JP2020051057A - Banking structure, construction method of banking structure, and repair method of banking structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、傾斜面が形成される盛土構造、盛土構造の構築方法及び盛土構造の改修方法に関するものである。 The present invention relates to an embankment structure in which an inclined surface is formed, a construction method of the embankment structure, and a repair method of the embankment structure.
傾斜面（法面）が形成される盛土は、道路用や鉄道用、あるいは河川堤防などのあらゆる場面で構築されるが、降雨による浸透水によって盛土内部が飽和すると、不安定となり崩壊の危険が増すため、様々な対策工が施される。 The embankment on which the slope (slope) is formed can be constructed for roads, railroads, and river embankments in all situations. Various measures are taken to increase the number.
一方、土の性質として、不飽和な状態での上層部の細粒土と下層部の粗粒土との透水性の差異により、上層部の細粒土に保水域が生じる「キャピラリーバリア」が知られており、古くは古墳や廃棄物処分場に利用されている。 On the other hand, as a property of the soil, the `` capillary barrier '' where a water retention area is generated in the upper layer of fine-grained soil due to the difference in permeability between the upper-layer fine-grained soil and the lower-layer coarse-grained soil in an unsaturated state It is known and has long been used in tombs and waste disposal sites.
特許文献１には、既設盛土の排水対策として、排水パイプを傾斜面から盛土内部に向けて打ち込む技術が開示されている。この排水パイプには、管周壁に多数のスリットや取水用開口が設けられており、その周囲の盛土内の水が取り込まれると、傾斜面に露出された吐出口から排水が行われる構成となっている。 Patent Literature 1 discloses a technique of driving a drain pipe from an inclined surface into the embankment as a measure for draining the existing embankment. This drain pipe is provided with a number of slits and water intake openings in the pipe peripheral wall, and when water in the surrounding embankment is taken in, drainage is performed from the discharge port exposed on the slope. ing.
しかしながら、豪雨などによって短時間に多量の水が盛土内に浸透するような場合においては、効率的に盛土内から排水を行わせる必要があり、単に排水パイプを盛土内部に打ち込むだけでは、その周囲の限られた範囲の水しか排水できず、斜面崩壊を防ぐことができないおそれがある。 However, in cases where a large amount of water permeates the embankment in a short time due to heavy rain, etc., it is necessary to efficiently drain water from the embankment. There is a possibility that only a limited area of water can be drained and slope failure cannot be prevented.
そこで、本発明は、効率的に盛土内部の水を排水させることが可能な盛土構造、盛土構造の構築方法及び盛土構造の改修方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide an embankment structure capable of efficiently draining water inside the embankment, a method of constructing the embankment structure, and a method of repairing the embankment structure.
前記目的を達成するために、本発明の盛土構造は、傾斜面が形成される盛土構造であって、所定の厚さで盛土内部に形成されたキャピラリーバリア層と、前記キャピラリーバリア層の上に設けられる不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域と、前記キャピラリーバリア層と前記保水域との境界付近に延伸されて、前記保水域に浸透した水を取り込むとともに前記傾斜面に吐出口が設けられる排水経路部とを備え、前記キャピラリーバリア層、前記排水経路部及び前記保水域を１組とする排水組部は、前記傾斜面の高さ方向に間隔を置いて複数が設けられることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the embankment structure of the present invention is an embankment structure in which an inclined surface is formed, and a capillary barrier layer formed inside the embankment with a predetermined thickness, and on the capillary barrier layer. The water retention area provided in the unsaturated state provided is higher than the capillary barrier layer, and the slope is extended near the boundary between the capillary barrier layer and the water retention area to take in water permeating the water retention area. A drainage passage portion provided with a discharge port, and a plurality of drainage assembly portions each including the capillary barrier layer, the drainage passage portion, and the water retaining area as a set in the height direction of the inclined surface. It is characterized by being provided.
ここで、前記排水組部は前記傾斜面の幅方向に連続して設けられるものであって、前記排水経路部は前記幅方向に間隔を置いて設けられる構成とすることができる。また、前記排水組部は前記傾斜面の幅方向に間隔を置いて設けられる構成とすることもできる。 Here, the drainage assembly may be provided continuously in the width direction of the inclined surface, and the drainage path may be provided at intervals in the width direction. Further, the drainage assembly may be provided at intervals in the width direction of the inclined surface.
また、前記キャピラリーバリア層は、粗粒土によって形成された粗粒土部と、前記粗粒土より粒径が細かい土粒子によって形成された細粒土部とが交互に配置されることによって、前記傾斜面から盛土内部に向けて略水平に延伸された構造とすることができる。 Further, the capillary barrier layer, the coarse-grained soil portion formed by coarse-grained soil, and fine-grained soil portion formed by soil particles having a smaller particle size than the coarse-grained soil are alternately arranged, The structure may be extended substantially horizontally from the inclined surface toward the inside of the embankment.
さらに、前記キャピラリーバリア層は、20cm - 50cmとすることができる。また、前記キャピラリーバリア層が、粒径20mm - 150mmの粗粒土によって形成されている構成とすることができる。そして、前記キャピラリーバリア層は、前記傾斜面から盛土内部に向けて略水平に2m - 3mの長さで延伸された構造とすることができる。 Further, the capillary barrier layer may be 20 cm-50 cm. Further, the capillary barrier layer may be formed of a coarse-grained soil having a particle size of 20 mm to 150 mm. Further, the capillary barrier layer may have a structure that extends from the inclined surface to the inside of the embankment substantially horizontally with a length of 2 m to 3 m.
また、盛土構造の構築方法の発明は、傾斜面が形成される盛土構造の構築方法であって、盛土材を積層する工程と、所定の厚さで盛土内部に粗粒土又は排水材を敷設することによってキャピラリーバリア層を設ける工程と、前記傾斜面に吐出口が設けられるように前記キャピラリーバリア層の上に排水経路部を延伸させる工程と、前記キャピラリーバリア層の上に、不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域を設ける工程と、前記キャピラリーバリア層、前記排水経路部及び前記保水域を１組とする排水組部を前記盛土材による層との間に繰り返し設けていく工程とを備えたことを特徴とする。 Further, the invention of the method for constructing an embankment structure is a method for constructing an embankment structure in which an inclined surface is formed, wherein a step of laminating an embankment material and laying coarse-grained soil or drainage material inside the embankment at a predetermined thickness. A step of providing a capillary barrier layer by doing, a step of extending a drainage path portion on the capillary barrier layer so that a discharge port is provided on the inclined surface, and, on the capillary barrier layer, in an unsaturated state. Providing a water retaining area having a higher water permeability than the capillary barrier layer, and repeatedly providing a drainage assemblage comprising the capillary barrier layer, the drainage path and the water retaining area as a set between the embankment material layer. And a step of carrying out.
さらに、盛土構造の改修方法の発明は、既設の傾斜面が形成された盛土構造の改修方法であって、前記傾斜面を盛土内部に向けて部分的に掘削する工程と、掘削された底面に所定の厚さで粗粒土又は排水材を敷設することによってキャピラリーバリア層を設ける工程と、前記傾斜面に吐出口が設けられるように前記キャピラリーバリア層の上に排水経路部を延伸させる工程と、前記キャピラリーバリア層及び前記排水経路部の上に、不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域を設ける工程とを備えたことを特徴とする。 Further, the invention of the method of repairing the embankment structure is a method of repairing the embankment structure in which the existing slope is formed, wherein the step of partially excavating the slope toward the inside of the embankment, and A step of providing a capillary barrier layer by laying coarse-grained soil or drainage material at a predetermined thickness, and a step of extending a drainage path portion on the capillary barrier layer so that a discharge port is provided on the inclined surface. Providing a water retaining area having a higher water permeability in an unsaturated state than the capillary barrier layer on the capillary barrier layer and the drainage path.
このように構成された本発明の盛土構造は、盛土内部に向けて延伸されるキャピラリーバリア層と、その上に設けられる不飽和状態での透水性がキャピラリーバリア層より高い保水域と、キャピラリーバリア層と保水域との境界付近に延伸されて傾斜面に吐出口が設けられる排水経路部とを備えている。そして、このキャピラリーバリア層、排水経路部及び保水域を１組とする排水組部は、傾斜面の高さ方向に間隔を置いて複数が設けられる。 The embankment structure of the present invention configured as described above includes a capillary barrier layer extending toward the inside of the embankment, a water retaining area provided thereon, which has a higher water permeability in an unsaturated state than the capillary barrier layer, and a capillary barrier layer. A drain passage extending near the boundary between the layer and the water holding area and having a discharge port provided on an inclined surface. Then, a plurality of drainage assembling parts each including the capillary barrier layer, the drainage path part, and the water holding area are provided at intervals in the height direction of the inclined surface.
このような盛土構造に水が浸透すると、それぞれの排水組部のキャピラリーバリア層と保水域との境界付近にキャピラリーバリアが発現して飽和度が局所的に高められ、その付近に配置された排水経路部から迅速に水を排出できるようになる。このため、効率的に盛土内部の水を排水させることができる。 When water penetrates into such an embankment structure, a capillary barrier appears near the boundary between the capillary barrier layer and the water holding area of each drainage assembly, the saturation level is locally increased, and the drainage located near that Water can be quickly drained from the channel. For this reason, the water in the embankment can be efficiently drained.
このような盛土構造は、新設であれば、盛土材を積層する工程の途中で、逐次、排水組部となる構成を設けることで完成させることができる。また、既設の盛土を改修する場合は、傾斜面を盛土内部に向けて部分的に掘削することで、排水組部となる構成を設けることができる。 If such an embankment structure is a new construction, it can be completed by sequentially providing a configuration that becomes a drainage assembly part during the step of laminating the embankment material. In the case of repairing an existing embankment, a configuration that serves as a drainage assembly can be provided by partially excavating an inclined surface toward the inside of the embankment.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の盛土構造の構成を説明する図、図２は、その盛土構造が設けられる盛土１の全体構成を説明する断面図である。まず、図２を参照しながら、盛土１の構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an embankment structure according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an overall configuration of an embankment 1 provided with the embankment structure. First, the configuration of the embankment 1 will be described with reference to FIG.
このような盛土１は、道路、鉄道又は河川堤防などのために構築される。また盛土１は、例えば両側面に傾斜面１１を備えた断面視略台形状に形成される。図２の盛土１は、1：1.5勾配の傾斜面１１が形成された盛土構造を備えている。図２では、天端１２から法尻部１４の間の中間に、中段部１３となる小段が設けられた盛土１の断面片側を図示している。 Such an embankment 1 is constructed for a road, a railway, a river embankment, or the like. The embankment 1 is formed in a substantially trapezoidal shape in cross section, for example, having inclined surfaces 11 on both side surfaces. The embankment 1 in FIG. 2 has an embankment structure in which a 1: 1.5 slope 11 is formed. FIG. 2 illustrates one side of the cross section of the embankment 1 in which a small step serving as the middle step 13 is provided in the middle between the top end 12 and the bottom part 14.
このような盛土１においては、通常、中段部１３などの法尻と最下段の法尻部１４に、それぞれ排水層１５Ａ，１５Ｂが設けられる。排水層１５Ａ，１５Ｂは、砕石やフィルター材などによって形成されて、盛土内部に向けて延伸される。 In such an embankment 1, drainage layers 15A and 15B are usually provided at the bottom of the bottom, such as the middle section 13, and the bottom of the bottom 14, respectively. The drainage layers 15A and 15B are formed of crushed stone, filter material, or the like, and are extended toward the inside of the embankment.
このような排水層１５Ａ，１５Ｂは、通常は、傾斜面１１を含む大きな円弧すべりを防ぐために設けられる。降雨があると盛土１の内部では、降雨による浸透水によって盛土内部が下部から飽和化し、飽和した箇所から排水層１５Ｂにより排水がされる。 Such drainage layers 15A and 15B are usually provided to prevent a large arc slip including the inclined surface 11. When rainfall occurs, the inside of the embankment 1 is saturated from the lower part by the infiltration water due to the rainfall, and the drainage layer 15B drains water from the saturated portion.
このため盛土１の中段部１３の排水層１５Ａは、浸透水位が上昇し、排水層１５Ａ付近の盛土内部が飽和した状態にならないと機能しないことになる。このため、これらの排水層１５Ａ，１５Ｂを設けるだけでは、集中豪雨などの際に傾斜面１１付近の表層崩壊や斜面崩壊を防ぐことができないおそれがある。 For this reason, the drainage layer 15A in the middle section 13 of the embankment 1 will not function unless the permeated water level rises and the inside of the embankment near the drainage layer 15A becomes saturated. For this reason, merely providing these drainage layers 15A and 15B may not be able to prevent surface layer collapse or slope failure near the inclined surface 11 in the event of heavy rainfall.
そこで、本実施の形態の盛土構造では、傾斜面１１の高さ方向に間隔を置いて複数の排水組部２，・・・が設けられる。この排水組部２は、図１に示すように、傾斜面１１から盛土内部に向けて略水平に延伸されるキャピラリーバリア層３と、その上面に接して設けられる保水域５と、キャピラリーバリア層３と保水域５との境界付近に延伸される排水経路部としての有孔排水管４とによって、主に構成される。 Therefore, in the embankment structure of the present embodiment, a plurality of drainage assemblies 2 are provided at intervals in the height direction of the inclined surface 11. As shown in FIG. 1, the drainage assembly 2 includes a capillary barrier layer 3 extending substantially horizontally from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment, a water retaining area 5 provided in contact with the upper surface thereof, and a capillary barrier layer 3. It is mainly constituted by a perforated drainage pipe 4 as a drainage path extending near the boundary between the water holding area 3 and the water holding area 5.
キャピラリーバリア層３は、所定の厚さＤ及び所定の長さＬで延伸される粗粒土によって形成された粗粒土層である。ここで、粗粒土には、粒径20mm - 150mm程度の礫材が使用できる。この粗粒土には、単粒砕石であっても、粒調砕石であっても使用することができる。 The capillary barrier layer 3 is a coarse-grained soil layer formed of coarse-grained soil stretched at a predetermined thickness D and a predetermined length L. Here, gravel material having a particle size of about 20 mm to 150 mm can be used for the coarse-grained soil. This coarse-grained soil can be used either as a single crushed stone or as a crushed stone.
このキャピラリーバリア層３の厚さＤは、20cm - 50cm、好ましくは30cmに設定することができる。また、キャピラリーバリア層３の傾斜面１１から盛土内部に向けて延伸される長さＬは、2m - 3mに設定することができる。 The thickness D of the capillary barrier layer 3 can be set to 20 cm-50 cm, preferably 30 cm. In addition, the length L extending from the inclined surface 11 of the capillary barrier layer 3 toward the inside of the embankment can be set to 2m-3m.
保水域５は、粗粒土より粒径が細かい土粒子である細粒土などによって形成される。通常、盛土１を構成する盛土材は、粗粒土より粒径が細かい土粒子であるため、盛土材によって保水域５を形成することもできる。要するに、保水域５とその周囲の材質は同じになることがあるため、保水域５と想定できる範囲を一点鎖線で概念的に図示している。 The water retaining area 5 is formed by fine-grained soil which is a soil particle having a smaller particle diameter than coarse-grained soil. Usually, the embankment material constituting the embankment 1 is a soil particle having a smaller particle diameter than the coarse-grained soil, so that the water retaining area 5 can be formed by the embankment material. In short, since the water retaining area 5 and its surrounding material may be the same, a range that can be assumed as the water retaining area 5 is conceptually illustrated by a dashed line.
一方、有孔排水管４は、集水部となるように管周壁に多数の孔が穿孔された管材である。孔の形状は、平面視長方形のスリット、円形や楕円形等の孔などいずれの形態であってもよい。また、管周壁の上半分に部分的な開口を設けて、網材やシート状フィルター材によって開口を覆う構造などであってもよい。このような有孔排水管４には、管径が例えば60mm - 100mm程度、好ましくは75mm程度の鋼管や塩化ビニル管などが使用できる。 On the other hand, the perforated drainage pipe 4 is a pipe material in which a number of holes are perforated in the pipe peripheral wall so as to form a water collecting portion. The shape of the hole may be any shape such as a slit having a rectangular shape in plan view and a hole having a circular shape or an elliptical shape. Further, a structure may be employed in which a partial opening is provided in the upper half of the pipe peripheral wall, and the opening is covered with a mesh material or a sheet-like filter material. As such a perforated drain pipe 4, a steel pipe or a vinyl chloride pipe having a pipe diameter of, for example, about 60 mm to 100 mm, preferably about 75 mm can be used.
こうした集水機能を有する有孔排水管４は、保水域５に浸透した水を取り込むことができるうえに、管内に取り込んだ水を傾斜面１１に露出する吐出口４１から盛土外部に排出させることができる。 The perforated drainage pipe 4 having such a water collecting function can take in the water permeated into the water retaining area 5 and discharge the water taken in the pipe from the discharge port 41 exposed on the inclined surface 11 to the outside of the embankment. Can be.
そして、キャピラリーバリア層３と保水域５との境界付近には、キャピラリーバリアの発現により、他の領域よりも多くの水を滞留させる滞水域Ｃができる。ここで、「キャピラリーバリア」とは、上層部の細粒土と下層部の粗粒土との間で生じる不飽和な状態での保水性であり、水分がより細かい土粒子に保たれる性質のことを言う。 Then, near the boundary between the capillary barrier layer 3 and the water retaining area 5, a water retaining area C for retaining more water than other areas is formed due to the appearance of the capillary barrier. Here, the "capillary barrier" is the water retention in the unsaturated state between the fine-grained soil in the upper part and the coarse-grained soil in the lower part, and the property that moisture is kept in finer soil particles. Say that.
「キャピラリーバリア」は、不飽和状態での透水性の違いにより発生する。このため、上述したように上層が細粒土からなる保水域５で、下層が粗粒土からなるキャピラリーバリア層３というように、上層と下層の構成材料の粒径を異ならせることで、キャピラリーバリアを発現させることができる。ここで、空気がなく飽和状態の地盤の場合では、細粒土の方が粗粒土よりも透水性が低くなる。これに対して、土粒子間の間隙に空気が存在する不飽和状態の場合では、不飽和浸透特性の違いにより、細粒土の方が粗粒土よりも透水性が高くなる。このような特性によって生じる現象が、「キャピラリーバリア」であると言える。 The “capillary barrier” is caused by a difference in water permeability in an unsaturated state. Therefore, as described above, the upper layer and the lower layer have different particle diameters, such as the water retaining area 5 in which the upper layer is made of fine-grained soil and the capillary barrier layer 3 in which the lower layer is made of coarse-grained soil. A barrier can be developed. Here, in the case of a saturated ground without air, the fine-grained soil has lower water permeability than the coarse-grained soil. On the other hand, in the unsaturated state where air exists in the gap between the soil particles, the fine-grained soil has higher water permeability than the coarse-grained soil due to the difference in unsaturated permeation characteristics. A phenomenon caused by such characteristics can be said to be a “capillary barrier”.
一方、上層を細粒土によって構成し、下層を排水ドレーンなどによって構成した場合も、不飽和状態での透水性が上層の方が高くなり、キャピラリーバリアを発現させることができる。 On the other hand, when the upper layer is formed of fine-grained soil and the lower layer is formed of a drainage drain or the like, the upper layer has higher water permeability in an unsaturated state, and can exhibit a capillary barrier.
そして、滞水域Ｃが発現する保水域５に有孔排水管４の集水部を配置することで、傾斜面１１に降った降水Ｒが盛土内部に浸透しても効率的に保水域５に集めて、有孔排水管４の吐出口４１から迅速に排出させることができる。 And, by arranging the water collecting part of the perforated drainage pipe 4 in the water retaining area 5 where the water retaining area C appears, even if the precipitation R falling on the inclined surface 11 penetrates into the embankment, the water retaining area 5 is efficiently placed in the water retaining area 5. They can be collected and quickly discharged from the discharge port 41 of the perforated drain pipe 4.
図３は、排水組部２が傾斜面１１の幅方向に連続して設けられた盛土構造の構成を示している。すなわち、排水組部２のキャピラリーバリア層３は、盛土１の傾斜面１１付近の１層として設けられる。そして、キャピラリーバリア層３の上面に接する領域が保水域５となるため、保水域５も傾斜面１１の幅方向に連続して形成されることになる。 FIG. 3 shows the configuration of the embankment structure in which the drainage assembly 2 is provided continuously in the width direction of the inclined surface 11. That is, the capillary barrier layer 3 of the drainage assembly 2 is provided as one layer near the inclined surface 11 of the embankment 1. Since the area in contact with the upper surface of the capillary barrier layer 3 is the water retaining area 5, the water retaining area 5 is also formed continuously in the width direction of the inclined surface 11.
一方、有孔排水管４は、傾斜面１１の幅方向に間隔Ｂ１を置いて離散的に設けられる。有孔排水管４を中心とする周囲が集水域となるため、幅方向に隣り合う有孔排水管４，４間で集水域が重複又は接するような配置とすることで、浸透した水を保水域５の全域から集めて排水させることができるようになる。 On the other hand, the perforated drain pipes 4 are discretely provided at intervals B1 in the width direction of the inclined surface 11. Since the area around the perforated drainage pipe 4 is the water collection area, the permeated water is maintained by arranging the water collection area to overlap or contact between the perforated drainage pipes 4 and 4 that are adjacent in the width direction. Water can be collected and drained from the entire water area 5.
図４は、排水組部２Ａが傾斜面１１の幅方向に間隔を置いて設けられた盛土構造の構成を示している。すなわち、排水組部２Ａのキャピラリーバリア層３Ａは、盛土１の傾斜面１１付近に離散的に設けられる。そして、キャピラリーバリア層３Ａの上面に接する領域が保水域５Ａとなるため、保水域５Ａも傾斜面１１の幅方向に離散的に形成されることになる。 FIG. 4 shows a configuration of the embankment structure in which the drainage assembly 2A is provided at intervals in the width direction of the inclined surface 11. That is, the capillary barrier layer 3A of the drainage assembly 2A is provided discretely near the inclined surface 11 of the embankment 1. Since the area in contact with the upper surface of the capillary barrier layer 3A is the water retaining area 5A, the water retaining area 5A is also formed discretely in the width direction of the inclined surface 11.
要するにキャピラリーバリア層３Ａ及び保水域５Ａは、有孔排水管４の配置間隔に合わせて設けられる。すなわち、有孔排水管４を中心とする周囲が、滞水域Ｃになるような構成であればよい。 In short, the capillary barrier layer 3A and the water retaining area 5A are provided in accordance with the arrangement interval of the perforated drainage pipe 4. That is, any configuration may be used as long as the perimeter of the perforated drain pipe 4 is the water basin C.
ここでは、キャピラリーバリア層３Ａの傾斜面１１の幅方向の広さをＢ２とし、キャピラリーバリア層３Ａ，３Ａ間の間隔をＢ３とする。また、上下のキャピラリーバリア層３Ａ，・・・の配列は、千鳥配置にするなど傾斜面１１の幅方向にずれている方が好ましい。このキャピラリーバリア層３Ａの幅方向の広さＢ２及びキャピラリーバリア層３Ａ，３Ａ間の間隔Ｂ３は、設計により任意に設定することができる。 Here, the width in the width direction of the inclined surface 11 of the capillary barrier layer 3A is B2, and the interval between the capillary barrier layers 3A, 3A is B3. Further, it is preferable that the arrangement of the upper and lower capillary barrier layers 3A,... Is shifted in the width direction of the inclined surface 11 such as staggered arrangement. The width B2 of the capillary barrier layer 3A in the width direction and the interval B3 between the capillary barrier layers 3A, 3A can be arbitrarily set by design.
次に、本実施の形態の盛土構造の構築方法及び改修方法について、図５，６を参照しながら説明する。まず、図５を参照しながら、盛土１を新設する場合について説明する。盛土１を新設する場合は、基盤から１層ごとに盛土材を敷き均して転圧をする作業を繰り返すことで、盛土材層１６Ａ，１６Ｂなどを形成する。 Next, a construction method and a repair method of the embankment structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a case where the embankment 1 is newly provided will be described with reference to FIG. When the embankment 1 is newly established, the embankment material layers 16A, 16B and the like are formed by laying the embankment material one layer at a time from the base and repeating the work of rolling.
この盛土材層１６Ａ，１６Ｂの１層の厚さＤは、通常、30cm程度となる。続いて図５（ａ）に示すように、所定の高さまで盛土材を積層させた後に、盛土材層１６Ｂの上にキャピラリーバリア層３を設ける。このキャピラリーバリア層３の厚さＤも、他の盛土材層１６Ａ，１６Ｂの厚さＤと同じにする。そして、キャピラリーバリア層３の背面側には、盛土材によって盛土材層１６Ｃを設ける。 The thickness D of one of the embankment layers 16A and 16B is usually about 30 cm. Subsequently, as shown in FIG. 5A, after the embankment material is laminated to a predetermined height, the capillary barrier layer 3 is provided on the embankment material layer 16B. The thickness D of the capillary barrier layer 3 is the same as the thickness D of the other embankment material layers 16A and 16B. On the back side of the capillary barrier layer 3, an embankment material layer 16C is provided by embankment material.
続いて、図５（ｂ）に示すように、キャピラリーバリア層３の上に有孔排水管４を設置する。この有孔排水管４は、所定の排水勾配を付け、吐出口４１が傾斜面１１に露出するように配置される。また、複数の有孔排水管４，・・・が、図５の紙面直交方向に間隔を置いて配置される。 Subsequently, as shown in FIG. 5B, a perforated drain pipe 4 is provided on the capillary barrier layer 3. The perforated drain pipe 4 has a predetermined drain gradient and is arranged such that the discharge port 41 is exposed on the inclined surface 11. Further, a plurality of perforated drain pipes 4,... Are arranged at intervals in a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
そして、図５（ｃ）に示すように、有孔排水管４を埋設させるように盛土材を敷き均し、転圧することで盛土材層１６Ｄを設ける。この盛土材層１６Ｄの傾斜面１１周辺が、保水域５となる。 Then, as shown in FIG. 5C, the embankment material is spread and leveled so as to bury the perforated drainage pipe 4, and the embankment material layer 16D is provided by rolling. The periphery of the slope 11 of the embankment material layer 16D becomes the water retaining area 5.
この盛土材層１６Ｄの上には、再び一般の盛土材を繰り返し積層させ、次の排水組部２を設ける高さに達した際に、上記と同様にキャピラリーバリア層３の敷設と有孔排水管４の設置を行う。これらの作業の繰り返しは、盛土１の天端１２に達するまで行われる。このようにして、図３に示したような、排水組部２が傾斜面１１の幅方向に連続する盛土構造が構築される。 On the embankment material layer 16D, a general embankment material is repeatedly laminated again, and when the height of the next drainage assembly 2 is reached, laying of the capillary barrier layer 3 and perforated drainage are performed in the same manner as described above. The pipe 4 is installed. These operations are repeated until the top 1 of the embankment 1 is reached. In this way, an embankment structure in which the drainage assembly 2 is continuous in the width direction of the inclined surface 11 as shown in FIG. 3 is constructed.
次に、図６を参照しながら、既設の盛土１に対して、図４に示したように排水組部２Ａを傾斜面１１の幅方向に間隔を置いて設けるための盛土構造の改修方法について説明する。なお、この図４に示すような盛土構造は、新設の場合にも構築できるが、工程についての説明は上述した構築方法を部分的に実施するだけなので、詳細な説明は省略する。 Next, referring to FIG. 6, a method of repairing the embankment structure for providing the drainage assembly 2A at intervals in the width direction of the inclined surface 11 as shown in FIG. explain. Although the embankment structure as shown in FIG. 4 can be constructed even in the case of new construction, detailed description of the steps will be omitted since the construction method is only partially implemented.
まず、図６（ａ）に示すように、盛土１の傾斜面１１から盛土内部に向けて部分的に掘削を行う。すなわち、断面視略直角三角形状の掘削部１７を設け、水平な底面１７１を露出させる。 First, as shown in FIG. 6A, excavation is partially performed from the inclined surface 11 of the embankment 1 toward the inside of the embankment. That is, the excavation part 17 having a substantially right triangular cross section is provided, and the horizontal bottom surface 171 is exposed.
この底面１７１の上には、図６（ｂ）に示すように、キャピラリーバリア層３Ａを設ける。このキャピラリーバリア層３Ａの厚さＤは、任意に設定することができる。続いて、キャピラリーバリア層３Ａの上に有孔排水管４を設置する。この有孔排水管４は、所定の排水勾配を付け、吐出口４１が傾斜面１１に露出するように配置される。 As shown in FIG. 6B, a capillary barrier layer 3A is provided on the bottom surface 171. The thickness D of the capillary barrier layer 3A can be set arbitrarily. Subsequently, a perforated drain pipe 4 is provided on the capillary barrier layer 3A. The perforated drain pipe 4 has a predetermined drain gradient and is arranged such that the discharge port 41 is exposed on the inclined surface 11.
そして、図６（ｃ）に示すように、有孔排水管４を埋設させるように盛土材を充填することで埋戻部６を設ける。この埋戻部６の下部が、保水域５となる。このようにして既設の盛土１に対しても、部分的な掘削部１７を設けることで、図４に示したような排水組部２Ａ，・・・が傾斜面１１の幅方向に間隔を置いて設けられる盛土構造に改修することができる。 Then, as shown in FIG. 6 (c), the backfill part 6 is provided by filling the embankment material so as to bury the perforated drainage pipe 4. The lower part of the backfill part 6 becomes the water retaining area 5. By providing the partial excavation part 17 also for the existing embankment 1 in this manner, the drainage assembly parts 2A,... As shown in FIG. Can be renovated into a banking structure.
なお、既設の盛土１に排水組部２Ａを設ける場合は、最初に掘削部１７を設けるのではなく、有孔排水管４を傾斜面１１から盛土内部に向けて打ち込み、その下方をつぼ掘りなどして粗粒土と置換させることで、キャピラリーバリア層３Ａを設ける工程にすることもできる。 In the case where the drainage assembly 2A is provided on the existing embankment 1, the perforated drainage pipe 4 is driven from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment instead of the excavation part 17 at first, and the lower part is dug. Then, by substituting with coarse-grained soil, a step of providing the capillary barrier layer 3A can be performed.
次に、本実施の形態の盛土構造、盛土構造の構築方法及び盛土構造の改修方法の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の盛土構造は、傾斜面１１から盛土内部に向けて延伸されるキャピラリーバリア層３（３Ａ）と、その上面に接して設けられる粒径が細かい土粒子（細粒土）によって形成される保水域５（５Ａ）と、キャピラリーバリア層３（３Ａ）と保水域５（５Ａ）との境界付近に延伸されて傾斜面１１に吐出口４１が設けられる有孔排水管４とを備えている。
Next, the operation of the embankment structure, the method of constructing the embankment structure, and the method of repairing the embankment structure of the present embodiment will be described.
The embankment structure of the present embodiment configured as described above has a capillary barrier layer 3 (3A) extending from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment, and a fine earth particle ( A perforated hole that is extended near the boundary between the water retaining area 5 (5A) formed by the fine-grained soil) and the boundary between the capillary barrier layer 3 (3A) and the water retaining area 5 (5A), and is provided with the discharge port 41 on the inclined surface 11. And a drain pipe 4.
そして、このキャピラリーバリア層３（３Ａ）、有孔排水管４及び保水域５（５Ａ）を１組とする排水組部２（２Ａ）は、傾斜面１１の高さ方向に間隔を置いて複数が設けられる。
このような盛土構造の傾斜面１１に降水Ｒによって水が浸透すると、それぞれの排水組部２（２Ａ）のキャピラリーバリア層３（３Ａ）と保水域５（５Ａ）との境界付近は、飽和度が局所的に高められた滞水域Ｃとなる。
The drainage assembly 2 (2A), which includes the capillary barrier layer 3 (3A), the perforated drainage pipe 4, and the water retaining area 5 (5A) as a set, is spaced apart in the height direction of the inclined surface 11 and is provided in plurality. Is provided.
When water penetrates into the inclined surface 11 of such an embankment structure by the precipitation R, the vicinity of the boundary between the capillary barrier layer 3 (3A) and the water retaining area 5 (5A) of each drainage assembly 2 (2A) becomes saturated. Is a water retention area C that is locally increased.
すなわち、キャピラリーバリア層３（３Ａ）の上方の保水域５（５Ａ）によって水が排出しやすい状態になる。そこで、保水域５（５Ａ）に有孔排水管４を配置することで、迅速に水を盛土外部に排出できるようになる。また、キャピラリーバリア層３（３Ａ）まで到達した浸透水は、そのままキャピラリーバリア層３（３Ａ）の傾斜面１１側から排水される。 That is, water is easily discharged by the water retaining area 5 (5A) above the capillary barrier layer 3 (3A). Therefore, by arranging the perforated drainage pipe 4 in the water retaining area 5 (5A), water can be quickly discharged to the outside of the embankment. Further, the permeated water that has reached the capillary barrier layer 3 (3A) is drained from the inclined surface 11 side of the capillary barrier layer 3 (3A) as it is.
このため、豪雨などによって短時間に傾斜面１１に多量の水が浸透しても、浸透水が盛土内部を流下する際に排水組部２（２Ａ）から効率的に排水されて、傾斜面１１付近の表層崩壊や斜面崩壊の発生を効果的に防ぐことができる。 For this reason, even if a large amount of water permeates the slope 11 in a short time due to heavy rain, etc., the permeated water is efficiently drained from the drainage assembly 2 (2A) when flowing down the inside of the embankment, and the slope 11 It is possible to effectively prevent the occurrence of a surface collapse or a slope failure in the vicinity.
このような盛土構造は、新設であれば、盛土材を積層する工程の途中で、逐次、排水組部２となる構成を設けることで完成させることができる。また、既設の盛土１を改修する場合も、傾斜面１１を幅方向に連続して掘削することで排水組部２を設けることができる。 If such an embankment structure is a new construction, it can be completed by sequentially providing a configuration that becomes the drainage assembly part 2 during the process of laminating the embankment material. Also, when the existing embankment 1 is repaired, the drainage assembly 2 can be provided by excavating the slope 11 continuously in the width direction.
さらに、既設の盛土１を改修する場合は、傾斜面１１を盛土内部に向けて部分的に掘削することによっても、簡単に排水組部２Ａとなる構成を設けることができる。傾斜面１１に離散的に排水組部２Ａ，・・・が設けられるだけでも、盛土内部の排水を効率的に行うことができるようになるので、改修工事によって既設の盛土１に豪雨対策を施すことができる。 Further, when the existing embankment 1 is to be repaired, a configuration that easily becomes the drainage assembly 2A can be provided by partially excavating the slope 11 toward the inside of the embankment. Even if the drainage assembly 2A,... Are provided discretely on the inclined surface 11, the drainage inside the embankment can be efficiently drained. be able to.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、礫材によって形成されるキャピラリーバリア層３（３Ａ）の上層として細粒土によって形成される保水域５（５Ａ）が設けられる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、下層と上層との間で相対的な透水性の差異ができる構成となっていればよい。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes that do not depart from the gist of the present invention may be made in the present invention. Included in the invention.
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the water retaining area 5 (5A) formed by the fine-grained soil is provided as the upper layer of the capillary barrier layer 3 (3A) formed by the gravel material, but is not limited thereto. However, it is only necessary that the lower layer and the upper layer have a configuration in which a relative difference in water permeability can be obtained.
また、前記実施の形態では、排水経路部として有孔排水管４を例に説明したが、これに限定されるものではなく、キャピラリーバリアの発現に影響を与えずに保水された水を盛土外部に排出できる経路となっていれば、直方体状や面板状のフィルター材などいずれの形態の排水経路部であってもよい。 In the above-described embodiment, the perforated drain pipe 4 has been described as an example of the drain path, but the present invention is not limited to this, and the water retained without affecting the appearance of the capillary barrier is filled outside the embankment. Any type of drainage path such as a rectangular parallelepiped or face-plate shaped filter material may be used as long as the drainage path can be drained to the drain.
さらに、前記実施の形態では、傾斜面１１から盛土内部に向けて同一の材料でキャピラリーバリア層３，３Ａを形成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示すような排水組部２Ｂを設けることができる。 Further, in the above embodiment, the case where the same material is used to form the capillary barrier layers 3 and 3A from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment has been described, but the present invention is not limited to this. For example, a drainage assembly 2B as shown in FIG. 7 can be provided.
図７に示した排水組部２Ｂは、キャピラリーバリア層３Ｂが、粗粒土によって形成された粗粒土部３１と、粗粒土より粒径が細かい土粒子によって形成された細粒土部としての盛土材部３２によって構成される。 The drainage assembly part 2B shown in FIG. 7 includes a coarse-grained soil part 31 in which the capillary barrier layer 3B is formed by coarse-grained soil and a fine-grained soil part formed by soil particles having a smaller particle diameter than the coarse-grained soil. Of the embankment material part 32.
この粗粒土部３１と盛土材部３２とは、傾斜面１１から盛土内部に向けて交互に配置される。すなわち、盛土内部に向けて間隔を置いて配置される粗粒土部３１，３１間が、盛土１を構成する盛土材によって形成される盛土材部３２によって埋められる。そして、傾斜面１１から盛土内部に向けて略水平に延伸された粗粒土部３１，３１と盛土材部３２，３２との集まりが、キャピラリーバリア層３Ｂを形成することになる。 The coarse-grained soil portion 31 and the embankment material portion 32 are alternately arranged from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment. That is, the space between the coarse-grained soil portions 31 arranged at intervals toward the inside of the embankment is filled with the embankment material portion 32 formed by the embankment material constituting the embankment 1. Then, a collection of the coarse-grained soil portions 31 and 31 and the embankment material portions 32 and 32 extending substantially horizontally from the inclined surface 11 toward the inside of the embankment forms the capillary barrier layer 3B.
１ ：盛土
１１ ：傾斜面
１７ ：掘削部
１７１ ：底面
２，２Ａ：排水組部
３，３Ａ，３Ｂ：キャピラリーバリア層
３１ ：粗粒土部
３２ ：盛土材部（細粒土部）
４ ：有孔排水管（排水経路部）
４１ ：吐出口
５，５Ａ：保水域
６ ：埋戻部
Ｂ１ ：間隔
Ｂ３ ：間隔
1: embankment 11: inclined surface 17: excavated portion 171: bottom surface 2, 2A: drainage assembly portion 3, 3A, 3B: capillary barrier layer 31: coarse-grained soil portion 32: embankment material portion (fine-grained soil portion)
4: Perforated drainage pipe (drainage route)
41: Discharge port 5, 5A: Water retention area 6: Backfill part B1: Interval B3: Interval
Claims (9)
所定の厚さで盛土内部に形成されたキャピラリーバリア層と、
前記キャピラリーバリア層の上に設けられる不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域と、
前記キャピラリーバリア層と前記保水域との境界付近に延伸されて、前記保水域に浸透した水を取り込むとともに前記傾斜面に吐出口が設けられる排水経路部とを備え、
前記キャピラリーバリア層、前記排水経路部及び前記保水域を１組とする排水組部は、前記傾斜面の高さ方向に間隔を置いて複数が設けられることを特徴とする盛土構造。 An embankment structure in which an inclined surface is formed,
A capillary barrier layer formed inside the embankment with a predetermined thickness,
Water permeability in an unsaturated state provided on the capillary barrier layer and a water retaining area higher than the capillary barrier layer,
A drainage path portion that is extended near the boundary between the capillary barrier layer and the water holding area, and that takes in water that has penetrated into the water holding area and has a discharge port provided on the inclined surface with a discharge port,
An embankment structure, wherein a plurality of drainage assembly sections each including the capillary barrier layer, the drainage path section, and the water holding area are provided at intervals in a height direction of the inclined surface.
盛土材を積層する工程と、
所定の厚さで盛土内部に粗粒土又は排水材を敷設することによってキャピラリーバリア層を設ける工程と、
前記傾斜面に吐出口が設けられるように前記キャピラリーバリア層の上に排水経路部を延伸させる工程と、
前記キャピラリーバリア層の上に、不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域を設ける工程と、
前記キャピラリーバリア層、前記排水経路部及び前記保水域を１組とする排水組部を前記盛土材による層との間に繰り返し設けていく工程とを備えたことを特徴とする盛土構造の構築方法。 A method for constructing an embankment structure in which an inclined surface is formed,
Laminating the embankment material;
A step of providing a capillary barrier layer by laying coarse-grained soil or drainage material inside the embankment at a predetermined thickness,
A step of extending a drainage path on the capillary barrier layer so that a discharge port is provided on the inclined surface,
On the capillary barrier layer, a step of providing a water retaining area having a higher water permeability in an unsaturated state than the capillary barrier layer,
A step of repeatedly providing a drainage assembly part including the capillary barrier layer, the drainage path part, and the water retaining area as a set between the embankment material layer and the embankment structure. .
前記傾斜面を盛土内部に向けて部分的に掘削する工程と、
掘削された底面に所定の厚さで粗粒土又は排水材を敷設することによってキャピラリーバリア層を設ける工程と、
前記傾斜面に吐出口が設けられるように前記キャピラリーバリア層の上に排水経路部を延伸させる工程と、
前記キャピラリーバリア層及び前記排水経路部の上に、不飽和状態での透水性が前記キャピラリーバリア層より高い保水域を設ける工程とを備えたことを特徴とする盛土構造の改修方法。 A method of repairing an embankment structure on which an existing slope is formed,
A step of partially excavating the slope toward the inside of the embankment,
A step of providing a capillary barrier layer by laying coarse-grained soil or drainage material at a predetermined thickness on the excavated bottom surface,
A step of extending a drainage path on the capillary barrier layer so that a discharge port is provided on the inclined surface,
Providing a water retaining area having a higher water permeability in an unsaturated state than the capillary barrier layer, on the capillary barrier layer and the drainage path portion.
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