JP3953946B2

JP3953946B2 - 切土のり面管理支援システム

Info

Publication number: JP3953946B2
Application number: JP2002352030A
Authority: JP
Inventors: 淨行天野; 裕幸松山; 健治緒方
Original assignee: 東日本高速道路株式会社; 中日本高速道路株式会社; 西日本高速道路株式会社
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: JP2004183340A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異常気象時において、土砂崩れ災害等を予防するために行う道路交通規制の時期決定を支援するためのシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
異常気象時において、土砂崩れ災害等を予防するために行う道路交通規制の最大の課題は、道路利用者の安全を確保するために見逃し災害を極力避けることと道路の機能を最大限に発揮させるために通行止めの空振りを減らすことという、ある意味相反する２つの目的の接点を如何に調整するかにある。そして、この課題を解決するために、道路管理者は様々な現地条件と降雨指標を考慮して規制手法や規制基準値の見直しを行っているが、いずれの規制手法も過去の災害履歴分析に基づいて設定したある一定の基準値で管理する手法であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、地形・地質条件が複雑なわが国の国土においては、ある通行規制区間の範囲だけを見てもその地形や地質条件が多様となっている。そのため、区間単位で災害履歴を分析すると、多くの場合、降雨と崩壊発生の因果関係が不明瞭にならざるを得なかった。すなわち、降雨指標と崩壊発生の相関関係が必ずしも一対一となっておらず、交通規制の時期を決定することが困難であった。
【０００４】
また、降雨によって発生する斜面の表層崩壊メカニズムの解明や崩壊発生予測に関する研究も多くの機関で実施されているが、崩壊発生予測に関し、降雨に伴って時々刻々変化する斜面の安全率を定量的に把握することは依然困難な課題となっている。そのため、現時点では、崩壊発生を完全に予測することはほぼ不可能となっている。
【０００５】
交通規制においては、見逃し災害の防止と通行止めの空振り低減との調整を図る必要があるが、崩壊発生を完全に予測できない以上、見逃し災害を防止するためには通行止めの空振りがあることを前提とした交通規制の開始が必要となる。そのため、交通規制の解除時期をどのように決定することが現実の問題となっている。
【０００６】
そこで、本発明は、通行規制の時期決定、特に解除時期の決定を支援するための切土のり面管理支援システム及びそのシステムに使用する切土のり面崩壊危険度判定システムと土中水分状況計測方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる切土のり面管理支援システムは、切土のり面の安全率が降水量の影響を受けて相対的に変化することを利用したことを特徴とする。
【０００８】
この管理支援システムによれば、相対的な切土のり面の安全率の変化を利用しているため、切土のり面の安全率を絶対的な数値として得ることなしに、斜面の安全性を予測して交通規制の時期、特に解除時期を決定することができる。これは、斜面の安定性は、降雨の減退或いは停止後に回復するという性質を有することによるものである。すなわち、降雨の減退或いは停止により切土のり面の安全率は回復傾向を示すため、この回復傾向を示す時期（切土のり面の安全率の変曲点）を把握することにより、交通規制の解除時期を的確に予測することができる。
【０００９】
なお、本発明は、地質条件等が複雑な切土のり面の管理を支援することを目的としているが、条件がより単純な盛土のり面の管理支援にも当然に適用できる。従って、本発明において、切土のり面と表現されていても、それは特に切土のり面に適用できることを意味するものであり、盛土のり面をその対象から除外することを意図するものではなく、盛土のり面は当然に包含されている。以降も同様である。
【００１０】
該切土のり面の安全率は、該切土のり面の断面２次飽和−不飽和浸透流解析により得られる土壌水分状況・地下水状況を反映し、かつ不飽和帯の水分量変化を考慮した円弧すべり法により求められたものであってもよい。
この場合、既存の解析手法を利用して、切土のり面の安全率を求めることができる。
【００１１】
該切土のり面を降雨による崩壊の危険度に応じて区分し、該危険度が所定値以上となる該切土のり面に雨量計を設置し、該雨量計の計測値を該降水量として使用すると共に、該計測値を使用して降雨予測データを補正してもよい。
この場合、切土のり面の実況安全率（現時点での安全率）の算出においては、その基となる降雨量が管理する切土のり面での現実の値となるため、気象協会から提供される降雨データを使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。また、切土のり面の予測安全率（これからの推移予測値）の算出においては、その基となる降雨予測データを管理する切土のり面の実状を考慮したものにできるので、気象協会から提供される降雨予測データをそのまま使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。更に、危険度の高い切土のり面のみに適用することで、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。
【００１２】
該危険度が所定値以上となる該切土のり面に、ＡＤＲ土壌水分計、間隙水圧計及び地下水位計を設置し、該断面２次飽和−不飽和浸透流解析に使用するのり面モデルを随時補正してもよい。
この場合、解析に使用するのり面モデルの精度を高めることができ、また危険度の高い切土のり面のみに適用するため、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。なお、この手法は、初期段階でできるだけ精度の高いモデルを構築して、以降はそれに基づく解析を継続していく従来の解析手法に対し、更新可能なモデルを導入したものである。
【００１３】
該危険度は、道路建設前の地形を確認して原地形としての集水地形を考慮して切土のり面の危険度を判定する、切土のり面崩壊危険度判定システムを使用して求めることができる。
【００１４】
なお、前記切土のり面崩壊危険度判定システムの基本判定手法としては、ニューラルネットワークモデルを使用した手法が好適である。
【００１５】
この場合、従来の切土のり面管理において考慮されていなかった原地形としての集水地形を考慮することにより、危険度の判定精度を向上させることができる。
【００１６】
該危険度は、限界降雨量ランクとして表現されてもよい。
この場合、切土のり面の危険度が定量的に表現されるので、厳密な判断を行うことができる。また、実際の管理に使用されている降雨基準値を危険の度合いの指標としたことで、実際の管理に即導入することが可能となる。
【００１７】
該ＡＤＲ土壌水分計及び間隙水圧計は、例えば、以下に説明するような配置とすることが好ましい。
【００１８】
すなわち、ＡＤＲ土壌水分計の計測地点における設置深度と、間隙水圧計の該計測地点における設置深度を標準化して、切土のり面における降雨の表層からの浸透状況を経時的に把握できる配置とする。
【００１９】
このような配置により計測を行えば、採土・炉乾法、中性子水分計による方法、テンシオメータ法などの従来の方法と比べ、メンテナンスが容易となり、また測定を容易かつ迅速に行うことができ、しかも十分に高い計測精度を得ることができる。なお、採土・炉乾法では、高い精度を有するものの連続的なモニタリングができないという問題があった。また、中性子水分計では中性子線源の取扱いに問題があった。更に、テンシオメータ法では、ヒステリシスの問題やメンテナンスが煩雑であるなど、原位置での長期的なモニタリング上問題があった。
【００２０】
該ＡＤＲ土壌水分計は該計測地点に３個設置し、該ＡＤＲ土壌水分計の該設置深度は２０ｃｍ、４０ｃｍ及び８０ｃｍとし、該間隙水圧計の該設置深度は１ｍとすることが好ましく、その場合、実際に土中水分状況を的確に計測することができる。
【００２１】
【発明実施の形態】
本発明にかかる切土のり面管理支援システムの具体例を、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２２】
図２は、本発明にかかる切土のり面管理支援システムの具体例を示すフローチャート図である。この管理支援システムは、通行規制の時期決定、すなわち通行規制開始時期の決定（判断Ｄ１）及び通行規制解除時期の決定（判断Ｄ２）を得ることを目的とするものである。この判断Ｄ１、Ｄ２は、処理Ｓ１６、Ｓ１８又はＳ２６、Ｓ２８における切土のり面の安定性評価の結果得られるが、その評価には、切土のり面の安全率Ｑが降水量Ｒの影響を受けて相対的に変化することを利用している。図１に、切土のり面の安全率Ｑの経時変化をの具体例を示す。
【００２３】
図１は、時間経過を横軸として、降水量Ｒ及び切土のり面の安全率Ｑの経時変化の関係を示すグラフである。切土のり面の安全率Ｑは左側の縦軸を基準とし、降水量Ｒは右側の縦軸を基準としている。なお、切土のり面の安全率Ｑについては、特定の時間におけるデータに基づいて算出された値を白丸とし、これら白丸を時系列に並べることによって経時変化を現している。また、降水量Ｒについては、所定時間内の降水量を時系列で並べた棒グラフによって経時変化を現している。
【００２４】
この管理支援システムによれば、相対的な切土のり面の安全率Ｑの変化を利用しているため、切土のり面の安全率Ｑを絶対的な数値として得ることなしに、斜面の安全性を予測して交通規制の時期、特に解除時期を決定することができる。これは、斜面の安定性は、降雨の減退或いは停止後に回復するという性質を有することによるものである。すなわち、降雨の減退或いは停止により切土のり面の安全率Ｑは回復傾向を示すため、この回復傾向を示す時期（切土のり面の安全率Ｑの変曲点Ｐ）を把握することにより、交通規制の解除時期を的確に予測することができる。図１を参照しながら詳述すると、変曲点Ｐを過ぎた後の切土のり面の安全率Ｑは、変曲点Ｐにおける値よりも低くなることはないため、この変曲点Ｐ以降であれば通行規制を解除できるということである。なお、交通規制の開始は、少なくとも変曲点Ｐ以前の、切土のり面の安全率Ｑが低下傾向を示す時期に行う必要があるが、規定の降雨基準値を照査しながら適宜判断することになる。
【００２５】
切土のり面の安全率Ｑは、その切土のり面の断面２次飽和−不飽和浸透流解析により得られる土壌水分状況・地下水状況を反映し、かつ不飽和帯の水分量変化を考慮した円弧すべり法によって求められている。
こうすると、既存の解析手法を利用して、安全率を求めることができる。
【００２６】
なお、この支援管理システムにおいて、断面２次飽和−不飽和浸透流解析はＡＦＩＭＥＸ（製品名：富士通ＦＩＰ社）を使用して行われる。その基礎式を数式１に示す。
【数１】

【００２７】
一方、円弧すべり法による安全率の算出は、ＣＯＳＴＡＮＡ（製品名：富士通ＦＩＰ社製）を用いて行われる。その基礎式を数式２に示す。
【数２】

【００２８】
ただし、通常のＣＯＳＴＡＮＡでは、不飽和帯の質量変化が考慮されていないため、不飽和領域の体積含水率分布に応じた土壌の重量変化を考慮し改良したものが使用されている。
【００２９】
また、不飽和領域の浸透特性をあらわす透水係数と体積含水率との関係及びせん断抵抗角と体積含水率との関係については、これまで種々の経験式が提案されているが、この管理支援システムにおける解析では、透水係数と体積含水率との関係としてＩｒｍａｙの式、せん断抵抗角と体積含水率との関係としてＶａｎＧｅｎｕｃｈｔｅｎの式が採用されている。これらの関係式を数式３に示す。
【数３】

【００３０】
数式３における形状関数には、一般的な値として提案されている表１に示す値の中間値を用いている。
【表１】

【００３１】
また、この管理支援システムでは、切土のり面を降雨による崩壊の危険度に応じて区分し、危険度が所定値以上となる切土のり面に雨量計を設置し、該雨量計の計測値を該降水量として使用すると共に、該計測値を使用して降雨予測データを補正している。
こうすると、切土のり面の実況安全率（現時点での安全率）の算出においては、その基となる降雨量が管理する切土のり面での現実の値となるため、気象協会から提供される降雨データを使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。また、切土のり面の予測安全率（これからの推移予測値）の算出においては、その基となる降雨予測データを管理する切土のり面の実状を考慮したものにできるので、気象協会から提供される降雨予測データをそのまま使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。更に、危険度の高い切土のり面のみに適用することで、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。
【００３２】
更に、危険度が所定値以上となる切土のり面には、ＡＤＲ土壌水分計、間隙水圧計及び地下水位計を設置し、該断面２次飽和−不飽和浸透流解析に使用するのり面モデルを随時補正している。
こうすると、解析に使用するのり面モデルの精度を高めることができる。また、危険度の高い切土のり面のみに適用するため、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。
【００３３】
次に、この管理支援システムで行われる処理を、図２を参照しながら説明する。
まず、管理対象となる切土のり面の危険度を処理Ｓ１において判定する。そして、判定危険度が所定値以上であれば、実測斜面モデルによる管理を行うこととし、それ以外は単元化斜面モデルによる管理を行うこととする。
【００３４】
実測斜面モデルとは、上記断面２次飽和−不飽和浸透流解析に使用されるのり面モデルであって、その切土のり面現場に設置されたＡＤＲ土壌水分計、間隙水圧計及び地下水位計の実測値により随時補正されるものをいう。そして、このモデルを使用した管理においては、処理Ｓ１０において得られたＡＤＲ土壌水分計、間隙水圧計及び地下水位計の実測値をのり面モデルに入力し、処理Ｓ１１で実測斜面のモデル化を行う。また、実測値は、現場の監視用としても使用される。そして、処理Ｓ１２で飽和度変化の判定がなされ、急激な変化が無い場合には、そのままモデルの補正が繰り返される。そして、急激な変化があった場合に、次の処理Ｓ１５に進み浸透流解析及び安定性解析が行われる。この際、解析に必要な降雨量データとして、気象協会から提供されている実況降雨データ及び超短時間降雨予測情報データの取り込みが開始され（処理Ｓ１３、Ｓ１４）、以降解析を行う場合には必要に応じて参照されることになる。現地降雨データは、上記処理Ｓ１０においてその他の実測値とともに取り込みが開始され、以降同様に解析の際参照されることになる。なお、ここにいう浸透流解析は上記ＡＦＩＭＥＸを使用した解析をさし、また安定性解析は上記ＣＯＳＴＡＮＡの改良型を使用した解析をさすものとし、以後も同様に表現するものとする。
【００３５】
一方、単元化斜面モデルとは、典型的な斜面崩壊パターンを整理し、単純化した斜面モデルのことである。降雨条件による斜面安定性を定量化するための解析では、斜面長、斜面層厚、斜面角度、斜面土層（透水性）、集水面積及びのり面保護工パターンの６つをパラメータとし、更に斜面の安定性を損なわせた既往降雨パターンを入力し、２次元の単元化斜面における水分状況（飽和度分布）を求める浸透解析を行う。そして、この飽和度分布を安定性解析の入力条件とする。このモデルを使用した管理においては、処理Ｓ２１で現地斜面の単元化を行った後、特別な判定を行うことなく処理Ｓ２５の浸透流解析及び安定性解析が行われることになる。この際、解析に必要な降雨量として、気象協会から提供されている実況降雨データ及び超短時間降雨予測情報データの取り込みが開始され、（処理Ｓ２３、Ｓ２４）以降解析を行う場合には必要に応じて参照されることになる。
【００３６】
浸透流解析及び安定性解析（処理Ｓ１５又はＳ２５）以降の処理は、どちらのモデルを使用した場合の管理においてもほぼ同じあるため、以後両管理に共通する内容として説明する。
【００３７】
処理Ｓ１５又はＳ２５の安定解析により、その時点での切土のり面の安全率Ｑの経時変化を得ることができたら、その結果に基づいて切土のり面の安定性評価を行う。（処理Ｓ１６又はＳ２６）得られた切土のり面の安全率Ｑが低下傾向を示すかどうかを把握し、低下する場合には、規定の降雨基準値を照査しながら危険であると評価する。そして、危険であると評価された場合は通行規制を行う。（判断Ｄ１）一方、切土のり面の安全率Ｑが低下傾向を示さない場合は、安全であると判断し、危険であると評価されるまで解析を繰り返す。
【００３８】
通行規制を行ったら、再び同様の解析を行う。（処理Ｓ１７又はＳ２７）そして、処理Ｓ１７又はＳ２７の安定解析により、切土のり面の安全率Ｑの経時変化を得ることができたら、その結果に基づいて斜面安定性評価を行う。（処理Ｓ１８又はＳ２８）切土のり面の安全率Ｑが回復傾向を示す時期（切土のり面の安全率Ｑの変曲点Ｐ）を把握し、変曲点Ｐに達しておらず危険な状態が続くと判断された場合には同様の解析を繰り返す。一方、変曲点Ｐを過ぎその切土のり面の安全率Ｑが回復に向かい、安全と判断された場合には通行規制解除時期の決定を行い（判断Ｄ２）全ての処理が終了する。
【００３９】
処理Ｓ１における危険度の判定には、切土のり面崩壊危険度判定システムが使用されている。図３は、同判定システムのブロック図である。
【００４０】
この切土のり面崩壊危険度判定システムは、道路建設前の地形を確認して原地形としての集水地形を考慮して切土のり面の危険度を判定している。
【００４１】
なお、この判定システムは、基本判定手法としてニューラルネットワークモデルを使用した手法が採用されている。そして、データ１１を入力するための入力層１２と、データ１１を処理する第１ニューロン群１３で構成される中間層１４と、中間層１４から引き渡された処理済値を更に処理する第２ニューロン群１５で構成される出力層１６とからなっている。
【００４２】
入力層１２から入力されるデータ１１は、日本道路公団において平成８年に実施された道路防災総点検における安定度調査表の要因の各項目（地形、土質・地質・構造、表層の状況、形状、変状）の評点区分及びその他の追加素因からなっている。追加素因として、切土のり面上方の状況（のり面上方の土地利用、のり面上方の地形）、地質（地質年代等）及びその他形状素因（のり面延長、のり面の全直高、のり面の形）が入力されるようになっている。そして、道路建設前の地形を確認して原地形としての集水地形を考慮して切土のり面の危険度を判定するようになっている。
【００４３】
この判定システムによれば、従来の切土のり面管理において考慮されていなかった原地形としての集水地形を考慮することにより、危険度の判定精度を向上させることができる。
【００４４】
中間層を構成する第１ニューロン群１３の各ニューロンでは、データ１１の各項目要素に結合係数Ｗｉを乗じて重み付けを行い、これらを足し合わせた後しきい値ｂｉを引き去り、更にそこで得られた値をシグモイド関数に通す処理が行われる。なお、第１ニューロン群１３の数は２０となっている。
【００４５】
出力層１６において出力される危険度１７は、限界降雨量ランクとして表現されるようになっている。また、限界降雨量ランクは、限界降雨量が１００ｍｍ以下となるランクを最も危険度の高いランクとし、危険度の低くなる方向へ限界降雨量が１００ｍｍ刻みで増加するよう８つに区分けされている。そして、最も危険度の低いランクにおける限界降雨量は７０１ｍｍ以上となっている。
こうすると、切土のり面の危険度１７が定量的に表現されるので、厳密な判断を行うことができる。また、実際の管理に使用されている降雨基準値を危険の度合いの指標としたことで、実際の管理に即導入することが可能となる。特に、上記一連の処理はノートパソコン程度のコンピュータで処理可能であることから、従来の研究レベルの安定性判定手法と異なり、実際の管理に即導入可能であることを想定した動作環境を実現することが可能となる。
【００４６】
なお、保護工の定性的評価結果から、のり面にコンクリート吹付けやのり枠工が施工されている場合、耐雨効果が１００ｍｍ以上期待できることがわかったので、その場合は限界降雨量ランクを１ランク上位に設定することとしている。例えば、植生主体の場合に最大経験降雨量が３６５ｍｍであれば限界降雨量ランクは４になるところ、保護工がある場合は最大経験降雨量が３６５ｍｍであれば限界降雨量ランクは５になる。
【００４７】
この判定システムにより判定される危険度の妥当性を検証するため、実データによる学習と判別を実施した。実データとして、日本道路公団八王子管理事務所と大月管理事務所管内の全切土のり面データ（のり面数：２１６）を使用した。
【００４８】
検証を行うにあたり、まず使用するデータを、崩壊履歴のあるもの（崩壊履歴群）と未崩壊のもの（未崩壊群）とに分類する。更に、各群のデータを地質と限界降雨量ランク区分に分類した後、各群のデータを２つの組みに分けた。地質毎と限界降雨量ランク区分毎に分類した理由は、（１）地質によって切土のり面の特徴が異なることが考えられるため、地質の偏りを無くすことと、（２）限界降雨量ランク１〜８を有する切土のり面の特徴を偏り無くシステムに学習させるためである。
【００４９】
次に、上記２つの組みのうち、どちらか一方を学習用データとし、この切土のり面崩壊危険度判定システムに記憶させた。そして、他方の組みに属する切土のり面を判定対象とし、そのデータを判定用とし、各切土のり面の危険度について学習用データを参照しながらその判定を行った。その判定結果を図４に示す。図４はこの判定システムによって判定された各切土のり面の限界降雨量と実際の限界降雨量との差（ランク差）の頻度分布である。たとえば、限界降雨量ランク２である切土のり面がこの判定システムによる判定で２となった場合はランク差０であり、両者が一致していることを示す。したがって、ランク差０の頻度が大きいほど、同判定システムの判別能力が優れていることになる。ここでは、未崩壊のり面の限界降雨量ランクは経験降雨で近似されている値なので、ランク差が１まで許容範囲（判別が一致）と考える。ランク差１までの累積頻度から的中率（判別が一致した数／データの総数）を求めると、学習データで１００％、判別データで平均８４％となった。
【００５０】
Ｓ１０の現地観測に使用される、ＡＤＲ土壌水分計及び間隙水圧計は、次のように設置されている。すなわち、ＡＤＲ土壌水分計の計測地点における設置深度と、間隙水圧計の計測地点における設置深度が標準化されており、切土のり面における降雨の表層からの浸透状況を経時的に把握することができるような配置になっている。
【００５１】
この計測方法によれば、従来の方法と比べ、メンテナンスが容易となり、また測定を容易かつ迅速に行うことができ、しかも十分に高い計測精度を得ることができる。
【００５２】
図５に示すように、ＡＤＲ土壌水分計は計測地点における土中の設置位置Ａ、Ｂ及びＣに３個設置され、その設置深度は２０ｃｍ、４０ｃｍ及び８０ｃｍとされている。一方、間隙水圧計は土中の設置位置Ｄに設置され、その設置深度は１ｍとされている。
こうすると、実際に土中水分状況を的確に計測を行うことができる。
【００５３】
この計測方法により観測を行った結果を、図６及び図７に示す。この観測により、切土のり面の水分状態をリアルタイムでモニタリングできることが確認された。
【００５４】
また、この計測方法の確認に加え、以下のことが判明した。
１）土質の違いによって、同じ降雨でも飽和度の変動パターンに違いがある。２）同じ土質でも、切土のり面の植生の繁茂状態によって飽和度の変動パターンに違いがある。（図８参照）すなわち、植生が繁茂した斜面を中心に降雨時にのみ飽和度が急激に上昇する現象が確認され、これは植生の根茎等が土の構造に影響を与えてマクロポーラス的な間隙が発生していることによる。
３）降雨の浸透現象に関しては、開放型のり枠工斜面と自然植生斜面とを同等に扱うことができる。
４）１０分間隔の計測を行うことで、雨の振り方によっては地表から切土のり面内部への浸透速度を把握できる。本発明にかかる切土のり面管理支援システムは、切土のり面の不安定化の判定よりもむしろ降雨停止後の切土のり面の安定側への推移を把握することを主眼としているが、不安定化判定にも寄与できる可能性を示している。
５）降雨停止後の飽和度の低下傾向は、砂質度で明瞭であるが粘性土では不明瞭（緩やか）である。しかしながら、間隙水圧計の観測データはいずれの土質においても降雨の停止に伴って明瞭に低下することが明らかとなった。（図７参照）すなわち、降雨停止後の飽和度低下が不明瞭（緩やか）な粘性土からなる切土のり面においては、ＡＤＲ土壌水分計と間隙水圧計を併用することが、降雨停止後の切土のり面の安定側への推移を把握する上で有効である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明にかかる切土のり面管理支援システムによれば、切土のり面の安全率を絶対的な数値として得ることなしに、斜面の安全性を予測して交通規制の時期、特に解除時期を決定することができる。
【００５６】
また、切土のり面の実況安全率（現時点での安全率）の算出においては、その基となる降雨量が管理する切土のり面での現実の値となるため、気象協会から提供される降雨データを使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。また、切土のり面の予測安全率（これからの推移予測値）の算出においては、その基となる降雨予測データを管理する切土のり面の実状を考慮したものにできるので、気象協会から提供される降雨予測データをそのまま使用する場合と比較し、算出精度を向上させることができる。更に、危険度の高い切土のり面のみに適用することで、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。
【００５７】
更に、解析に使用するのり面モデルの精度を高めることができ、また危険度の高い切土のり面のみに適用するため、システム全体に不必要な負荷がかかることを防止できる。
【００５８】
請求項２によれば、既存の解析手法を利用して、安全率を求めることができる。
【００５９】
請求項３によれば、従来の切土のり面管理において考慮されていなかった原地形としての集水地形を考慮することにより、危険度の判定精度を向上させることができる。そして、その判別率はかなり高いことが確認された。
【００６０】
請求項４によれば、切土のり面の危険度が定量的に表現されるので、厳密な判断を行うことができる。また、実際の管理に使用されている降雨基準値を危険の度合いの指標としたことで、実際の管理に即導入することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】時間経過を横軸として、降水量及び切土のり面の安全率の経時変化の関係を示すグラフである。
【図２】本発明にかかる切土のり面管理支援システムの具体例を示すフローチャート図である。
【図３】本発明にかかる切土のり面崩壊危険度判定システムの具体例を示すブロック図である。
【図４】同判定システムによって判定された各切土のり面の限界降雨量と実際の限界降雨量との差（ランク差）の頻度分布である。
【図５】本発明にかかる土中水分状況計測方法に適した、ＡＤＲ土壌水分計及び間隙水圧計の設置状態を示す図である。
【図６】同計測方法を使用することにより得られた、降雨による飽和度の深度別変化の傾向を示す図である。
【図７】同計測方法を使用することにより得られた、粘性土地盤における降雨停止後の飽和度と間隙水圧の変化傾向を示す図である。
【図８】同計測方法を使用することにより得られた、切土のり面植生の繁茂状態の違いによる飽和度変動パターンの違いを示す図である。
【符号の説明】
Ｑ切土のり面の安全率
Ｒ降雨量

Claims

切土のり面の安全率(Q)が降水量(R)の影響を受けて相対的に変化することを利用し、
該切土のり面を降雨による崩壊の危険度に応じて区分し、該危険度が所定値以上となる該切土のり面に雨量計を設置し、該雨量計の計測値を該降水量として使用すると共に、該計測値を使用して降雨予測データを補正し、
該危険度が所定値以上となる該切土のり面に、ＡＤＲ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ＤｏｍａｉｎＲｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）土壌水分計、間隙水圧計及び地下水位計を設置し、該断面２次飽和−不飽和浸透流解析に使用するのり面モデルを随時補正することを特徴とする切土のり面管理支援システム。
該切土のり面の安全率(Q)は、該切土のり面の断面２次飽和−不飽和浸透流解析により得られる土壌水分状況・地下水状況を反映し、かつ不飽和帯の水分量変化を考慮した円弧すべり法により求められている請求項１に記載の切土のり面管理支援システム。
該危険度は、道路建設前の地形を確認して原地形としての集水地形を考慮して判定される請求項１又は２に記載の切土のり面管理支援システム。
該危険度は、限界降雨量ランクとして表現される請求項１、２又は３に記載の切土のり面管理支援システム。