補強土を投入して補強土層Ｂを設ける。その際、補強土層Ｂの表層ｂに所定の勾配を形成する。次いで、補強土層Ｂの表層ｂ（表層ｂの全部又は海側の領域）を覆うように被覆石Ｄを設置する。その後、補強土層Ｂの岸側に中詰材である浚渫土を投入して中詰層Ｃを設け、最後に中詰層Ｃの表層上（補強土層Ｂの表層ｂのうちの海側の領域にのみ被覆石Ｄを設置した場合には、さらに補強土層Ｂの表層ｂの残部領域上）に覆砂層Ｅを設ける。
［実施例１］
原地盤が軟弱であり、地盤改良が必要な水深１０ｍの海域に図９に示す構造の人工浅場（又は干潟）を造成した。
地盤改良部Ｆは、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）で施工し、改良率２５％、改良杭の長さ１２ｍ、幅（地盤改良幅）２１ｍとした。また、ＳＣＰ工法による盛上り土の高さ１．０ｍ、敷砂の高さ１．０ｍとした。
土留用の潜堤Ａは、水中での単位体積質量が１０ｋＮ／ｍ３の天然石材を用いた捨石式傾斜堤とし、高さ３．０ｍ、底部幅１１ｍ、天端幅２．０ｍ、天端高−５．０ｍ、法勾配１：１．５とした。
原地盤が軟弱であり、地盤改良が必要な水深１０ｍの海域に図９に示す構造の人工浅場（又は干潟）を造成した。
地盤改良部Ｆは、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）で施工し、改良率２５％、改良杭の長さ１２ｍ、幅（地盤改良幅）２１ｍとした。また、ＳＣＰ工法による盛上り土の高さ１．０ｍ、敷砂の高さ１．０ｍとした。
土留用の潜堤Ａは、水中での単位体積質量が１０ｋＮ／ｍ３の天然石材を用いた捨石式傾斜堤とし、高さ３．０ｍ、底部幅１１ｍ、天端幅２．０ｍ、天端高−５．０ｍ、法勾配１：１．５とした。
補強土層Ｂの表層bは、潜堤天端の位置より岸側（陸上側）に向かって高くなるように勾配を設けた幅９．０ｍの斜面部１０と、この斜面部１０に連なる幅２．０ｍの天端１２（平坦部）からなり、斜面部１０は勾配１：３とした。また、天端１２（平坦部）から岸側（陸上側）に向かって低くなるように、勾配１：３の斜面部１１を海底面まで設けた。
補強土層Ｂを構成する補強土としては、浚渫土８０体積％と製鋼スラグ２０体積％の混合土を用いた。室内配合試験の結果、この混合土は、水中での単位体積質量が６．２ｋＮ／ｍ３、２８日養生後の一軸圧縮強が１６０ｋＮ／ｍ２であった。
補強土層Ｂの表層ｂ全体を、被覆厚さ約１．０ｍ、単位体積質量１０ｋＮ／ｍ３の被覆石Ｄ（天然石材、粒径２〜１００ｍｍ）で覆った。
補強土層Ｂを構成する補強土としては、浚渫土８０体積％と製鋼スラグ２０体積％の混合土を用いた。室内配合試験の結果、この混合土は、水中での単位体積質量が６．２ｋＮ／ｍ３、２８日養生後の一軸圧縮強が１６０ｋＮ／ｍ２であった。
補強土層Ｂの表層ｂ全体を、被覆厚さ約１．０ｍ、単位体積質量１０ｋＮ／ｍ３の被覆石Ｄ（天然石材、粒径２〜１００ｍｍ）で覆った。
補強土層Ｂの岸側（陸上側）に、浚渫土（水中での単位体積重量４．５ｋＮ／ｍ３、粘着力１．５ｋＮ／ｍ２）を中詰材とする中詰層Ｃを設けた。さらに、中詰層Ｃの表層の上に天然砂による覆砂層Ｅを設けた。覆砂層Ｅの厚さは０．５ｍ、勾配１：８０とした。
以上のように、本実施例の人工浅場（又は干潟）では、従来構造では潜堤の一部が設けられていた部分に、水中単位体積質量が潜堤構成材の水中単位体積質量よりも小さく、且つ所定の強度を有する補強土を設けた構造としたことにより、原地盤に作用する荷重が小さくなり、且つ補強土のせん断抵抗によって従来よりもすべり破壊が生じにくくなるため、従来構造に較べて地盤改良幅を大幅に縮小する（従来構造の０．７倍程度）ことができた。
以上のように、本実施例の人工浅場（又は干潟）では、従来構造では潜堤の一部が設けられていた部分に、水中単位体積質量が潜堤構成材の水中単位体積質量よりも小さく、且つ所定の強度を有する補強土を設けた構造としたことにより、原地盤に作用する荷重が小さくなり、且つ補強土のせん断抵抗によって従来よりもすべり破壊が生じにくくなるため、従来構造に較べて地盤改良幅を大幅に縮小する（従来構造の０．７倍程度）ことができた。
［実施例２］
原地盤が軟弱であり、地盤改良が必要な水深８ｍの海域に図１０に示す構造の人工浅場（又は干潟）を造成した。
地盤改良部Ｆは、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）で施工し、改良率２５％、改良杭の長さ１０ｍ、幅（地盤改良幅）３８ｍとした。また、ＳＣＰ工法による盛上り土（図示せず）の高さ１．０ｍ、敷砂（図示せず）の高さ１．０ｍとした。
土留用の潜堤Ａは、水中での単位体積質量が１０ｋＮ／ｍ３の天然石材を用いた捨石式傾斜堤とし、高さ６．０ｍ、底部幅２０ｍ、天端幅２．０ｍ、天端高−２．０ｍ、法勾配１：１．５とした。
補強土層Ｂは、潜堤法面部−３．０ｍの位置より、岸側（陸上側）に向かって高くなるように、勾配１：３、幅７．０ｍの斜面部１０（その上面が表層ｂ）を設け、斜面の最上部（補強土層Ｂの天端１２）の標高−０．７ｍより、岸側（陸上側）に向かって低くなるように、勾配１：３の斜面部１１を海底面まで設けた。
原地盤が軟弱であり、地盤改良が必要な水深８ｍの海域に図１０に示す構造の人工浅場（又は干潟）を造成した。
地盤改良部Ｆは、サンドコンパクションパイル工法（ＳＣＰ工法）で施工し、改良率２５％、改良杭の長さ１０ｍ、幅（地盤改良幅）３８ｍとした。また、ＳＣＰ工法による盛上り土（図示せず）の高さ１．０ｍ、敷砂（図示せず）の高さ１．０ｍとした。
土留用の潜堤Ａは、水中での単位体積質量が１０ｋＮ／ｍ３の天然石材を用いた捨石式傾斜堤とし、高さ６．０ｍ、底部幅２０ｍ、天端幅２．０ｍ、天端高−２．０ｍ、法勾配１：１．５とした。
補強土層Ｂは、潜堤法面部−３．０ｍの位置より、岸側（陸上側）に向かって高くなるように、勾配１：３、幅７．０ｍの斜面部１０（その上面が表層ｂ）を設け、斜面の最上部（補強土層Ｂの天端１２）の標高−０．７ｍより、岸側（陸上側）に向かって低くなるように、勾配１：３の斜面部１１を海底面まで設けた。
補強土層Ｂを構成する補強土としては、浚渫土７０体積％と製鋼スラグ３０体積％の混合土を用いた。室内配合試験の結果、この混合土は、水中での単位体積質量が８．２ｋＮ／ｍ３、２８日養生後の一軸圧縮強さが１９０ｋＮ／ｍ２であった。
補強土層Ｂの表層ｂ全体を、被覆厚さ約１．０ｍ、単位体積質量１０ｋＮ／ｍ３の被覆石Ｄ（天然石材、粒径２〜１００ｍｍ）で覆った。
補強土層Ｂの岸側（陸上側）に、浚渫土（水中での単位体積重量４．５ｋＮ／ｍ３、粘着力１．５ｋＮ／ｍ２）を中詰材とする中詰層Ｃを設けた。さらに、中詰層Ｃの表層の上に天然砂による覆砂層Ｅを設けた。覆砂層Ｅの厚さは０．５ｍとした。
補強土層Ｂの表層ｂ全体を、被覆厚さ約１．０ｍ、単位体積質量１０ｋＮ／ｍ３の被覆石Ｄ（天然石材、粒径２〜１００ｍｍ）で覆った。
補強土層Ｂの岸側（陸上側）に、浚渫土（水中での単位体積重量４．５ｋＮ／ｍ３、粘着力１．５ｋＮ／ｍ２）を中詰材とする中詰層Ｃを設けた。さらに、中詰層Ｃの表層の上に天然砂による覆砂層Ｅを設けた。覆砂層Ｅの厚さは０．５ｍとした。
このような構成とすることで、覆砂層Ｅの勾配を１：１００とし、造成された人工浅場（但し、常時陸地となる造成部分は除く）の面積の約７０％を干潟面積とすることができた。また、従来構造（浚渫土の勾配１／３０の場合、標高−２．８ｍ）と比較して、中詰層Ｃを高さ約２．０ｍ分だけ嵩上げすることができるため、長期的に高さ２．０ｍ分の圧密沈下が発生しても、干潟面積の減少を抑えることができる。また、中詰層Ｃの天端高を高くすることができるので、従来構造と比較して、浅場造成に用いる浚渫土を増量できる。さらに、補強土層Ｂにより潜堤Ａからの中詰材（浚渫土）の吸出しも適切に防止することができる。
Ａ 潜堤
Ｂ 補強土層
Ｃ 中詰層
Ｄ 被覆石
Ｅ 覆砂層
Ｆ 地盤改良部
ｂ 表層
１ 側面（法面）
２ 天端
１０，１１ 斜面部
１２ 天端
Ｂ 補強土層
Ｃ 中詰層
Ｄ 被覆石
Ｅ 覆砂層
Ｆ 地盤改良部
ｂ 表層
１ 側面（法面）
２ 天端
１０，１１ 斜面部
１２ 天端
Claims (7)
- 浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤（A）と、該潜堤（A）の岸側に、その側面（但し、側面が法面である場合を含む。）に接して設けられ、潜堤（A）を補強する所定幅の補強土層（B）と、該補強土層（B）の岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層（C）と、補強土層（B）の表層を覆うように設置される被覆石（D）と、中詰層（C）の表層上に設けられる覆砂層（E）を備える人工浅場又は干潟であって、
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。 - 浅場又は干潟の造成水域を囲むようにして設けられる土留め用の潜堤（A）と、該潜堤（A）の岸側に、その側面（但し、側面が法面である場合を含む。）に接して設けられ、潜堤（A）を補強する所定幅の補強土層（B）と、該補強土層（B）の岸側に設けられる、浚渫土を中詰材とする中詰層（C）と、補強土層（B）の表層のうちの海側の領域を覆うように設置される被覆石（D）と、中詰層（C）の表層上及び補強土層（B）の表層の残部領域上に設けられる覆砂層（E）を備える人工浅場又は干潟であって、
補強土層（B）は、水中での単位体積質量が潜堤（A）の構成材の水中での単位体積質量よりも小さく、且つ２８日養生後の一軸圧縮強さが１０ｋＮ／ｍ２以上となる補強土で構成されるとともに、補強土層（B）の表層の一部又は全部が岸側に向かって高くなる勾配を有することを特徴とする人工浅場又は干潟。 - 潜堤（A）の天端高さが補強土層（B）の天端高さよりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載の人工浅場又は干潟。
- 補強土層（B）の表層の前記勾配が１：３〜１：５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人工浅場又は干潟。
- 補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に水和反応を生じさせる改質材を混合したものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の人工浅場又は干潟。
- 補強土層（B）を構成する補強土は、水中での単位体積重量が１０ｋＮ／ｍ３未満であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の人工浅場又は干潟。
- 補強土層（B）を構成する補強土は、浚渫土又は／及び土砂に改質材として製鋼スラグを混合したものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の人工浅場又は干潟。
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