JP4701412B2 - 人工干潟およびその造成方法 - Google Patents

Description

本発明は人工干潟およびその造成方法に関するものである。

従来、人工干潟の造成方法は、図１１または特開平３−１８３８１３号公報に示すように、干潟造成区域２７を潜堤２８で囲んだ後、この内側に浚渫粘性土２９を投入し、該浚渫粘性土２９の強度の回復をまって表層部に覆砂材３０を敷設する方法が一般的である。一方、潜堤２８は、干潟に投入した干潟用土砂３１の崩壊や流出を防ぐための土留であるため、経済的な捨石式傾斜堤とするのが一般的である。また原地盤が岩盤や砂質土のように十分な支持力が得られるときは、上記の捨石式傾斜堤にしても問題はないが、軟弱な粘性土地盤の場合は、支持力を得るための地盤改良が施される。この代表的な工法としては床堀置換工法、ジオテキスタイル強制置換工法、サンドコンパクションパイル工法、深層混合処理工法、サンドドレーン工法またはプラスチックボードドレーン工法などがある。

また、原地盤に改良を施すことなく軟弱地盤上に防波堤を築造する方法としては、例えば特公平５−６６０３号公報の軟弱地盤着底式防波堤が実用化されている。この防波堤は、軟弱な粘性土地盤上に重量の軽い堤体を直接設置し、堤体底面と粘性土表層との粘着力で波浪による水平外力に抵抗するものであり、比較的波高が小さく、表層地盤が所定の強度をもつ粘性土地盤において適用される。
特開平３−１８３８１３号公報 特公平５−６６０３号公報

しかし、上記のように原地盤が軟弱な粘性土においては地盤改良が必要になるため、潜堤構築に長期間を要する他、コストも嵩むという問題があった。

本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、原地盤を改良することなく潜堤の安定性を確保して、工期の短縮と工費の低減を図ることができる人工干潟およびその造成方法を提供することである。

以上の課題を解決するための人工干潟は、接地板と該接地板に直交する方向に起立させて設けた起立壁とで成るＬ字形の土留部材が、前記接地板を沖側に向くようにして陸側には当該接地板が形成されないように逆Ｌ形形にして軟弱な水底地盤に設置されて、該土留部材によって干潟造成区域を囲む潜堤が形成され、該潜堤で囲まれた内側に干潟用土砂が投入されて形成されているとともに、潜堤の背面側で前記接地板の上に干潟用土砂が載らないようにしたことで接地板底面の地盤反力を粘性土地盤の許容支持力の範囲内に収めてなることを特徴とする。

本発明に係る人工干潟によれば、軟弱な粘性土地盤である原地盤に改良を施すことなく潜堤の安定性を確保し、工期の短縮と工費の低減とを図ることができる。また、潜堤となる土留部材は、逆Ｌ形形で接地板が沖側に向けて設置され陸側に形成されないので、潜堤の背面側で前記接地板の上に干潟用土砂が載らないようにした。よって、接地板底面の地盤反力を粘性土地盤の許容支持力の範囲内に収めることができる。

以下、本発明の人工干潟およびその造成方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。はじめに人工干潟について説明し、次に人工干潟の造成方法について説明するが、
各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成のみ異なった符号を付して説明する。

図１の（１）は第１の実施の形態の人工干潟１である。この人工干潟１は、軟弱な水底の粘性土地盤２に形成された潜堤３の内側に、浚渫粘性土４と覆砂材５とからなる干潟用土砂６が投入されて構成されている。この潜堤３は接地板７と起立壁８とからなるＬ字形の土留部材９を、接地板７が沖側１０を向くように軟弱な水底の粘性土地盤２に連続的に設置して干潟造成区域１１を囲むように築堤されている。

潜堤３の滑動抵抗力は、土留部材９の重量とは無関係で、粘性土地盤表層と接している接地板底面の面積に比例している。よって滑動抵抗力をＦ、接地板幅（基礎幅：沖側から起立壁までの長さ）をＢ、粘性土地盤表層の粘着力をｃとすると、潜堤３の単位延長当たりの滑動抵抗力はＦ＝Ｂ×ｃで表される。

この土留部材９は図面において、逆Ｌ字形で接地板７が沖側に向けて設置され、陸側には接地板７が形成されていないため、干潟用土砂６が水底の粘性土地盤２上に直接載った状態になっている。これに対して、例えば、図１の（２）に示すように、逆Ｔ字形の潜堤１２の背面側を干潟用土砂６で埋めた場合には、接地板７上に干潟用土砂６が載って接地板底面端部の地盤反力３２で表した粘性土地盤２の許容支持力を越えてしまうが、上記のような逆Ｌ字形にすると、接地板７上に干潟用土砂６が載ることがないので、接地板底面の地盤反力を粘性土地盤２の許容支持力の範囲内に収めることができるようになる。

図２は第２の実施の形態の人工干潟１４である。この人工干潟１４は軟弱な水底の粘性土地盤２の表面と干潟用土砂６との間に、起立壁８の下端から陸側１３に向かって滑動抵抗用シート１５を敷設したものであり、これ以外は第１の実施の形態の人工干潟１と同じ構成である。この滑動抵抗用シート１５は引張強度の高い織布が適しており、その一端部が起立壁８の下端部に固定されている。

この潜堤３の滑動抵抗力は、粘性土地盤表層と接した接地板底面の面積に比例するため、このような滑動抵抗用シート１５を敷設すると、粘性土地盤表層と滑動抵抗用シート１５との粘着力が滑動抵抗力として付与され、滑動抵抗用シート１５を敷設した分だけ、すなわち滑動抵抗用シート１５の陸側への長さ分だけ接地板７の幅（沖側から起立壁までの長さ）が短くなる。したがって、滑動抵抗力をＦ、接地板幅（基礎幅）をＢ、滑動抵抗用シート１５の長さをＬｅ、粘性土地盤表層の粘着力をｃとすると、潜堤３の単位延長当たりの滑動抵抗力はＦ＝（Ｂ×Ｌｅ）×ｃで表される。

図３は第３の実施の形態の人工干潟１６である。この人工干潟１６は、円弧すべり対策として、接地板７から軟弱な水底の粘性土地盤２に変位抑止杭１７を打設したものであり、これ以外は第２の実施の形態の人工干潟１４と同じ構成である。また図４に示すように、潜堤３の高さが同一でかつ同一の地盤条件においては、接地板７の幅が短いほど円弧すべり（すべり線２６で示した）に対する安全率が小さくなるため、この対策として、接地板７を貫通して水底の粘性土地盤２に変位抑止杭１７を打設することで安全率を確保することができる。

この変位抑止杭１７は、接地板７に開口された貫通孔１８から水底の粘性土地盤２に打設され、この貫通孔１８の寸法を変位抑止杭１７の断面寸法よりも大きくすることにより、杭頭の鉛直方向の動きが自由となる。したがって、杭の鉛直支持力が発揮された場合にも、潜堤３の沈下を阻害することなく、接地板７が常に粘性土地盤２に密着するため、地盤粘着力による確実な滑動抵抗力を得ることが可能になる。

図５は第４の実施の形態の人工干潟１９である。この人工干潟１９は、粘性土地盤表層と接地板底面との粘着力を高めるために、接地板７の底面から滑動抵抗用シート１５の下面にわたってプラスチックボードドレーンや有孔管、不織布、ファイバードレーンなどの排水材２０を取り付けたものであり、これ以外は第３の実施の形態の人工干潟１６と同じ構成である。この排水材２０は土留部材９を設置する前にコンクリート杭で止めることにより、粘性土地盤表層の圧密排水が促進され、粘着力が増加し、確実な滑動抵抗力を得ることが可能となる。

なお、この排水材２０は第１および第２の実施の形態の人工干潟１、１４にも用いることができ、第１の実施の形態の人工干潟１は接地板７の下面から浚渫粘性土４の下面にかけて、第２の実施の形態の人工干潟１４は接地板７の下面から滑動抵抗用シート１５の下面にかけてそれぞれ取り付ける。

次に、人工干潟の造成方法を第３の実施の形態の人工干潟１６に基づいて説明する。はじめに、図６に示すように、陸上の製作ヤード２１などにおいて、接地板７と起立壁８とからなる土留部材９を製造し、この土留部材９における起立壁８の下端部（接地板と反対側）に滑動抵抗用シート１５を丸めた状態、または折り畳んだ状態で仮留めし、その一端部を起立壁８の下端部に固定しておく。また接地板７には、予め変位抑止杭１７の断面寸法よりも大きな寸法の貫通孔１８が１つ以上開口されている。

そして、図７に示すように、この土留部材９を起重機船２２に積み込んで干潟造成区域１１まで運搬し、軟弱な水底の粘性土地盤２に接地板７が沖側に向くように連続的に沈設して潜堤３を構築する。このとき土留部材９を沈設する粘性土地盤２の不陸が大きい場合や、浮泥や障害物が堆積している場合は、その調整を行う。また潜堤３は干潟造成区域１１を囲むように構築され、接地板７が全て沖側１０または外側を向いた状態で設置され、変位抑止杭１７を打設する貫通孔１８が適宜間隔ごとに開口されている。

次に、図８に示すように、杭打ち船２３で接地板７の貫通孔１８に変位抑止杭１７を打設して干潟造成区域１１を囲む潜堤３が構築される。このときに起立壁８における滑動抵抗用シート１５は丸めた状態になっている。

次に、図９に示すように、丸めた状態で仮留めしてあった滑動抵抗用シート１５を潜水士船２４から潜水した潜水士２５が陸側１３に延ばして敷設する。

そして、図１０に示すように、潜堤３で囲まれた干潟造成区域１１内に浚渫粘性土４を投入し、この強度が回復した後に、表層部に覆砂材５を投入して人工干潟１６を形成する。

なお、第１、第２および第４の実施の形態の人工干潟１、１４、１９の造成方法も上記の造成方法とほとんど同じであるが、第４の実施の形態の人工干潟１９の場合は、排水材２０を粘性土地盤２の表面に設置した後、この排水材２０の上に土留部材９を設置して滑動抵抗用シート１５を敷設するものとする。また陸上製作ヤードで予め排水材２０を土留部材９に取り付けて一体化したものを粘性土地盤２に設置した後に、滑動抵抗用シート１５を敷設することもできる。

（１）は第１の実施の形態の人工干潟の断面図、（２）は逆Ｔ字形の土留部材による人工干潟の断面図である。 第２の実施の形態の人工干潟の断面図である。 第３の実施の形態の人工干潟の断面図である。 （１）は滑動抵抗用シートを敷設した人工干潟の断面図、（２）は滑動抵抗用シートを敷設しない人工干潟の断面図である。 （１）は第４の実施の形態の人工干潟の断面図、（２）は（１）の接地板の断面図である。 土留部材を起重機船で運搬する断面図である。 土留部材を水底の粘性土地盤に沈設する断面図である。 変位抑止杭を水底の粘性土地盤に打設する断面図である。 水底の粘性土地盤に滑動抵抗用シートを敷設する断面図である。 人工干潟の断面図である。 従来の人工干潟の断面図である。

符号の説明

１、１１、１４、１６、１９ 人工干潟
２ 粘性土地盤
３、１２、２８ 潜堤
４、２９ 浚渫粘性土
５、３０ 覆砂材
６、３１ 干潟用土砂
７ 接地板
８ 起立壁
９ 土留部材
１０ 沖側
１１、２７ 干潟造成区域
１３ 陸側
１５ 滑動抵抗用シート
１７ 変位抑止杭
１８ 貫通孔
２０ 排水材
２１ 製作ヤード
２２ 起重機船
２３ 杭打ち船
２４ 潜水士船
２５ 潜水士
３２ 地盤反力

Claims (1)

1. 接地板と該接地板に直交する方向に起立させて設けた起立壁とで成るＬ字形の土留部材が、前記接地板を沖側に向くようにして陸側には当該接地板が形成されないように逆Ｌ形形にして軟弱な水底地盤に設置されて、該土留部材によって干潟造成区域を囲む潜堤が形成され、該潜堤で囲まれた内側に干潟用土砂が投入されて形成されているとともに、潜堤の背面側で前記接地板の上に干潟用土砂が載らないようにしたことで接地板底面の地盤反力を粘性土地盤の許容支持力の範囲内に収めてなることを特徴とする人工干潟。

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