JP2020117962A - Levee body seepage destruction suppression structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、堤体の浸透破壊抑止構造に関する。 The present invention relates to a structure for suppressing permeation failure of a bank.
近年、大規模な地震に伴い河川堤防やため池堤防の決壊が多数発生しており、また幾つかの大規模地震の発生が想定されていることから、堤防の耐震補強が重要性を増している。 In recent years, a large number of river dikes and reservoir ponds have been destroyed due to large-scale earthquakes, and several large-scale earthquakes are expected to occur, so seismic reinforcement of dikes is becoming more important. ..
このような背景を踏まえ、これまでに鋼矢板を用いた堤防(堤体)の補強技術が提案されている(例えば特許文献1〜3参照)。
特許文献1に記載の堤体の耐震性能補強構造では、アースフィルダム又は溜池等の盛土された堤体のほぼ中央部分の長手方向に2列縦列に鋼矢板で形成された補強用板状体を埋設し、該両補強用板状体の上端部を所定間隔毎に連結部材により連結する二重締切り構造としている。
Based on such a background, a levee (bank body) reinforcing technique using a steel sheet pile has been proposed so far (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
In the seismic performance reinforcing structure of a dam body described in Patent Document 1, a reinforcing plate-like body formed of steel sheet piles in two columns in the longitudinal direction is formed at almost the center of an embankment dam such as an earth fill dam or a reservoir. It is embedded and has a double shut-off structure in which the upper end portions of both reinforcing plate-like bodies are connected by a connecting member at predetermined intervals.
また、特許文献2に記載の盛土の補強構造では、連続する盛土の略天端の範囲内に前記盛土の連続方向に沿って一列以上の地中鋼製壁体が設けられ、かつ、前記盛土の少なくとも一方の法面に、前記法面を保護するように、前記盛土の天端から離れるにしたがって低くなるように斜めに斜材が設けられ、前記斜材の下部が前記盛土より下側の地盤に打設されている。 In addition, in the embankment reinforcement structure described in Patent Document 2, one or more rows of underground steel wall bodies are provided along the continuous direction of the embankment within the range of the substantially top end of the continuous embankment, and the embankment. On at least one of the slopes, so as to protect the slope, diagonal slant is provided so as to become lower as it goes away from the top of the embankment, the lower part of the diagonal is below the embankment. It is placed in the ground.
また、特許文献3に記載の盛土補強構造では、盛土の第1の法面及び第2の法面に沿って設けられる第1の抑え部材及び第2の抑え部材と、前記第1の抑え部材と前記第2の抑え部材とを繋ぐ複数の連結部材とを備え、前記第1の抑え部材及び前記第2の抑え部材は、前記第1の法面及び前記第2の法面に配置される法面部と、地盤内に埋め込まれる根入れ部とを有して、前記法面部と前記根入れ部とが略直線状に連続して形成される。 In addition, in the embankment reinforcement structure described in Patent Document 3, a first suppressing member and a second suppressing member provided along the first slope and the second slope of the embankment, and the first suppressing member. And a plurality of connecting members that connect the second restraining member to each other, and the first restraining member and the second restraining member are arranged on the first slope and the second slope. The slope surface portion and the root insertion portion embedded in the ground are provided, and the slope surface portion and the root insertion portion are continuously formed in a substantially linear shape.
ところで、「農業土木学会論文集 TRANS. of JSIDRE No.218,
127〜137 (2002. 4)の「豪雨による農業用ため池の破壊原因と被災の特徴」」に記載されているように、農業用ため池は全国に約20万〜25万箇所存在するといわれており、農業のみならず地域の貴重な水資源となっている。しかし、築造年代が古く老朽化が進んでいるため池が多く、豪雨時におけるため池の被害が懸念されている。ため池の被害としては、すべり、浸食などによる堤体の損傷、堤体・基盤の漏水、付帯構造物の損傷が認められるが、被害のほとんどは豪雨によるものであり、その割合は95%以上となっている。
豪雨時のため池の堤体被災の原因として、浸透破壊が最も多いと言われている。この浸透破壊は、常時満水位から堤体上部のため池側(貯水側または上流側)の上流法面が、浸透破壊の原因となる堤体内部への漏水侵入口となるからである。堤体の上流法面においては、貯水位の上下動による乾湿繰り返し、貯水側への土粒子吸出、波浪による浸食を長期間受け、堤体の地盤強度が低下し、水位上昇により水圧が作用した場合、局所的に破壊することがある。
By the way, "Agricultural Civil Engineering Society Transactions of JSIDRE No. 218,
As described in 127-137 (2002.4), "Causes of agricultural pond destruction due to heavy rain and characteristics of disasters", there are about 200,000 to 250,000 agricultural ponds nationwide. , It is a valuable water resource not only for agriculture but also for the region. However, there are many ponds due to their old construction and aging, and there is concern about damage to the ponds during heavy rainfall. Damage to the pond includes damage to the levee body due to slippage and erosion, leakage of the levee body and foundation, and damage to incidental structures, but most of the damage is due to heavy rainfall, with a proportion of 95% or more. Has become.
It is said that infiltration damage is the most common cause of damage to the bank of a pond due to heavy rain. This infiltration failure is because the upstream slope on the pond side (reservoir side or upstream side) from the full water level to the upper part of the levee body serves as a leakage entry port into the levee body that causes infiltration failure. On the upstream slope of the dam body, repeated dryness and wetness due to vertical movement of the water level, soil particles sucked out to the water side, and erosion due to waves for a long period of time, the ground strength of the dam body decreased, and water pressure acted due to rising water level. In some cases, it may be destroyed locally.
これに対して、特許文献1に記載の堤体の耐震性能補強構造では、堤体のほぼ中央部分の長手方向に2列縦列に補強用板状体を埋設し、補強用板状体の上端部を所定間隔毎に連結部材により連結しているが、浸透破壊の起点となる上流法面からの浸透を防ぐことはできない。
また、特許文献2に記載の盛土の補強構造では、下流法面を保護するように斜材が設けられる場合は、洪水時の越水により盛土法面が崩壊したり、地盤が洗掘されたりするのを防ぐことはできるが、浸透破壊に対しては保護工法として機能しない。上流法面に斜材が設けられる場合も示されているが、堤体より下側の地盤に斜材を打設する必要があり、堤体下部の水流を阻害してしまい、水環境に影響を与えてしまう。
また、特許文献3に記載の盛土補強構造では、法面の保護として、堤体両側の2つの法面に沿って抑え部材を設け、2つの抑え部材を複数の連結部材で締結するため、堤体内部に連結材を埋め込む必要があったり、2つの法面に沿った補強が必要であったりするなど、補強構造が大型となり、工費・工期が嵩んでしまう。
On the other hand, in the seismic performance reinforcing structure of the dam body described in Patent Document 1, the reinforcing plate bodies are embedded in two columns in the longitudinal direction of the substantially central portion of the dam body, and the upper end of the reinforcing plate body is provided. Although the parts are connected by a connecting member at predetermined intervals, it is impossible to prevent permeation from the upstream slope, which is the starting point of permeation failure.
Further, in the embankment reinforcement structure described in Patent Document 2, when a diagonal member is provided so as to protect the downstream slope, the embankment slope is collapsed or the ground is scourd due to flooding during flooding. Although it can be prevented, it does not function as a protection method against osmotic destruction. Although it is shown that diagonal members are installed on the upstream slope, it is necessary to place diagonal members on the ground below the dam body, which impedes the water flow below the dam body and affects the water environment. Will be given.
Further, in the embankment reinforcement structure described in Patent Document 3, as a protection of the slope, a restraining member is provided along the two slopes on both sides of the dam body, and the two restraining members are fastened by a plurality of connecting members. Since it is necessary to embed a connecting material inside the body and reinforcement along two slopes, the reinforcing structure becomes large and the construction cost and construction period increase.
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、ため池の周囲に設けられた堤体の浸透破壊を抑止できるとともに、従来の特に耐震対策を目指した堤体の補強工法に比して、豪雨時の浸透破壊抑止に特化することにより、工費・工期を短縮できる堤体の浸透破壊抑止構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of suppressing permeation failure of a dam body provided around a reservoir, and compared with conventional methods for reinforcing a dam body, which are particularly aimed at earthquake resistance measures, compared with conventional heavy rain methods. The objective is to provide a structure for preventing erosion damage to a levee body that can shorten the construction cost and construction period by specializing in preventing osmotic damage at times.
前記目的を達成するために、本発明の堤体の浸透破壊抑止構造は、ため池の外周の少なくとも一部に設けられた堤体の浸透破壊を抑止する堤体の浸透破壊抑止構造であって、
前記堤体を挟んで、前記ため池側を上流側とすると、前記堤体の前記上流側の上流法面でかつ前記ため池の常時満水位と等しい高さの満水位置またはその近傍に、鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、
前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面を保護する保護部が設けられ、
前記保護部は、前記鋼製壁と前記上流法面との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部であることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the structure for preventing osmotic failure of a dam body according to the present invention is a structure for suppressing osmotic damage of a dam body that suppresses osmotic damage of a dam body provided on at least part of the outer periphery of a reservoir
Assuming that the reservoir side is the upstream side of the bank body, the steel wall is on the upstream slope of the upstream side of the bank body and at or near the full water position of a height equal to the full water level of the reservoir. Is installed along the extending direction of the levee body and so as to project upward,
A protection unit for protecting the upstream slope above the full water position or its vicinity is provided,
The protective portion is a filling-type permeation preventive portion made of an impermeable material filled between the steel wall and the upstream slope.
ここで、鋼製壁としては、鋼矢板を複数連結してなる鋼矢板壁が好適に使用されるが、これに限るものではない。例えば、鋼管矢板を複数連結してなる鋼管矢板壁、鋼矢板と鋼管矢板を複数連結してなる鋼製壁等を使用してもよい。
また、「その近傍」とは、上流法面でかつ満水位置から上下方向に1m以内の範囲のことを意味する。
また、「不透水性材料からなる充填型浸透防止部」としては、例えば、刃金土、ソイルセメントまたはベントナイトで形成された充填型防止部が挙げられるがこれに限るものではない。
Here, a steel sheet pile wall formed by connecting a plurality of steel sheet piles is preferably used as the steel wall, but the steel sheet wall is not limited to this. For example, a steel pipe sheet pile wall formed by connecting a plurality of steel pipe sheet piles, a steel wall formed by connecting a plurality of steel sheet piles and steel pipe sheet piles, or the like may be used.
In addition, "the vicinity" means an upstream slope and a range within 1 m in the vertical direction from the full water position.
Further, examples of the “filling type permeation preventive portion made of an impermeable material” include, but are not limited to, a filling type prevention portion formed of blade metal, soil cement or bentonite.
本発明においては、堤体の上流法面でかつため池の常時満水位と等しい高さの満水位置またはその近傍に、鋼製壁が堤体の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面を保護する保護部が設けられ、この保護部が鋼製壁と上流法面との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部であるので、この充填型浸透防止部によって、浸透破壊の起点となる上流法面において、増水時の浸透を防いで、堤体の浸透破壊を抑止できる。
また、充填型浸透防止部は、鋼製壁と堤体の上流法面との間に不透水性材料を充填することによって設けられるので、法面全体を保護する必要がなく、従来に比して工費・工期を短縮できる。
According to the present invention, the steel wall projects upward along the extending direction of the dam body at or near the full-fill position on the upstream slope of the dam body and at the height equal to the constant full-water level of the reservoir. Installed on the upper surface, or a protection part for protecting the upstream slope above the full water position or its vicinity, and the protection part is made of an impermeable material filled between the steel wall and the upstream slope. Since it is the filling type permeation prevention unit, the filling type permeation prevention unit can prevent permeation breakdown of the bank body by preventing permeation during water increase on the upstream slope that is the starting point of permeation destruction.
Further, since the filling type permeation preventive portion is provided by filling the impermeable material between the steel wall and the upstream slope of the dam body, it is not necessary to protect the entire slope, which is more than conventional. Construction cost and construction period can be shortened.
また、本発明の他の堤体の浸透破壊抑止構造は、ため池の外周の少なくとも一部に設けられた堤体の浸透破壊を抑止する堤体の浸透破壊抑止構造であって、
前記堤体を挟んで、前記ため池側を上流側とすると、前記堤体の前記上流側の上流法面でかつ前記ため池の常時満水位と等しい高さの満水位置またはその近傍に、鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、
前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面を保護する保護部が設けられ、
前記保護部は、前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面に沿って設けられた不透水性材料からなる表面型浸透防止部と、前記鋼製壁と前記表面型浸透防止部との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部とを有することを特徴とする。
Further, another levee body osmotic failure suppression structure of the present invention is a levee body osmotic failure suppression structure for suppressing osmotic failure of a dam body provided in at least a part of the outer periphery of a reservoir,
Assuming that the reservoir side is the upstream side of the bank body, the steel wall is on the upstream slope of the upstream side of the bank body and at or near the full water position of a height equal to the full water level of the reservoir. Is installed along the extending direction of the levee body and so as to project upward,
A protection unit for protecting the upstream slope above the full water position or its vicinity is provided,
The protection part includes a surface type permeation preventive part made of a water impermeable material provided along the upstream slope above the full water position or its vicinity, and the steel wall and the surface type permeation preventive part. And a filling-type permeation-preventing portion made of a water-impermeable material filled in between.
ここで、「不透水性材料からなる表面型浸透防止部」としては、例えば、上流法面に設置されたコンクリートブロック、上流法面に施工された吹き付けコンクリート、上流法面を覆う不透水性のシートやジオテキスタイル等が挙げられるがこれに限るものではない。 Here, as the "surface type permeation preventive part made of water-impermeable material", for example, a concrete block installed on the upstream slope, sprayed concrete constructed on the upstream slope, impermeable water covering the upstream slope Examples include seats and geotextiles, but are not limited thereto.
本発明においては、前記保護部が、前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面に沿って設けられた不透水性材料からなる表面型浸透防止部と、前記鋼製壁と前記表面型浸透防止部との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部とを有するので、浸透破壊の起点となる上流法面において、増水時の浸透を防いで、堤体の浸透破壊を抑止できる。また、上流法面に表面型浸透防止部のみ設置した場合、水流により表面型浸透防止部が上流法面から剥がされてしまうことがあるが、鋼製壁と充填型浸透防止部により、表面型浸透防止部の上側を覆い保護することによって、表面型浸透防止部を上流法面位置に強固に固定することができる。
また、表面型浸透防止部は上流法面に沿って設けられ、充填型浸透防止部は、鋼製壁と表面型浸透防止部との間に不透水性材料を充填することによって設けられるので、法面全体を保護する必要がなく、従来に比して工費・工期を短縮できる。
In the present invention, the protective part is a surface type permeation preventive part made of a water impermeable material provided along the upstream slope above the full water position or its vicinity, the steel wall and the surface type. Since it has a filling-type permeation preventive part made of a water impermeable material filled between the permeation preventive part and the upstream slope, which is the starting point of permeation failure, it prevents permeation at the time of water increase and the permeation failure of the dam body. Can be suppressed. Also, if only the surface type permeation preventive part is installed on the upstream slope, the surface type permeation preventive part may be peeled off from the upstream slope due to the water flow. By covering and protecting the upper side of the permeation preventive portion, the surface type permeation preventive portion can be firmly fixed to the upstream slope position.
Further, the surface type permeation preventive portion is provided along the upstream slope, and the filling type permeation preventive portion is provided by filling an impermeable material between the steel wall and the surface type permeation preventive portion. Since it is not necessary to protect the entire slope, the construction cost and construction period can be shortened compared to the conventional method.
また、本発明の前記構成において、前記鋼製壁の上端、前記充填型浸透防止部の上面および前記堤体の天端が一体的に舗装されていてもよい。
なお、堤体の上流法面に表面型浸透防止部を設ける場合、この表面型浸透防止部の上端を含んで、鋼製壁の上端、充填型浸透防止部の上面および前記堤体の天端が一体的に舗装されていてもよい。
Moreover, in the said structure of this invention, the upper end of the said steel wall, the upper surface of the said filling type penetration prevention part, and the top end of the said bank may be paved integrally.
When the surface type permeation preventive part is provided on the upstream slope of the bank, the upper end of the surface type permeation preventive part, the upper end of the steel wall, the upper surface of the filling type permeation preventive part and the top end of the bank body are included. May be paved integrally.
このような構成によれば、鋼製壁の上端、充填型浸透防止部の上面および堤体の天端が一体的に舗装されているので、越流水による堤体天端からの上流法面や堤体内への漏水を防止できる。 According to such a configuration, the upper end of the steel wall, the upper surface of the filling-type permeation preventive portion, and the top of the bank are integrally paved, so that the upstream slope from the top of the bank due to overflow water and Water leakage into the bank can be prevented.
また、本発明の前記構成において、前記鋼製壁の下端は、前記満水位置より下方に位置するとともに、前記鋼製壁の下端より下方に設置された支持部材によって支持され、
前記支持部材は、前記鋼製壁の延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材または、前記鋼製壁の延在方向に延在する透水性鋼製壁であってもよい。
Further, in the above configuration of the present invention, the lower end of the steel wall is located below the full water position, and is supported by a support member installed below the lower end of the steel wall,
The support member may be a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the extending direction of the steel wall, or a water-permeable steel wall extending in the extending direction of the steel wall.
このような構成によれば、鋼製壁は、上流法面と常時満水位とが交差する位置に設置されるため、ため池全体の貯留水量を低下させることがない。さらに、鋼製壁の下端は、当該下端より下方に設置された、複数の鋼製部材または透水性鋼製壁からなる支持部材によって支持されているので、鋼製壁を確実に設置できるとともに、堤体内および当該堤体直下の軟弱層内での地下水流を阻害することがない。 According to such a configuration, the steel wall is installed at the position where the upstream slope and the full water level always intersect with each other, so that the amount of stored water in the entire pond does not decrease. Furthermore, the lower end of the steel wall is installed below the lower end, because it is supported by a plurality of steel members or a supporting member made of a water permeable steel wall, the steel wall can be reliably installed, It does not hinder the groundwater flow in the dam and in the soft layer just below the dam.
また、本発明の前記構成において、前記堤体の内部に前記堤体の幅方向に延在する構造物が設けられ、
前記支持部材が前記鋼製壁の延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材である場合は、前記鋼製部材は前記構造物を回避する位置に設置され、
前記支持部材が前記鋼製壁の延在方向に延在する透水性鋼製壁である場合は、当該透水性鋼製壁を構成する複数の鋼矢板のうち、前記構造物の上方に位置する鋼矢板の下端部は前記構造物まで達していなくてもよい。
Further, in the configuration of the present invention, a structure extending in the width direction of the bank is provided inside the bank,
When the support member is a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the extending direction of the steel wall, the steel member is installed in a position to avoid the structure,
When the support member is a water-permeable steel wall extending in the extending direction of the steel wall, it is located above the structure among a plurality of steel sheet piles that compose the water-permeable steel wall. The lower end portion of the steel sheet pile may not reach the structure.
ここで、堤体の内部に設けられる構造物としては底樋が挙げられるが、これに限るものではない。 Here, the structure provided inside the levee body includes, but is not limited to, a bottom gutter.
このような構成によれば、堤体の内部に設置された鋼製部材または透水性鋼製壁が構造物に干渉して、当該構造物が損傷するのを防止できる。 With such a configuration, it is possible to prevent the steel member or the water permeable steel wall installed inside the bank from interfering with the structure and damaging the structure.
本発明によれば、ため池の周囲に設けられた堤体の浸透破壊を抑止する補強工法に特化しているため、従来の堤体全体を補強する工法に比して工費・工期を短縮できる。 According to the present invention, since it is specialized in the reinforcement construction method for suppressing the seepage failure of the bank body provided around the reservoir, the construction cost and construction period can be shortened as compared with the conventional construction method for reinforcing the entire bank body.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
(第1の実施の形態)
図1は第1の実施の形態に係る堤体の浸透破壊抑止構造を示す横断面図である。
まず、第1の実施の形態の堤体の浸透破壊抑止構造を説明する前に、図2を参照して堤体の浸透破壊について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a transverse cross-sectional view showing a structure for suppressing permeation failure of a dam body according to the first embodiment.
First, before describing the levee body osmosis failure suppression structure of the first embodiment, the levee body penetration failure will be described with reference to FIG.
図2に示すように、浸透破壊の経路は満水位から上側の上流法面から堤体の比較的浅い部分を流下して、下流法面に到達する経路である。
満水位上流法面付近では、直径数cm、深さ数10cmの穴が観察されることがよくある。このような穴は短時間に発生したものではなく、貯水位の上下動による乾湿の繰り返し、貯水側への土粒子の吸出、波浪による浸食などによって長時間かけて発生したものと考えられ、このような浸食を長期間受け、堤体の地盤強度が低下し、豪雨時等の水位上昇により上流法面に水圧が作用した場合、上述した穴が堤体内部への漏水侵入口、下流法面の基礎地盤付近、特に近傍に底樋がある場合は、堤体内の構造変化点となり不等沈下等が生じ易く水道となり易く、底樋周りを出口とする浸透破壊が生じ易くなる。浸透侵入口となる上流法面を補修する工法として、コンクリートブロックなどを当該箇所の表面に敷設することが行われることがあるが、水流によりコンクリートブロックが流されてしまったり、コンクリートブロックを支える堤体が崩れたときはコンクリートブロックが堤体と併せて流出しまうことがあったりして、堤体の天端高さを保持することができない。
As shown in FIG. 2, the infiltration failure route is a route that reaches a downstream slope by flowing down a relatively shallow portion of the bank from the upstream slope above the full water level.
Holes with a diameter of several cm and a depth of several tens of cm are often observed near the upper slope of the full water level. It is considered that such a hole did not occur in a short time, but it occurred over a long period of time due to repeated dryness and wetness due to vertical movement of the water storage level, suction of soil particles to the water storage side, erosion due to waves, etc. When the water pressure acts on the upstream slope due to such erosion for a long period of time and the ground strength of the dam decreases, and the water level rises during heavy rainfall, etc., the above-mentioned holes will cause the water leakage entrance to the inside of the dam and the downstream slope. When there is a bottom gutter near the foundation ground, especially in the vicinity, it becomes a structural change point in the levee body and unequal subsidence is likely to occur. As a method of repairing the upstream slope that serves as a seepage entrance, concrete blocks may be laid on the surface of the location, but the concrete blocks may be washed away by the water flow, or the bank that supports the concrete blocks. When the body collapses, the concrete block may flow out together with the dam body, making it impossible to maintain the top height of the dam body.
そこで、本実施の形態では、以下のような浸透破壊抑止構造を採用している。
まず、本実施の形態では、平面視(図示略)において、堤体10によってため池11の外周が囲まれているが、堤体10はため池の外周の少なくとも一部に設けられていればよい。
この場合、堤体10が設けられていない部分は地山等の既設の地盤でかつ堤体またはそれ以上の高さを有する突部によって形成される。したがって、ため池の外周は、堤体および突部によって形成された土構造物によって囲まれることになる。なお、土構造物は、基本的に土を主体として形成された構造物であって、その内部や表面にコンクリート等で形成された各種施設や物品が設けられたものを含む。
Therefore, in this embodiment, the following osmotic fracture suppression structure is adopted.
First, in the present embodiment, the outer periphery of the
In this case, the portion where the
また、図1に示すように、堤体10の直下には軟弱層30があり、この軟弱層30の直下に支持層40または岩盤層がある。軟弱層30および支持層40はため池11の下方にも連続している。
なお、本実施の形態では、軟弱層30の上面に堤体10が設けられているが、軟弱層30がない場合、堤体10は支持層40の上面に直接設けられることになる。
Further, as shown in FIG. 1, the
In this embodiment, the
また、堤体10の天端10aを挟んでため池11側(内側)を上流側、外側を下流側とすると、上流側に水が貯水されたため池11が存在している。また、堤体10は、天端10aを挟んで上流側に上流法面10b、下流側に下流法面10cを備えている。上流法面10bおよび下流法面10cの地表面(軟弱層30の上面)に対する傾斜角は等しくなっているが、上流法面10bと下流法面10cとで傾斜角を異なるものとしてもよい。
When the
また、堤体10の上流法面10bでかつため池11の常時満水位と等しい高さの満水位置12またはその近傍に、鋼矢板壁(鋼製壁)15aが上方に突出するように設置されている。
また、鋼矢板壁15aの下端は、満水位置12より下方1m程度において堤体10の内部に位置している。鋼矢板壁15aの下端位置を満水位置と合せてもいいが、鋼矢板壁15aの打設深度方向の施工誤差が発生することや、貯水位の変動、または風化等により法面高さ位置の変動等が生じ得ることを考慮すると、確実に満水位置以上の高さで、充填型浸透防止部を鋼矢板壁で保護するために、鋼矢板壁15aの下端を、1m程度以上、堤体10内に根入れしておくことが好ましい。
鋼矢板壁15aの下端は、当該下端より下方に設置された支持部材18によって支持されている。
In addition, a steel sheet pile wall (steel wall) 15a is installed so as to project upward on the
The lower end of the steel
The lower end of the steel
支持部材18として例えば2つの例がある。第1例の支持部材18は、透水性鋼矢板壁(透水性鋼製壁)15bである。
図3および図4に示すように、透水性鋼矢板壁15bと鋼矢板壁15aとは一体的に形成された鋼矢板壁15を構成している。
すなわちまず、鋼矢板壁15は、ハット形の鋼矢板16を複数連結することによって形成されている。
鋼矢板16はウェブ16aと、このウェブ16aの両端部にそれぞれ形成されたフランジ16bと、このフランジ16bのウェブ16aと逆側の端部に形成されたアーム16cとを備え、このアーム16cの先端部に継手16dが形成されている。
そして、隣り合う鋼矢板16,16どうしは継手16d,16dを互いに嵌合することによって連結され、これによって鋼矢板壁15が形成されている。
For example, there are two examples of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the water permeable steel
That is, first, the steel
The
Then, the adjacent steel sheet piles 16, 16 are connected by fitting the
ウェブ16aは、上側ウェブ16a1と、下側ウェブ16a2とによって一体的に形成され、下側ウェブ16a2には、複数(多数)の楕円形状または円形状の透水孔17が上下左右に所定間隔で設けられ、上側ウェブ16a1には、透水孔17は設けられていない。
そして、透水孔17が設けられている下側ウェブ16a2を有する下側部分が透水性鋼矢板壁15bとなっており、上側ウェブ16a1を有する上側部分が鋼矢板壁15aとなっている。
The
The lower portion having the lower web 16a2 provided with the
なお、鋼矢板壁15aと透水性鋼矢板壁15bとは一体的に形成したが、これを別体に形成し、溶接等によって接続してもよい。
また、鋼矢板壁15を構成する鋼矢板はハット形の鋼矢板に限ることはなく、U形の鋼矢板、直線鋼矢板であってもよい。
Although the steel
Further, the steel sheet pile constituting the steel
また、図5および図6に示すように、支持部材18の第2例は鋼矢板壁15aの延在方向(図5および図6において左右方向)に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材(鋼矢板)15cであり、鋼矢板壁15aと鋼製部材15cとによって鋼矢板壁15を構成している。つまり、鋼矢板壁15aと鋼製部材15cとは同横断面に形成されるとともに上下に連続している。
鋼矢板壁15は、上述した第1例と同様に、ハット形の鋼矢板16を複数連結することによって形成されている。
鋼矢板16はウェブ16aと、このウェブ16aの両端部にそれぞれ形成されたフランジ16bと、このフランジ16bのウェブ16aと逆側の端部に形成されたアーム16cとを備え、このアーム16cの先端部に継手16dが形成されている。
そして、隣り合う鋼矢板16,16どうしは継手16d,16dを互いに嵌合することによって連結され、これによって鋼矢板壁15が形成されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a second example of the
The steel
The
Then, the adjacent steel sheet piles 16, 16 are connected by fitting the
このような鋼矢板壁15を構成する複数の鋼矢板16のうち、所定の鋼矢板16は他の鋼矢板16に比して上下方向の寸法が長く、かつ下方に突出しており、この下方に突出した部分が鋼製部材15cとなって、鋼矢板壁15aを下方から支持している。このような鋼製部材15cは鋼矢板壁15aと一体的に形成されるとともに、鋼矢板壁15aの延在方向に所定間隔で複数設けられている。
Among the plurality of steel sheet piles 16 constituting the steel
なお、鋼矢板壁15aと鋼製部材15cとは一体的に形成したが、これを別体に形成し、溶接等によって接続してもよいし、別体に形成された鋼製部材はハット形鋼矢板に限ることなく、他の形状の鋼矢板、鋼管矢板等であってもよい。
また、鋼矢板壁15を構成する鋼矢板はハット形の鋼矢板に限ることはなく、U形の鋼矢板、直線鋼矢板であってもよい。
Although the steel
Further, the steel sheet pile constituting the steel
このような構成の鋼矢板壁15は、図1に示すように、堤体10の上流法面10bでかつため池11の常時満水位と等しい高さの満水位置12またはその近傍に、垂直に設置(打設)され、上側の鋼矢板壁15aが満水位置12から上方に突出するとともに、当該鋼矢板壁15aの下端は、満水位置12より下方1m程度に位置している。
鋼矢板壁15aの下端は、下側の支持部材18である透水性鋼矢板壁15bまたは鋼製部材15cによって支持され、当該透水性鋼矢板壁15bまたは鋼製部材15cの下端は軟弱層30を貫通して、その直下の支持層40の上面に当接または近接しているが、支持層40に根入れしてもよい。
なお、図1では、支持部材18が透水性鋼矢板壁15bである場合を示している。
As shown in FIG. 1, the steel
The lower end of the steel
In addition, in FIG. 1, the case where the
また、堤体10の満水位置12またはその近傍より上側の上流法面10bは保護部20によって保護されている。
保護部20は、鋼矢板壁15aと上流法面10bとの間の空間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部21となっている。不透水性材料は、刃金土、ソイルセメントまたはベントナイト等が好適に使用されるがこれに限るものではない。このような充填型浸透防止部21は断面直角三角形状に形成され、鋼矢板壁15aの堤体10側を向く面および上流法面10bに密接している。
Further, the
The
また、鋼矢板壁15aの上端、充填型浸透防止部21の上面および堤体10の天端10aはほぼ等しい高さ位置となっており、鋼矢板壁15aの上端、充填型浸透防止部21の上面および堤体10の天端10aが一体的に舗装され、舗装部22となっている。舗装部22は所定の厚さを有し、その上面はほぼ水平に形成されている。なお、舗装に使用される舗装材としてはコンクリートやアスファルト等が挙げられるがこれに限るものではない。
Further, the upper end of the steel
また、図6に示すように、堤体10の底部に、当該堤体10の延在方向と直交する幅方向(図6において紙面と直交する方向)に延在する底樋等の構造物25が設けられている場合でかつ、前記支持部材18が鋼矢板壁15aの延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材15cである場合は、当該鋼製部材15cは構造物25を回避する位置に設置されている。なお、底樋には、堤体10の上流法面10bに沿って埋設された斜樋管の取水孔から取り入れた用水が導かれて取水される。
Further, as shown in FIG. 6, a
また、図4に示すように、堤体10の底部に、当該堤体10の延在方向と直交する幅方向(図4において紙面と直交する方向)に延在する底樋等の構造物25が設けられている場合でかつ、前記支持部材18が透水性鋼矢板壁15bである場合は、当該透水性鋼矢板壁15bを構成する複数の鋼矢板16のうち、構造物25の上方に位置する鋼矢板16の下端部は構造物25まで達しておらず、当該構造物25に近接している。
In addition, as shown in FIG. 4, a
以上のように本実施の形態によれば、堤体10の上流法面10bでかつため池11の常時満水位と等しい高さの満水位置12またはその近傍に、鋼矢板壁15aが堤体10の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、満水位置12またはその近傍より上側の上流法面10bを保護する保護部20が設けられ、この保護部20が鋼矢板壁15aと上流法面10bとの間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部21であるので、この充填型浸透防止部21によって、浸透破壊の起点となる上流法面10bにおいて、増水時の浸透を防いで、堤体10の浸透破壊を抑止できる。ひいては、堤体内の浸透破壊面に沿って、堤体10の上部部分が崩れ落ちる滑り破壊を防止することができる。
また、充填型浸透防止部21は、鋼矢板壁15aと堤体10の上流法面10bとの間に不透水性材料を充填することによって設けられるので、堤体10を掘削して、劣化した地盤材料を置換したり、薬液を注入して地盤を固めたりするような大規模な土工事が不要となり、従来に比して工費・工期を短縮できる。
As described above, according to the present embodiment, the steel
Further, since the filling type permeation
また、鋼矢板壁15aの上端、充填型浸透防止部21の上面および堤体10の天端10aがほぼ等しい高さ位置となっており、これらが一体的に舗装されているので、越流水による堤体天端からの上流法面10bや堤体内への漏水を防止できる。
さらに、鋼矢板壁15aは、上流法面10bと常時満水位とが交差する位置に設置されるため、ため池全体の貯留水量を低下させることがない。さらに、鋼矢板壁15aの下端は、当該下端より下方に設置された複数の鋼製部材15c、または透水性鋼製壁15bによって支持されているので、鋼矢板壁15aを確実に設置できるとともに、堤体10内および当該堤体10直下の軟弱層30内での地下水流を阻害することがない。なお、支持部材18により、より強固に鋼矢板壁15aを支持するために、支持部材18の上側部分を含む鋼矢板壁15aの延在方向に亘って、H形鋼などを用いた連結部材を各鋼矢板壁15aと接続させたり、舗装部22を構築する際に、鋼矢板壁15aの天端を連結部材で繋いだりコーピングしたりするなどして、支持部材18となる鋼矢板(透水性鋼矢板壁15bや鋼製部材15c)と他の鋼矢板16とを連結してもよい。
Further, the upper end of the steel
Further, since the steel
また、堤体10の内部に堤体10の幅方向に延在する底樋等の構造物25が設けられている場合、鋼矢板壁15aの延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材15cは、構造物25を回避する位置に設置され、鋼矢板壁15aの延在方向に延在する透水性鋼製壁15bを構成する複数の鋼矢板16のうち、構造物25の上方に位置する鋼矢板16の下端部は構造物25まで達していないので、堤体10の内部に設置された鋼製部材15cまたは透水性鋼製壁15bが構造物25に干渉して、当該構造物25が損傷するのを防止できる。
Further, when a
(第2の実施の形態)
図7は第2の実施の形態に係る堤体の浸透破壊抑止構造を示す横断面図である。
第2の実施の形態が上述した第1の実施の形態と異なる点は、満水位置12またはその近傍より上側の上流法面10bを保護する保護部20の構成であるので、以下ではこの点について説明し、第1の実施の形態と共通部分には同一符号を付してその説明を省略する場合もある。
(Second embodiment)
FIG. 7 is a transverse cross-sectional view showing a structure for suppressing permeation failure of a dam body according to the second embodiment.
The difference of the second embodiment from the above-described first embodiment is the configuration of the
本実施の形態では、保護部20は、満水位置またはその近傍より上側の上流法面10bに沿って設けられた不透水性材料からなる表面型浸透防止部24と、鋼製壁15aと表面型浸透防止部24との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部21aとを有した構造となっている。
表面型浸透防止部24としては、例えば、上流法面10bに設置されたコンクリートブロック、上流法面10bに施工された吹き付けコンクリート、上流法面10bを覆う不透水性のシートやジオテキスタイル等が挙げられるがこれに限るものではない。
このような表面型浸透防止部24は、上流法面10bの満水位置12に鋼矢板壁15を打設した後、満水位置12より上側の上流法面10bを覆うようにして施工するが、鋼矢板壁15の打設前に施工してもよい。また、上流法面10bにコンクリートブロックなどの既設の表面保護部材がある場合は、鋼矢板打設箇所となる部分の表面保護部材のみ撤去して、既設材料を活用してもよい。また、表面型浸透防止部24の上端は堤体10の天端10aとほぼ等しい位置にある。
また、鋼矢板壁15aを支持する支持部材18は、第1の実施の形態と同様に、透水性鋼矢板壁15bであってもよいし、複数の鋼製部材15cであってもよい。
In the present embodiment, the
Examples of the surface-type permeation
Such a surface type permeation
Further, the
また、充填型浸透防止部21aは、鋼製壁15aと表面型浸透防止部24との間に、刃金土、ソイルセメントまたはベントナイト等の不透水性材料を充填されることによって形成されている。このような充填型浸透防止部21aは断面直角三角形状に形成され、鋼矢板壁15aの堤体10側を向く面および表面型浸透防止部24の表面に密接している。
さらに、鋼矢板壁15aの上端、充填型浸透防止部21aの上面、表面型浸透防止部24の上端および堤体10の天端10aはほぼ等しい高さ位置となっており、鋼矢板壁15aの上端、充填型浸透防止部21aの上面、表面型浸透防止部24の上端および堤体10の天端10aが一体的に舗装され、舗装部22となっている。
Further, the filling-type permeation
Furthermore, the upper end of the steel
本実施の形態によれば、満水位置12またはその近傍より上側の上流法面10bを保護する保護部20が、満水位置12またはその近傍より上側の上流法面10bに沿って設けられた表面型浸透防止部24と、鋼製壁15aと表面型浸透防止部24との間に充填された充填型浸透防止部21aとを有するので、浸透破壊の起点となる上流法面10bにおいて、増水時の浸透をより確実に防いで、堤体10の浸透破壊を抑止できる。
また、表面型浸透防止部24は上流法面10bに沿って設けられるので、堤体10の地盤材料を置換したり改良したりする従来工法に比して工費・工期を短縮できる。
さらに、表面型浸透防止部24が上流法面10bから剥がれたり、破損したりすることを抑制でき、万が一表面型浸透防止部24が上流法面10bから剥がれても、鋼矢板壁15aによって堰き止められるので、ため池11に落ちて水没するのを防止できる。
According to the present embodiment, the
Further, since the surface type permeation
Furthermore, it is possible to prevent the surface type permeation
10 堤体
10a 天端
10b 上流法面
11 ため池
12 満水位置
15a 鋼矢板壁(鋼製壁)
15b 透水性鋼矢板壁(透水性鋼製壁)
15c 鋼製部材
18 支持部
20 保護部
21 充填型浸透防止部
21a 充填型浸透防止部
22 舗装部
24 表面型浸透防止部
25 構造物
10
15b Water permeable steel sheet pile wall (water permeable steel wall)
Claims (5)
前記堤体を挟んで、前記ため池側を上流側とすると、前記堤体の前記上流側の上流法面でかつ前記ため池の常時満水位と等しい高さの満水位置またはその近傍に、鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、
前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面を保護する保護部が設けられ、
前記保護部は、前記鋼製壁と前記上流法面との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部であることを特徴とする堤体の浸透破壊抑止構造。 A structure for suppressing the osmotic failure of a levee body that suppresses the osmotic failure of the levee body provided on at least part of the outer periphery of the reservoir.
Assuming that the reservoir side is the upstream side of the bank body, the steel wall is on the upstream slope of the upstream side of the bank body and at or near the full water position of a height equal to the full water level of the reservoir. Is installed along the extending direction of the levee body and so as to project upward,
A protection unit for protecting the upstream slope above the full water position or its vicinity is provided,
The dam body permeation failure suppression structure, wherein the protection part is a filling type permeation preventive part made of an impermeable material filled between the steel wall and the upstream slope.
前記堤体を挟んで、前記ため池側を上流側とすると、前記堤体の前記上流側の上流法面でかつ前記ため池の常時満水位と等しい高さの満水位置またはその近傍に、鋼製壁が前記堤体の延在方向に沿って、かつ上方に突出するように設置され、
前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面を保護する保護部が設けられ、
前記保護部は、前記満水位置またはその近傍より上側の前記上流法面に沿って設けられた不透水性材料からなる表面型浸透防止部と、前記鋼製壁と前記表面型浸透防止部との間に充填された不透水性材料からなる充填型浸透防止部とを有することを特徴とする堤体の浸透破壊抑止構造。 A structure for suppressing the osmotic failure of a levee body that suppresses the osmotic failure of the levee body provided on at least part of the outer periphery of the reservoir.
Assuming that the reservoir side is the upstream side of the bank body, the steel wall is on the upstream slope of the upstream side of the bank body and at or near the full water position of a height equal to the full water level of the reservoir. Is installed along the extending direction of the levee body and so as to project upward,
A protection unit for protecting the upstream slope above the full water position or its vicinity is provided,
The protection part includes a surface type permeation preventive part made of a water impermeable material provided along the upstream slope above the full water position or its vicinity, and the steel wall and the surface type permeation preventive part. And a filling-type permeation-preventing portion made of a water-impermeable material filled in between.
前記支持部材は、前記鋼製壁の延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材または、前記鋼製壁の延在方向に延在する透水性鋼製壁であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の堤体の浸透破壊抑止構造。 The lower end of the steel plate wall is located below the full water position, and is supported by a support member installed below the lower end of the steel wall,
The support member is a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the extending direction of the steel wall, or a water-permeable steel wall extending in the extending direction of the steel wall, The structure for suppressing permeation failure of a levee body according to any one of claims 1 to 3.
前記支持部材が前記鋼矢板壁の延在方向に所定間隔で設けられた複数の鋼製部材である場合は、前記鋼製部材は前記構造物を回避する位置に設置され、
前記支持部材が前記鋼製壁の延在方向に延在する透水性鋼製壁である場合は、当該透水性鋼製壁を構成する複数の鋼矢板のうち、前記構造物の上方に位置する鋼矢板の下端部は前記構造物まで達していないことを特徴とする請求項4に記載の堤体の補強構造。 A structure extending in the width direction of the levee is provided inside the levee,
When the support member is a plurality of steel members provided at predetermined intervals in the extending direction of the steel sheet pile wall, the steel member is installed in a position to avoid the structure,
When the support member is a water-permeable steel wall extending in the extending direction of the steel wall, it is located above the structure among a plurality of steel sheet piles that compose the water-permeable steel wall. The reinforced structure for a dam body according to claim 4, wherein the lower end portion of the steel sheet pile does not reach the structure.
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