JPH01226920A

JPH01226920A - 河川堤防の耐震構造

Info

Publication number: JPH01226920A
Application number: JP5307688A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kida; 浩喜田; Takeshi Iida; 毅飯田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-03-07
Filing date: 1988-03-07
Publication date: 1989-09-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JP2725273B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、孔あき矢板を用いた河川堤防の耐震構造に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、河川堤防における耐震対策は特に考えられておら
ず、経験的に、堤体構成材料を良質なものと規定し、か
つ堤防高さによってその斜面勾配を規定すること、並び
に法面に小段を設けること等の処置により、河川堤防自
体は、降雨による壊滅的なすべり崩壊等が未然に防がれ
ている場合が多い。

第１１図および第１２図は河川堤防１において、従来の
矢板壁を透水層を形成する砂質土層２まで打設した場合
を示したものである。

従来、河川堤防１に用いられる矢板１１の主たる目的は
、堤防ｌ下の透水層を形成する砂質土層２内の浸透水の
動きを遮断することにある。これにより、高木時の水圧
により生じる川裏から川裏に至るパイピング現象を防ぐ
ことが可能となる。

なお、第１２図は透水層としての砂質土層２が２層の場
合であり、第１層については粘土１２で、水を遮断し、
第２層について止水用の矢板壁を打設した場合である。

また、矢板１１を用いない場合には、第１３図に示すよ
うに、河川堤防ｌの川裏、用事の両方に不透水性のブラ
ンケット１４を張り出し、川裏がら、用事への浸透水の
流下長さを太き（することにより、パイピング現象を防
ぐ構造もみられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらいずれの構造も、高木時の堤防決壊防止
を主眼とするもので、地震被害に対する配慮は皆無の状
態である。地震により生じる地割れ、噴砂現象、すべり
崩壊についてはその都度補修を実施し、多額の費用をか
けながら現在に至っている。その理由は、これらの現象
の原因が明らかでなかったことによる。

１９６４年の新潟地震において、家屋、建屋の崩壊の他
、河川堤防線の変形等がみられて以来、近年になって、
これらの原因が飽和砂質地盤の液状化現象に起因するこ
とが判明してきている。

他方、我国の平野部に存在する河川では、その地盤は河
川の作用により砂質地盤あるいは砂質土層と軟弱層が層
状に互層を形成する地盤であることが多く、平野部の河
川堤防ｌは、これら地震の際に液状化し得る地盤上に形
成されている。

−Ｃに、透水層を形成する土質は砂質系で、しかも河川
堤防１下での透水層を形成する砂質土層２は、常に飽和
しており、上述のごとく矢板１１で浸透水の動きを遮断
しても、砂質土層２の飽和状態は依然として保持されて
いる。従って、地震の際の振動により砂質土層２内に過
剰間隙水圧が生じるが、これは堤防１の法尻付近で大き
な値を示し、砂質土層２が液状化するに伴ない、噴砂、
地割れ、沈下、水平移動等、液状化時に特有の被害を生
じ、場合により堤防１の堤体のすべり破壊が生じる。

従来、河川出水時の堤防決壊理由としては、浸透水によ
るパイピング現象等、水理的側面のみ強調されてきた。

しかし、地震国である我国においては、上述の噴砂や地
割れ現象が発見されずに、その補修が放置されたものに
ついても、地震時の液状化がパイピング等の主原因とみ
なし得る場合がある。

本発明は上記問題を解決することを目的としたものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

以下、本発明の概要を実施例に対応する図面の符号を用
いて説明する。

本発明の河川堤防の耐震構造は砂質土からなる透水層あ
るいは砂質地盤（以下、単に砂質土層２という）上の河
川堤防１下に設けられる遮水用の矢板壁において、該矢
板壁を構成する矢板として、孔あき矢板５を用いたもの
である。

孔あき矢板５としては、例えば第２図〜第４図に示され
るように、略溝状断面の鋼矢板２０のフランジ２０ｂ間
に鋼板２１を溶接し、前記鋼矢板２０のウェブ２０ａと
前記鋼板２１との間に該鋼矢板長手方向の間隙を形成し
、鋼矢板２０本体と綱板２１の少なくとも一方に多数の
小孔２２を設けたもの（特願昭６２−２８０４２２号参
照）や第９図および第１Ｏ図に示されるように、鋼管矢
板３ｏの片面に多数の小孔３１を設けたもの等を用いる
ことができる。

このような孔あき矢板５による矢板壁を河川堤防１の川
裏、あるいは世塵部の堤体法尻付近またはその両方に用
いることにより、地震の際、砂質土層２内の地中水を孔
あき矢板５の孔部から排出することができ、液状化現象
を抑止し、噴砂並びに堤体の地割れを防止するとともに
、矢板壁の強度、剛性により、堤防線の変形、雨水によ
る法面の崩壊を防止し、出水時の壊滅的な堤防決壊を未
然に防ぐことができる。

〔作　　用〕

一本発明に係る河川堤防の耐震構造は、堤防１下面の砂
質土層２を貫通するように、地中水を排出するための孔
を設けた孔あき矢板５を打設するものであるため、打設
時に振動を与えることにより、強制的に地中水を排水で
き、かつ地震の振動により自然に地中水を排水すること
ができるとともに、堤外からの浸透水が堤内に流入する
ことを抑止することができる。

また、第６図に示すように雨水による法面崩壊線（すべ
り線）と交差して孔あき矢板５を打設するため、局部的
な堤体のすべりを防止することができ、かつ孔あき矢板
５を支持地盤へ貫入するため、堤防線の変形を抑止する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明を添付図面に基づき説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示したもので、河川堤防
１の用事側に護岸を設けた場合の例である。堤防１およ
び河川の下には、砂質土層２からなる透水層が存在して
いる。河床３の端部には、必要に応じ、根固工４が設け
られ、堤防１　（堤体）と河床３の境界部に、透水層で
ある砂質土層２を遮断するように本発明に用いる孔あき
矢板５を設けている。孔あき矢板５の上部は、低水護岸
としての法覆エフに対するコンクリート基礎６を形成し
、この基礎６の上部の根固工４と法覆エフとの間には栗
石等による間詰工８を施工する。

法覆エフの上端には巻止コンクリート９によって用事小
段１０との隅角部の整形を行ない、用事小段と高木護岸
としての法覆エフ′の境界に法覆エフ゛を支持するコン
クリート基礎６°を設け、さらにこれを支持する孔あき
矢板５゛を設けたものである。

第２図〜第４図は本発明に使用する孔あき矢板５の実施
例を示すものである。

第３図の例では鋼矢板２０のフランジ２０ｂどうしを連
結するように、多数の小孔２２を形成した有孔板２１が
取り付けられており、各小孔２２には金属あるいは合成
樹脂製のフィルター２４が取り付けられ、地盤粒子や埋
戻し砂粒子が鋼矢板２０本体と有孔板２１で囲まれた排
水領域に入り込むことを防いでいる。

第４図に示した例では、上述の第３図のものと異なり有
孔板２１の小孔２２部分にフィルターを取り付けるので
なく、有孔板２１の裏面全体に、金属または合成樹脂製
のフィルター２４を取り付け、鋼矢板２０本体とフィル
ター付有孔板２１とに囲まれた排水領域を空洞とし、排
水能力を高めている。

第２図に示した例は上述の第３図および第４図のものと
異なり、鋼矢板２０本体と有孔板２１で囲まれた排水領
域全体に、地盤粒子、埋戻し砂粒子の侵入を防ぐフィル
ター材２３を充填し、矢板壁を構成したものである。継
手を介して孔あき矢板５どうしを連結した状態では、矢
板壁両面から地盤内の水を排水することができる。

上述の第２図〜第４図に示したような排水機能を有する
孔あき矢板５を、従来の河川堤防１に用いられている遮
水用矢板１１　（第１１図および第１２図参照）に代え
て使用することにより、地震の際、過剰間隙水圧の上昇
に伴ない、透水層を形成する砂質土層２中の地中水を排
出し、液状化を抑止することができる。

第１図に示した低水用護岸の基礎６下部に設けた孔あき
矢板５は、第２図〜第４図に示すように排水機能を有し
、地震時に最も液状化しやすい領域内の地中水を地震の
発生とともに上面へ排出するもので、第５図に示すよう
に孔あき矢板５の頂部のコンクリート基礎６には、間詰
工８へ向け、あらかじめ排水孔６ａが設けられている。

排水孔６ａにより、地震時、地中水はすみやかに間詰工
８を通り河川へ還元され、透水層を形成する砂質土層２
の液状化が抑止される。従って、前述の噴砂、地割れ等
を防ぐとともに、法尻部の沈下、水平移動を防止し得る
。

また、本矢板壁は堤防破壊の一因である円弧すべりに対
し、すべり線と交差するため、前述の液状化抑止による
地盤抵抗低減防止と合わせ、すべり破壊を完全に防止す
ることができる（第６図参照）。

高水用護岸の基礎６゛下部に設ける孔あき矢板５゜も同
様であるが、遮水の必要がないため、矢板壁とする必要
がなく、第３図および第４図に示すものを離散的に配置
すればよい。

通常、従来の河川堤防１における高水用護岸７′のコン
クリート基礎６”下部に設ける基礎支持用部材は、矢板
、Ｈ鋼等が用いられるが、その根入れ長は河床３程度ま
でであり、地震の際、砂質土層２の過剰間隙水圧が上昇
し、すべり抵抗が低減することにより生じるすべりを防
止するための配慮はなされていない。

以上、用事部での本発明の内容を詳述したが、世塵部で
も事情は全く同様であり、単に護岸としての法覆エフや
その基礎６、根固工４等がないこと、完全遮水の必要が
ないことのみ異なる。

従って、世塵部の法尻近傍に孔あき矢板５を離散的に打
設することができる。

第７図は透水層を形成する砂質土層２が２層の場合で、
用事側の第１層の砂質土層２は粘土１２により水を遮断
し、孔あき矢板５の矢板壁を第２層に用いたもので、世
塵側では第１層に砕石、第２層に離散配置の孔あき矢板
５を併用したものである。当然であるが、これらを併用
するかしないかは堤防の構造形式、安全率等により設計
面から決定される。

第８図はブランケット１４と併用した場合であるが、堤
防の用事、世塵両側法尻付近に孔あき矢板５を用い、こ
れらはブランケット１４を貫通させている。

いずれの場合も用事側は遮水性を有することが第２図の
構造から明らかであり、従来の高木対策を損ねるもので
はない。また排水機能としての孔部については対象透水
層部に限定しても良い。

本発明は上記の基本的機能の他、矢板打設時において振
動を与えることにより、地盤を締固める機能をも有して
いる。

第９図および第１Ｏ図は孔あき矢板５の他の例を示した
もので、従来使用されている継手３０ａ。

３０ｂ付きの鋼管矢板３０の片面に、多数の小孔３１を
設け、鋼管矢板３０の内面には金属または合成樹脂製の
フィルター３２を取り付けたものである。フィルター３
２は前述の第２図の場合のように充填式のものでもよい
。

〔発明の効果〕

本発明の河川堤防の耐震構造では、河川の高水時の堤防
決壊防止対策において用いる矢板に代え排水機能を有す
る矢板を用いるため、河川堤防下方に位置する砂質土層
に存在する地中水を振動打設により強制的に排水でき、
地盤の支持力を向上し得るとともに、地震の際にはその
振動により地中水を自然に排水し得る。従って、砂質土
層の液状化を抑止し、地震による噴砂、地割れ、すべり
、沈下等を防止することができ、耐震性が大幅に向上す
るとともに、河川の高水時の堤防決壊に対しても、従来
通り有効性を保持し得るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す鉛直断面図、第２図
はこの発明に係る矢板の構造の一例を示す斜視図、第３
図および第４図は矢板単体の変形例を示す斜視図、第５
図は矢板頭部のコンクリート基礎部の構造の一例を示す
斜視図、第６図はすべり線との関係を示す鉛直断面図、
第７図および第８図は他の実施例を示す鉛直断面図、第
９図はこの発明に係る鋼管矢板の構造の一例を示す斜視
図、第１０図は同じ（平面図、第１１図〜第１３図は従
来の遮水工の例を示す鉛直断面図である。１・・・河川堤防、２・・・砂質土層、３・・・河床、
４・・・根固工、５・・・孔あき矢板、６・・・コンク
リート基礎、６ａ・・・排水孔、７・・・法覆工、８・
・・間詰工、９・・・巻止コンクリート、１０・・・用
事小段、１１・・・従来の矢板、１２・・・粘土、１３
・・・盲暗渠、１４・・・ブランケット、２０・・・鋼
矢板、２１・・・有孔板、２２・・・小孔、２３・・・
フィルター材、３０・・・鋼管矢板、３１・・・小孔、
３２・・・フィルター材、３３・・・モルタル第５図隔第６図第７図　　　　　　　第８図第９図第１０図刀

Claims

【特許請求の範囲】

（１）砂質土層上の河川堤防下に設けられる遮水用の矢
板壁において、該矢板壁を構成する矢板として、長手方
向の中空部を有し、前記矢板壁の片面に前記砂質土層内
に開口する有孔部を有する孔あき矢板を用いたことを特
徴とする河川堤防の耐震構造。
（２）前記孔あき矢板からなる矢板壁は頂部が、河川堤
防の法覆工の基礎を構成するコンクリート基礎中に固定
され、該コンクリート基礎には前記孔あき矢板の中空部
と、コンクリート基礎上に充填される間詰工とを連通さ
せる排水孔が形成されている請求項１記載の河川堤防の
耐震構造。
（３）前記河川堤防の川裏部側には長手方向の中空部を
有し、少なくとも片面に前記砂質土層内に開口する有孔
部を形成した孔あき矢板を離散的に打設した請求項１記
載河川堤防の耐震構造。