JPH10317352A

JPH10317352A - 緑化可能な侵食防止シート・マット

Info

Publication number: JPH10317352A
Application number: JP5915498A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Mochizuki; 達也望月; Koichi Fujita; 光一藤田; Atsushi Hattori; 敦服部; Kengo Hori; 堀　　謙吾
Original assignee: Minister for Public Works for State of New South Wales; Public Works Research Institute Ministry of Construction
Current assignee: Minister for Public Works for State of New South Wales; National Research and Development Agency Public Works Research Institute
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2018-03-11
Also published as: JP2963987B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流水にさらされた植物が流失しにくくなると
同時に、シート・マットも植物の根によって地面と連結
されることによって、めくれ上がりしにくくなるめくれ
上がり防止機能をもち、同時に流水の地表面上を流れる
流速を低下させて、地表面上の土砂の移動を抑制させる
掃流力低減機能をもち、植物や土砂が流水にさらされて
流出するのを防止することができるシート・マットを提
供する。【解決手段】法面の緑化を可能とし、侵食を防止する
ためのシート・マットであって、糸状材からなる多孔質
構造体となっていて、糸状材の径は５mm以下であって、
多孔質構造体の厚さは５cm以下、空隙径は３cm以下とな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、法面を緑化しな
がら侵食を防止するシート・マットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のシート・マットとして、特
開平6-10324号公報に開示されたようなものがあり、堤
防の土壌上に繊維密度が10〜2000ｍ/cm³の不織布層を設
け、その上に植物を植生して、植物の根が不織布層を貫
通して堤体土砂内部に張り巡らされるようにしたもので
ある。

【０００３】ところでこの種のシート・マットにおいて
は、(１)めくれ上がり防止機能と、(２)吸い出し防止機
能とが要請されている。これらの(１)めくれ上がり防止
機能とは、流水にさらされた植物が流失しにくくなると
同時に、シート・マットも植物の根によって地面と連結
されることによって、めくれ上がりしにくくなる機能を
いい、(２)吸い出し防止機能とは、不織布の空隙径を土
砂の径より小さくして、土砂がこの不織布を通過できな
いようにしようとする機能をいうものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで前記公報に開示
されたものについて、これらの機能はどのようになって
いるかについて検討すると、前記の不織布には、繊維密
度が10〜2000ｍ/cm³で、厚さが５mm（実施例１，２）、
８mm（比較例１）、10mm（実施例３）、1.1mm（実施例
４）、0.1mm（比較例４）のものがある。そしてこのよ
うなものは、不織布の空隙を利用して植物を植生してめ
くれ上がりを防止するといっているが、そのためには不
織布の繊維密度を小さくして空隙径を大きくしなければ
ならず、そのようにすると吸い出し防止効果が低下し、
このようなことからシート・マットのめくれ上がり防止
機能と、吸い出し防止機能とを同時に効率よく発揮する
ことが著しく困難であるという問題がある。

【０００５】そこでこの発明の目的は、前記のような従
来のシート・マットのもつ問題を解消し、流水にさらさ
れた植物が流失しにくくなると同時に、シート・マット
も植物の根によって地面と連結されることによって、め
くれ上がりを防止するめくり上がり防止機能をもち、同
時に流水の地表面上を流れる流速を低下させて、掃流力
を小さくし、シート・マット内及びその下の土砂の移動
を抑制させることによって、土砂が流水にさらされて流
出するのを防止する掃流力低減機能を有するシート・マ
ットを提供するにある。ここで掃流力低減機能について
説明することとし、まず掃流力について説明すると、こ
れは流水が地面上を流れるとき、地表面上の土砂の粒を
移動させるように働く力を意味し、その際流速が速いほ
ど大きな掃流力となる。そしてこの掃流力がある程度以
上に大きくなると土砂が移動することになる。そこでシ
ート・マットによって地表面近傍の流速を遅くし、掃流
力を小さくして土砂が移動しないようにする機能を掃流
力低減機能という。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、法
面の緑化を可能とし、侵食を防止するためのシート・マ
ットであって、糸状材からなる多孔質構造体となってい
て、糸状材の径は５mm以下であって、多孔質構造体の厚
さは５cm以下、同空隙径は３cm以下であることを特徴と
するものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、地面保護工法に
おいて、法面上に径が５mm以下の糸状材からなり、厚さ
は５cm以下、空隙径は３cm以下である多孔質構造体から
なる緑化可能な侵食防止シート・マットを敷設すること
を特徴とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、敷設した侵食防止シート・マットの空
隙を利用して植物を植生することを特徴とするものであ
る。

【０００９】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載の発明において、植物を植生するに先立って、敷
設した緑化可能な侵食防止シート・マットの内部に、土
砂を充填することを特徴とするものである。

【００１０】請求項５に記載の発明は、請求項２ないし
４のいずれかに記載の発明において、植物を植生するに
先立って、敷設した緑化可能な侵食防止シート・マット
の上に、厚さがほぼ１〜５cmの客土層を形成することを
特徴とするものである。

【００１１】請求項６に記載の発明は、請求項２ないし
５のいずれかに記載の発明において、複数の侵食防止シ
ート・マットを上下左右に隣接して敷設し、隣接する侵
食防止シート・マットの端部を重合して、固定具によっ
て結合するとともに、法面に固定することによって敷設
することを特徴とするものである。

【００１２】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の発明において、複数の侵食防止シート・マットのう
ち、該侵食防止シート・マット面上を流れる水の最上流
部に敷設するものの上流端部を土中に巻き込み、固定具
によって法面に固定することを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の第１実施形態を示す図
１において、１は法面であって、この法面１にその緑化
を可能とし、侵食を防止するための侵食防止シート・マ
ット２を敷設し、この侵食防止シート・マット２は糸状
材３からなる多孔質構造体４となっていて、糸状材３の
径は５mm以下であって、多孔質構造体の厚さは５cm以
下、同空隙径は３cm以下となっている。

【００１４】敷設した侵食防止シート・マット２の空隙
を利用して植物５を植生する。このようにして植生され
た植物５の根が容易に空隙に入ることができ、また糸状
材３と植物５の根とがからみ易く、さらにまた植物５の
根が多孔質構造体４の下面から地中に侵入することがで
きて、植物５が流失するのが防止されて繁茂するととも
に、侵食防止シート・マット２がめくれ上がるのが防止
されて、めくれ上がり防止機能を発揮する。

【００１５】さらに侵食防止シート・マット２によって
流水の流速が低下して、掃流力低減機能を発揮して侵食
防止シート・マット２の内部及び下方の土砂が流出して
地面が侵食されることを防止することができる。この際
めくれ上がり防止効果を発揮するものとしては、糸状材
３の径が２mm以下、多孔質構造体の厚さが３cm以下、空
隙径は0.5〜２cmとなっているのものが好適である。

【００１６】そして植物５を植生するに先立って、敷設
した緑化可能な侵食防止シート・マット２の内部に、土
砂を充填したり、また敷設した緑化可能な侵食防止シー
ト・マット２の上に、厚さがほぼ１〜５cmの客土層６を
形成したりすることがある。また侵食防止シート・マッ
ト２を敷設する以前に、法面１上に肥料や水を与えてお
くのが望ましい。

【００１７】前記のようにしてこの侵食防止シート・マ
ット２を敷設するに際しては、それを現場において直接
敷設する代わりにこの法面１とは別の場所において、他
の地面に前記と同様にして侵食防止シート・マット２を
敷設し、植物５を植成した後植物５とともに侵食防止シ
ート・マット２を法面１に運搬して敷設してもよい。

【００１８】この実施形態において、多孔質構造体４は
例えば損傷に対する抵抗性、耐久性、紫外線照射抵抗
性、対候性、耐劣化性等を有する化学製品によって形成
した糸状材からなるものである。例えばポリエステル又
はポリエチレンを押出成形によって形成した糸状材３
を、熱成形加工によって形成した不織布によって構成さ
れているものをあげることができる。

【００１９】この実施形態の前記のような諸元は、実際
に行った実験結果において求められたデータと、下記の
理論式による演算値を基として決められたものであり、
その理論式の一部について説明する。地面に侵食防止シ
ート・マット２を敷設したことによって、裸地の場合に
比較してどれだけ掃流力が低減したかを百分率で表し
た、掃流力低減率Ｒがあり、この掃流力低減率Ｒは、侵
食防止シート・マット２内での泥水の流れにくさを表す
空隙抵抗係数ｐと、シート無次元厚ａとの関数として計
算できるものであり、Ｒ＝１％となるｐとａとの計算結
果は図４に示すようになる。

【００２０】そこでＲ＝１％となる侵食防止シート・マ
ット２の厚さを決める方法について説明する。侵食防止
シート・マット２を構成する糸状材３の直径ｄ及び空隙
径Ｄは、前記のめくれ上がり防止機能の観点から決定さ
れる。そしてこれらから空隙抵抗係数ｐは、つぎの式
（１）によって計算することができる。

【数１】ここでｇは重力加速度9.8（ｍ/ｓ）、λ_pは侵食防止シ
ート・マット２の空隙率、Ｋは透過係数であり、侵食防
止シート・マット２内での水の流れ易さを表す。

【００２１】透過係数Ｋは、例えばつぎの方法によって
測定することができる。侵食防止シート・マット２を重
ね合わせるなどの方法によって、できるだけ厚くしたう
えで、それを非常に滑らかな水路床及び側壁からなる水
路に設置し、等流状態となるように通水する。その際侵
食防止シート・マット２の厚さより水深が小さくなるよ
うにする。なお侵食防止シート・マット２の厚さと、断
面平均流速Ｖと、水面勾配ｉとを測定した結果から、つ
ぎの式によって透過係数Ｋを計算することができる。

【数２】ただしこの場合断面平均流速Ｖと水面勾配ｉの、大きさ
が異なる何種類かの実験結果の平均値としてＫを決定す
ることが、精度向上の面から望ましい。

【００２２】前記のような空隙率λ_p、糸状材３の直径
ｄ、空隙径Ｄ、透過係数Ｋの値を、前記の式（１）に代
入して空隙抵抗係数ｐの値を計算することができる。こ
の空隙抵抗係数ｐの値と、図４に示したＲ＝１％となる
空隙抵抗係数ｐとシート無次元厚ａとの関係から、シー
ト無次元厚ａが決定される。このシート無次元厚ａの値
によって侵食防止シート・マット２の厚さｔは、つぎの
式（３）によって計算することができる。

【数３】ｔ＝ａ・Ｄ（３）そしてこの侵食防止シート・マット２の厚さｔの値が、
前記のめくれ上がり防止機能の観点から、５cm以下とな
り、かつ図４に示したＲ＝１％となる空隙抵抗係数ｐと
シート無次元厚ａとの関係を満たすように決定すれば良
い。

【００２３】図２にはこの発明の第２，３実施形態の使
用状態が示されている。これらの実施形態は、堤防７に
この発明を実施した例であり、堤防７の下方部分から順
次複数の侵食防止シート・マット２−１，１′、２−
２，２′、２−３，３′、２−４，４′を敷設して、上
下左右方向に隣接して配置しているものである。このよ
うな場合に、侵食防止シート・マット面上を、図３に示
すように水が矢印Ａに示すように上下方向に流れるとす
ると、その上流側に位置する上位の侵食防止シート・マ
ット２−２の下流端部９の裏面を、下流側に位置する下
位の侵食防止シート・マット２−１の上流端部の表面に
重合し、鋲のような固定具10によって、両侵食防止シー
ト・マット２−１と２−２、２−２と２−３、２−３と
２−４とを結合するとともに、固定具10を堤防７の地面
に進入させて固定して敷設する。

【００２４】また水が図３に矢印Ｂに示すように左右方
向に流れるとして図２を参照して説明すると、図面で左
側に位置して上流側に配置した各侵食防止シート・マッ
ト２−１，２，３，４の下流側端部すなわち右側側端部
を、右側に隣接して下流側に配置した各侵食防止シート
・マット２−１′，２′，３′，４′の上流側端部すな
わち左側側端部の表面に重合し、鋲のような固定具10に
よって、両侵食防止シート・マット２−１と２−１′、
２−２と２−２′、２−３と２−３′、２−４と２−
４′とを結合するとともに、固定具10を堤防７の地面に
進入させて固定して敷設する。

【００２５】この発明の第３実施形態は、第２実施形態
と同様に図３に示されているので、これを参照して説明
する。それは複数の侵食防止シート・マット２のうち、
該侵食防止シート・マット面上を流れる水の、上下左右
方向における最上流部に敷設する侵食防止シート・マッ
ト、この場合には水が図３に矢印Ｂで示すように左右方
向に流れるので、侵食防止シート・マット２−１，２−
２（侵食防止シート・マット２−２は図示を省略）の、
上流側端部８を内方に屈曲して法面１の土中に巻き込
み、固定具10によって堤防７の地面に進入させて固定し
て敷設する。なおこの実施形態とは相違して、水が図３
に矢印Ａの方向に流れる場合のものについては図示を省
略したが、図２を参照して説明すると、最上流側に位置
する各侵食防止シート・マット２−４の上流側端部を、
前記上流側端部８と同様にして地面に巻き込むこととな
る。

【００２６】これらの第２，３実施形態においては、必
要に応じて前記の部所以外を固定具10によって固定して
も良く、そして第１実施形態と同様にして植物５を植生
することとなる。そしてこれらの第２，３実施形態は、
前記のような構成をもつことから、上下方向及び左右方
向に隣接する侵食防止シート・マット２どおしの継目が
強固に接合されてめくれ上ることがなくて、侵食防止シ
ート・マット２上を流れる流水が、めくれ上った継目か
ら侵食防止シート・マット２と地面との間に流入して、
地面を侵食するのを防止することとなる。

【００２７】〔実験例１〕まず図５に示すようにして、
供試体をつぎの手順によってえた。ポリプロピレン製樹
脂を加熱溶融して直径２mmのノズルから押出して糸材料
に加工するとともに、ランダムに折りかさねて糸材料の
接点を溶着して多孔質構造体に整形することにより、空
隙率91％、厚さ３cm、長さ３ｍ、幅30cmの侵食防止シー
ト・マット２をえた。この侵食防止シート・マット２を
縦３ｍ、横２ｍ、深さ60cmの砂質土壌11の表面に隙間な
く敷設して、侵食防止シート・マット２の空隙内に砂質
土壌11を充填し、さらに侵食防止シート・マット２の上
に厚さ約１cmの客土12を行った後に、野芝をべた張りに
して約15か月間養生した。このときの野芝の根は、侵食
防止シート・マットの空隙内に充填した砂質土壌内に伸
長するとともに、侵食防止シート・マットの下の土壌に
まで達していた(Ａ)。

【００２８】続いて長さ３ｍ、幅30cm、深さ30cmの鋼製
枠14を野芝を繁茂させた地表面に押し込み(Ｂ)、その周
囲を(Ｃ)に示すように掘削し、ついで(Ｄ)に示すように
鋼製枠14を横に倒し、(Ｅ)に示すように鋼製枠14に底板
15を取付け、このようなものを(Ｆ)に示すように所定の
場所に移動し、最後に(Ｇ)に示すように鋼製枠14に底板
15を固定して侵食実験用の供試体16を得た。

【００２９】このような供試体16を図６に示すような水
路における図示しない管水路実験装置17に設置した。つ
いで断面平均流速1.0，2.0，3.0，3.5ｍ/ｓ、水深約50c
mの条件で２〜４時間通水し、地表面の侵食状況及び野
芝の流失状況を観測する侵食実験を行った。

【００３０】〔実験例２〕ポリプロピレン製樹脂を加熱
溶融して直径２mmのノズルから押出して糸状材に加工す
るとともに、ランダムに折りかさねて糸状材の接点を溶
着して多孔質構造体に整形することにより、空隙率96
％、厚さ３cm、長さ３ｍ、幅30cmの侵食防止シート・マ
ット２をえた。このような侵食防止シート・マット２を
使用した以外は、実験例１と全く同様にして侵食実験を
行った。

【００３１】〔実験例３〕ポリプロピレン製樹脂を加熱
溶融して直径２mmのノズルから押出して糸状材に加工す
るとともに、ランダムに折りかさねて糸状材の接点を溶
着してウエーブ状に立体整形することにより多孔質構造
体を作り、空隙率96％、厚さ３cm、長さ３ｍ、幅30cmの
侵食防止シート・マット２を得た。このような侵食防止
シート・マット２を使用した以外は、実験例１と全く同
様にして侵食実験を行った。

【００３２】〔比較例１〕侵食防止シート・マットを使
用しなかった以外は、実験例１と全く同様にして侵食実
験を行った。

【００３３】〔比較例２〕繊度６デニールのポリエステ
ル製繊維を目付325ｇ/ｍ²、厚さ2.7mm（繊維密度に換算
すると180ｍ/cm³）にニードルパンチを行って、接合す
ることにより整形した幅２ｍ、長さ３ｍの不織布シート
を使用したこと、及び不織布の空隙径が砂質土の粒径よ
り小さかったため、不織布シートの空隙内に土壌を充填
しなかったこと以外は、実験例１と全く同様にして侵食
実験を行った。

【００３４】〔実験結果〕前記の実験例１，２，３と、
比較例１，２とについて、その侵食実験をつぎの判定基
準Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに基づいて、目視によって評価した結
果は下記のとおりであった。判定基準Ａ：野芝がほとんど流失していなくて、実用性がある。Ｂ：部分的に侵食が進行して侵食防止シート・マットが
洗い出されるが、野芝がほとんど流失していなくて、実
用性がある。Ｃ：野芝が流失して局所的にあるまとまった範囲で、侵
食防止シート・マットが洗い出される状況がみられて、
実用性がない。Ｄ：広範囲にわたって根の層のめくれ上がりが見られ
て、実用性がない。評価実験例１Ｂ実験例２Ｂ実験例３Ａ比較例１Ｄ比較例２Ｃ

【００３５】

【発明の効果】この発明は、前記のようであって、請求
項１に記載の発明は、法面の緑化を可能とし、侵食を防
止するための侵食防止シート・マットであって、糸状材
からなる多孔質構造体となっていて、糸状材の径は５mm
以下であって、多孔質構造体の厚さは５cm以下、空隙径
は３cm以下であり、請求項２に記載の発明は、前記のよ
うな侵食防止シート・マットを地面に敷設するので、敷
設した侵食防止シート・マットの空隙を利用して植生さ
れた植物の根が容易に空隙に入ることができ、また糸状
材と植物の根とがからみ易く、さらにまた植物の根が多
孔質構造体の下面から地中に侵入することができて、植
物が流失するのが防止されて繁茂するとともに、侵食防
止シート・マットがめくり上がるのが防止されて、めく
り上がり防止機能を発揮し、さらに同時に流水の地表面
上を流れる流速を低下させて掃流力を低減し、侵食防止
シート・マット内及びその下の土砂の移動を抑制させる
ことによって、植物や土砂が流水にさらされて流出する
のを防止することができるという効果がある。

【００３６】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、敷設した侵食防止シート・マットの空
隙を利用して植物を植生し、請求項４に記載の発明は、
植物を植生するに先立って、敷設した緑化可能な侵食防
止シート・マットの内部に、土砂を充填し、また請求項
５に記載の発明は、植物を植生するに先立って、敷設し
た緑化可能な侵食防止シート・マットの上に、厚さがほ
ぼ１〜５cmの客土層を形成するので、植生された植物の
根が容易に空隙に入ることができ、また糸状材と植物の
根とがからみ易く、さらにまた植物の根が多孔質構造体
の下面から地中に侵入することができて、植物が流失す
るのが防止されて繁茂するとともに、シート・マットが
めくれ上がるのが防止されて、めくれ上がり防止機能を
発揮することができるという効果がある。

【００３７】請求項６に記載の発明は、請求項２ないし
５のいずれかに記載の発明において、複数の侵食防止シ
ート・マットを上下左右に隣接して敷設し、隣接する侵
食防止シート・マットの端部を重合して、固定具によっ
て結合するとともに、法面に固定し、請求項７に記載の
発明は、複数の侵食防止シート・マットのうち、該侵食
防止シート・マット面上を流れる水の最上流部に敷設す
るものの上流端部を土中に巻き込み、固定具によって法
面に固定するので、上下方向及び左右方向に隣接する侵
食防止シート・マットどおしの継目が強固に接合され、
また最上流部のものの上流端部が地面にしっかりと保持
されて、これらの部分から侵食防止シート・マット上を
流れる流水が侵食防止シート・マットと、地面との間に
流入して、地面を侵食するのを防止することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態の使用状態を示す縦断
正面図である。

【図２】この発明の第２，３実施形態の使用状態を示す
斜視図である。

【図３】同上の線３に囲まれたこの発明の第２，３実施
形態の使用状態を示す斜視図である。

【図４】同上の侵食防止シート・マットの無次元厚と空
隙抵抗係数との相関関係図である。

【図５】同上の侵食防止シート・マットの実験例を得る
ための供試体の取得手順を、(Ａ)〜(Ｇ)の順に示す説明
図である。

【図６】同実験例における実験状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１法面２侵食防止シート・マット３糸状材４多孔質構造体５植物６客土層７堤防８上流側端部９下流端部 10 固定具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者堀謙吾茨城県つくば市旭１番地建設省土木研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】法面の緑化を可能とし、侵食を防止する
ためのシート・マットであって、糸状材からなる多孔質
構造体となっていて、糸状材の径は５mm以下であって、
多孔質構造体の厚さは５cm以下、同空隙径は３cm以下で
あることを特徴とする緑化可能な侵食防止シート・マッ
ト。
【請求項２】法面上に径が５mm以下の糸状材からな
り、厚さは５cm以下、空隙径は３cm以下である多孔質構
造体からなる緑化可能な侵食防止シート・マットを敷設
することを特徴とする地面保護工法。
【請求項３】敷設した侵食防止シート・マットの空隙
を利用して植物を植生することを特徴とする請求項２に
記載の地面保護工法。
【請求項４】植物を植生するに先立って、敷設した緑
化可能な侵食防止シート・マットの内部に、土砂を充填
することを特徴とする請求項２又は３に記載の地面保護
工法。
【請求項５】植物を植生するに先立って、敷設した緑
化可能な侵食防止シート・マットの上に、厚さがほぼ１
〜５cmの客土層を形成することを特徴とする請求項２な
いし４のいずれかに記載の地面保護工法。
【請求項６】複数の侵食防止シート・マットを上下左
右に隣接して敷設し、隣接する侵食防止シート・マット
の端部を重合して、固定具によって結合するとともに、
法面に固定することを特徴とする請求項２ないし５のい
ずれかに記載の地面保護工法。
【請求項７】複数の侵食防止シート・マットのうち、
該侵食防止シート・マット面上を流れる水の最上流部に
敷設するものの上端部を土中に巻き込み、固定具によっ
て法面に固定することを特徴とする請求項６に記載の地
面保護工法。