JP2020165165A - のり面表層を構築する工法、雨水流下抑制工法、及び下流域への雨水の流出を抑制する工法 - Google Patents

Abstract

【課題】豪雨が発生し、例えば３０ｍ〜６０ｍ程度の長大のり面を雨水が一気に流下すると、土砂流出や表層崩壊が発生する恐れがあるとともに、下流域の排水能力を超えた雨水が流下する恐れがある。【解決手段】表層構造体１０は、第１区画部材１００及び第１中詰め材１２２を備えている。第１区画部材１００は、のり面に表面に沿って敷設されており、複数の領域（セル）１２０（第１の領域）に区画している。第１区画部材１００は開口を有している。第１中詰め材１２２は、複数の領域（セル）１２０のそれぞれに充填されている。第１区画部材１００の開口率を種々変化させることと、第１中詰め材１２２の粒径・粒度を調整して空げき率や透水性能を変化させること、の少なくとも一方により、のり面表層を流下する雨水の流速及び流量の少なくとも一方を調整してのり面に降った雨水の流出を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、のり面の侵食、表層すべり防止、およびのり面に降った雨水の流下速度や流量を調整するのり面表層を構築する工法、雨水流下抑制工法、及び下流域への雨水の流出を抑制する工法に関する。

近年、ジオシンセティック（ジオセル）などの補強部材を用いてのり面を補強することが行われている。例えば特許文献１には、ジオセルをのり面に沿って配置し、かつ、ジオセルの内部を、土砂や砕石等の中詰め材で充填することが記載されている。ジオセルには、開口が設けられている。この開口は、例えば排水孔として機能する。

特開２０１７−２５５７９号公報

近年、各地でいままで想定されていなかったような集中豪雨（ゲリラ豪雨等含む）によって甚大な被害が発生している。豪雨による被害としては、堤防決壊による河川災害や道路災害、および斜面崩壊等が挙げられる。この内、降雨に起因する斜面崩壊には、侵食、表層すべりの土砂崩れなど、それほど規模が大きくないものから、土石流や地すべりなどかなりの規模で発生するものがある。このため、のり面を構築する際、のり面の表層が滑らないようにするとともに、下流域に対しては、雨水の流出抑制を実施することが望まれる。

本発明は、のり面に降った雨水の流下速度及び流量の少なくとも一方を調整することを目的とする

第１の発明は、
のり面に沿って敷設される表層構造体の一部であり、複数の開口を有する第１区画部材によって複数の第１のセルを前記のり面に沿って形成し、
前記複数の第１のセルのそれぞれに充填される第１中詰め材の空げき率及び透水性能の少なくとも一方を前記のり面に沿って変えることにより、のり面の表層を流下する雨水の流速及び流量の少なくとも一方を調整する機能を持たせるのり面表層を構築する工法である。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記第１区画部材の開口率をのり面に沿って変えるのり面表層を構築する工法である。

第３の発明は、上記第１又は第２の発明のいずれかにおいて、
のり尻に、
空間を横方向に複数の第２のセルに区画していて開口を有している第２区画部材と、
前記第２のセルに充填された第２中詰め材と、
を有している層を複数重ねた貯留部を設けるのり面表層を構築する工法である。

第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記複数の第１のセルの少なくとも一部には雨水が一時的に貯留されるのり面表層を構築する工法である。

本発明によれば、のり面に降った雨水の流下速度及び流量の少なくとも一方を調整することができる。

実施形態に係るのり面の補強構造を説明するための断面図である。 区画部材の構造を示す斜視図である。 区画部材の構造を示す斜視図である。 区画部材の構造を示す斜視図である。 区画部材の構造を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、実施形態に係るのり面の表層構造体１０を説明するための断面図である。のり面の表層構造体１０は、侵食防止シート部材１４０、第１区画部材（セル型枠材）１００及び第１中詰め材１２２で構成される。第１区画部材１００は、のり面の表面に沿って敷設されており、複数の領域（セル）１２０（第ｎの領域（セル））に区画している。第１区画部材１００は開口１０２（図２及び図３に図示）を有している。第１中詰め材１２２は、第１区画部材１００によって区画された複数の領域（セル）１２０のそれぞれに充填されている。そして、表層構造体１０において、第１の領域（セル）１２０ａから第ｎの領域（セル）１２０ｎの間で、各領域に充填される第１中詰め材１２２の粒径・粒度を変化させることにより、第１の領域（セル）１２０ａから領域（セル）１２０ｎの間で、水の貯留能力及び水の流速が変化する。ここで、第１区画部材１００の開口率をのり面に沿って変化させてもよい。これにより、表層構造体１０は、雨水がのり面に沿って流下する際、雨水を貯留する能力、並びに雨水の流速及び流量の少なくとも一方（好ましくは双方）を調整する機能を有している。なお、第１区画部材１００の開口率は、例えば第１区画部材の面積に対する開口面積の割合として定義される。また、第１区画部材１００の開口の大きさは、第１中詰め材１２２が通らないように設定されているのが好ましい。

なお、第１区画部材１００の開口率は、例えば５％以上５０％以下であるのが好ましい。また、第１中詰め材１２２の粒径・粒度は、例えば１５０ｍｍ以下であるのが好ましい。なお、第１中詰め材１２２の粒径の下限値は特に限定がない。

本発明の効果は、のり面が長大になった場合、特に大きくなる。従って、例えば高低差ｈが１５ｍ程度以上の長大のり面を本発明は対象にすることを基本としているが、必ずしも１５ｍ以上に限られない。第１区画部材１００は、上記したようにのり面に沿って敷設されている。第１区画部材１００が敷設されることにより、複数の領域（セル）１２０に区画される。第１区画部材１００は、例えばジオセルなどの高密度ポリエチレン製の帯状シートを超音波で千鳥配置に熱溶着した立体ハニカム状のセル型枠材である。第１区画部材１００がジオセルである場合、第１区画部材１００の少なくとも一部は現場で組み立ててもよい。

第１区画部材１００には複数の開口１０２が設けられている。開口１０２が設けられることにより、のり面の上に第１区画部材１００を設けても、第１区画部材１００によって雨水等の流れがせき止められることを防止できる。

領域（セル）１２０は、第１中詰め材１２２によって充填されている。第１中詰め材１２２としては、例えば砂利、粒調砕石、トンネルズリなどの現地発生土等の中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。第１中詰め材１２２は、空げき率や透水性能を変化させるために粒度調整が行われている。一例として、第１の領域（セル）１２０に充填される第１中詰め材１２２は、第１の領域（セル）１２０ａよりも下方に位置する第２の領域（セル）１２０ｂに充填される第１中詰め材１２２よりも、水が通りやすい。例えば、のり面の上部には、より粒度の大きいものを埋め戻し、下部にいくにしたがい細粒分を増やすなどして段階的に第１中詰め材１２２の透水性能を下げると、のり面を流下する雨水の流速及び流量を調整することができ、表層部を直接流下する雨水に対して時間差を造ることができる。その結果、のり面に降った雨水が一気に流れ落ちるのを防ぐことが可能となり、雨水の流出速度や流量を調整することができ、雨水の流出抑制を図れる。また、上部には粒径の大きな砕石等を埋め戻した場合、ある程度の貯留機能も期待できる。なお、例えば、第１中詰め材１２２としてトンネルズリなどの現地発生土を用いる場合には、スクリーンなどを通して粒度調整を行う必要がある。

例えば、最も上の第１の領域（セル）１２０ａにおいては、第１中詰め材１２２の粒径を大きくするとともに第１区画部材１００の開口率を小さくすることにより、雨水の貯留機能を大きくする。一方、第１の領域（セル）１２０ａの下の第２の領域（セル）１２０ｂにおいては、第１中詰め材１２２の粒径を小さくするとともに第１区画部材１００の開口率を小さくすることにより、雨水の流下を遅らせる機能を持たせる。また、第２の領域（セル）１２０ｂの下の領域（セル）１２０ｃにおいては、第１の領域（セル）１２０ａと第２の領域（セル）１２０ｂの中間的な機能を持たせる。

一方、のり面の下部（例えば最も下の領域（セル）１２０ｎ）においては、第１中詰め材１２２の粒径を大きくするとともに第１区画部材１００の開口率を小さくすることにより、雨水を貯留する機能を大きくするが好ましい。

なお、第１の領域（セル）１２０に充填される第１中詰め材１２２は、第１の領域（セル）１２０よりも下方に位置する第２の第１領域（セル）１２０に充填される第１中詰め材１２２よりも、水が通りにくくてもよい。例えば、のり面の上部には、より粒度の小さいものを埋め戻し、下部にいくにしたがい大粒分を増やすなどして段階的に第１中詰め材１２２の透水性能を上げてもよい。

さらに、のり面ののり尻には、貯留部２０が設けられている。貯留部２０は、のり面に沿って流れてきた雨水、すなわち第１区画部材１００及び第１中詰め材１２２を通ってきた雨水を一時的に溜めておく。そして、貯留部２０のうちのり面とは対向しない側面、例えばのり面とは逆側の側面からは、雨水が流れ出るようになっている。貯留部２０を設けることにより、のり面を流れ落ちてきた雨水が一時的に貯留部２０で蓄えられるため、のり尻から急激に排水されることを抑制できる。

貯留部２０は、複数の層２１０を重ねた構成を有している。層２１０は、第２区画部材２２０及び第２中詰め材２３２を有している。第２区画部材２２０も、例えばジオセルなどの高密度ポリエチレン製の帯状シートを超音波で千鳥配置に熱溶着した立体ハニカム状のセル型枠材である。第２区画部材２２０は、空間を横方向に複数の領域（セル）２３０（第２の領域（セル））に区画している。また、第２区画部材２２０は複数の開口を有している。

第２中詰め材２３２は、領域（セル）２３０に充填されている。第２中詰め材２３２としては、例えば土砂、砂利、砕石、トンネルズリなどの現地発生土等の中から１種又は２種以上を適宜選択して使用することができる。そして、第２区画部材２２０の開口率（第２区画部材２２０の面積に対する開口面積の割合）、及び第２中詰め材２３２の粒度分布の少なくとも一方を調整することにより、貯留部２０から流れ出る単位時間当たりの水量を調整できる。

なお、貯留部２０は、のり面の下端につながる地面に埋め込まれている。具体的には、その地面には凹部が設けられている。そして、貯留部２０は、この凹部の底面及びのり面側の側面に貯留用のシート２４０を敷き、さらに凹部の中に層２１０を積み重ねることにより、形成されている。また、少なくとも最上層の層２１０は、のり尻に位置する領域（セル）１２０につながっている。

また、のり尻の近傍には、盛土からの排水を促すための排水パイプ３００が差し込まれている。排水パイプ３００の先端は水を排出することができるようになっている。例えば、排水パイプ３００の先端は表層構造体に接している。

図２は、第１区画部材１００の一部である第１区画部材１００ａの構造を示す斜視図であり、図３は、第１区画部材１００の他の一部である第１区画部材１００ｂの構造を示す斜視図である。ただし、第１区画部材１００はこの２種類に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、のり面上に形成される複数の領域（セル）１２０（第ｎの領域）の数だけそれぞれ異なる開口率の第１区画部材１００があってもよい。この場合、第１区画部材１００の開口率は、のり尻に近くなるにつれて下がる。ただし、この場合においても、同一の領域（セル）１２０に含まれる第１区画部材１００の開口率は、互いに等しい。例えば第１区画部材１００ａは、のり面の上側１０％（全敷設領域に対する割合）の領域に敷設され、第１区画部材１００ｂは、のり面の下側１０％（全敷設領域に対する割合）の領域に敷設し、その間には開口率を変えた第１区画部材１００を敷設してもよい。ただし、敷設面積の割合は、上記した値に限定されるものではなく、想定される降雨強度、のり面のながさ、あるいは、地域全体の排水計画等を考慮して変更されてしかるべきものである。

図２及び図３に示すように、第１区画部材１００ａ及び第１区画部材１００ｂは、いずれも開口１０２を有している。例えば、第１区画部材１００ａの開口率を小さくして雨水の流下速度を遅らせるとともに、第１区画部材１００ａによって形成される第１の領域（セル）１２０ａに充填する第１中詰め材１２２として粒径の大きい砕石等を用いると、第１の領域（セル）１２０ａの中の空げきに、のり面に降った雨水を貯留することが可能となる。図２及び図３に示す例において、第１区画部材１００の開口率は開口１０２の数や大きさによって調整されている。

なお、図４に示すように、第１中詰め材１２２のうち粒度が変化する部分の境界には、不織布などの、第１中詰め材１２２よりも開口が小さく透水性を有するシート１３０を配置するのが好ましい。このようにすると、この境界線近傍で粒度が異なる第１中詰め材１２２が混ざり合うことを抑制できる。

なお、領域（セル）１２０の開口率の調整、及び第１中詰め材１２２の粒度・粒径調整のいずれか一方のみによって、第１の領域（セル）１２０ａの水の流れやすさと第２の領域（セル）１２０ｂの水の流れやすさを調整してもよい。言い換えると、全ての第１区画部材１００を同一の構造（すなわち同じ開口率のもの）にしたうえで、第１中詰め材１２２の粒度分布を変化させることによって水の流れやすさを調整してもよい。あるいは反対に、全ての第１中詰め材１２２を同一にしたうえで、第１区画部材１００の開口率を変化させることによって水の流れやすさを調整してもよい。

また、表層構造体１０をのり面に沿って３つ以上の区間に分割し、第１区画部材１００の開口率及び第１中詰め材１２２の粒径・粒度の少なくとも一方を各区間で変えることにより、下に行くにつれて領域（セル）１２０を水が流れやすいようにしてもよい。例えば第１区画部材１００の開口率を各区間で変える場合、同一の区間においては、同一の領域（セル）１２０及び第１中詰め材１２２を施工してもよい。

なお、第１区画部材１００及び第１中詰め材１２２の上には、侵食防止シート部材１４０が敷設されてもよい。侵食防止シート部材１４０は、例えばマット状の部材であり、植物を育成できるようになっていてもよい。この場合、侵食防止シート部材１４０は、種子及び肥料を含んでいてもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ 表層構造体
２０ 貯留部
１００ 第１区画部材（セル型枠材）
１００ａ 第１区画部材１００の一部
１００ｂ 第１区画部材１００の他の一部
１０２ 開口
１２０ 領域（セル）
１２０ａ 第１の領域
１２０ｂ 第２の領域
１２２ 第１中詰め材
１３０ シート
１４０ 侵食防止シート部材
２１０ 層
２２０ 第２区画部材
２３０ 領域（セル）
２３２ 第２中詰め材
２４０ シート
３００ 排水パイプ

Claims (4)

1. のり面に沿って敷設される表層構造体の一部であり、複数の開口を有する第１区画部材によって複数の第１のセルを前記のり面に沿って形成し、
   前記複数の第１のセルのそれぞれに充填される第１中詰め材の空げき率及び透水性能の少なくとも一方を前記のり面に沿って変えることにより、のり面の表層を流下する雨水の流速及び流量の少なくとも一方を調整する機能を持たせるのり面表層を構築する工法。
2. 請求項１に記載ののり面表層を構築する工法において、
   前記第１区画部材の開口率をのり面に沿って変えるのり面表層を構築する工法。
3. 請求項１又は２に記載ののり面表層を構築する工法において、
   のり尻に、
   空間を横方向に複数の第２のセルに区画していて開口を有している第２区画部材と、
   前記第２のセルに充填された第２中詰め材と、
   を有している層を複数重ねた貯留部を設けるのり面表層を構築する工法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載ののり面表層を構築する工法において、
   前記複数の第１のセルの少なくとも一部には雨水が一時的に貯留されるのり面表層を構築する工法。

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