JPH1121903A - 補強土構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急勾配の法面を安定して形成することができ
る補強土構造体を提供する。 【解決手段】 略Ｌ字状に形成される格子状の土留体の
前壁部の背後に、背後土を収容して土留層を形成し、こ
の土留層を複数積層して一体化し、補強土構造体が構築
される。この状態で、土留体が格子状であるので、上下
に隣接する土留層の背後土がアンカー部を通して関連性
を有し、アンカー部が背後土中に埋設された状態とな
る。このような補強土構造体は、その法面の高さに対応
した荷重に対して少なくとも転倒、滑動、地耐力および
円弧滑りに対する所定の安定性を満たすように、安定計
算されているとともに、各土留層は、前方への引抜きお
よび前壁部の曲げに対する所定の安定性を満たすように
安定計算されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、斜面が崩れ落ちて
崩壊することを防止し、安定した法面を形成するための
補強土構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来技術の盛土構造体１を示す
鉛直断面図である。たとえば道路を敷設する場合に、盛
土構造体１が構築される。盛土構造体１は、たとえば現
地盤２上に砂質土を盛土することによって構築され、こ
の盛土構造体１の上部に、道路が敷設される。この盛土
構造体１は、砂質土を盛土するだけであり、法面３は、
補強されていない。このため、安定した法面３を形成す
るために、法面３の傾斜角が、盛土される土砂の土質に
応じた崩壊角よりも小さくなるように、法面勾配をたと
えば１：１．７などに設定している。

【０００３】このような盛土構造体１では、法面勾配を
緩やかに設定しているので、法面３を形成するための領
域幅Ｌが大きくなり、所定の幅員の道路を敷設しようと
すると、盛土構造体１の幅が大きくなってしまう。しか
しながら、たとえば仮想線で示すような官民境界４が存
在する場合には、図６において官民境界４の左側となる
民間所有の領域にわたって盛土構造体１を構築すること
ができないので、たとえば仮想線で示す位置５に官民境
界を移動させるために、用地買収をしなければならな
い。また、用地買収が不可能、または困難な場合には、
盛土構造体１全体を図６において右方へずらすように平
面線形の変更を必要とし、あるいは、この平面線形の変
更が不可能な場合には、盛土高さを小さくして、縦断面
線形を変更しなければならない。

【０００４】図７は、他の従来技術の擁壁補強構造体１
０を示す鉛直断面図である。擁壁補強構造体１０は、盛
土構造体１の前述のような問題を解決するために、急勾
配、たとえば１：０．２の法面１１を形成することがで
きる構造体であって、現地盤１２上に鉄筋コンクリート
から成るもたれ擁壁１３を設け、このもたれ擁壁１３の
背後に砂質土を収容して構築される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７に示される擁壁構
造体１０では、鉄筋コンクリートから成るもたれ擁壁１
３を用いているので、法面１１を緑化することができ
ず、環境保全が困難である。また、もたれ擁壁１３を設
ける場合には、そのもたれ擁壁１３の体積に対応する量
の土砂が不要となるので、現地盤１２の一部を切土した
ときに、切土した土砂をもたれ擁壁１３の背後に収容す
る、いわゆる埋め戻しをしても、切土した土砂の一部が
余剰する場合があり、この場合には、余剰した土砂を他
所へ搬出しなければならない。すなわち、現場に搬入さ
れるもたれ擁壁１３用のコンクリートによって、切土し
た土砂が余剰する場合があり、現場への搬入および現場
からの搬出の手間が多くなる。

【０００６】このように、図７に示される擁壁構造体１
０は、盛土構造体１の問題を解決することはできるけれ
ども、前述のような新たな問題が生じる。このため、従
来から、図６に示す盛土構造体１の問題点、および図７
に示す擁壁構造体１０の問題点を同時に解決できる構造
体が望まれている。

【０００７】したがって本発明の目的は、急勾配の法面
を安定して形成することができるとともに、環境保全が
可能であり、さらに現場への搬入および現場からの搬出
の手間を少なくすることができる補強土構造体を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、前壁部と前壁部の下端部から背後側に屈曲して延び
るアンカー部とを有して略Ｌ字状に構成される格子状の
土留体と、この土留体の前壁部の背後に収容される背後
土とを備え、土留体の前方への引抜きおよび前壁部の曲
げに対する所定の耐力を満たす土留層を構成し、この土
留層を複数積層して一体化し、所定の安定条件を満たす
ように構築することを特徴とする補強土構造体である。

【０００９】本発明に従えば、略Ｌ字状に形成される格
子状の土留体の前壁部の背後に、背後土を収容して土留
層を形成し、この土留層を複数積層して一体化し、補強
土構造体が構築される。この状態で、土留体が格子状で
あるので、上下に隣接する土留層の背後土がアンカー部
を通して関連性を有し、アンカー部が背後土中に埋設さ
れた状態となる。このような補強土構造体は、たとえば
その法面の高さに対応した荷重に対して少なくとも転
倒、滑動、地耐力および円弧滑りに対する安定性の計算
をするなど、所定の安定条件を満たすように、安定計算
されているとともに、各土留層は、土留体の前方への引
抜きおよび前壁部の曲げに対する所定の耐力を満たすよ
うに安定計算および強度計算されている。このように、
土留体を用いて法面を補強しているので、単に土砂を盛
土しただけの構造体に比べて、急勾配の法面を安定して
形成することができ、しかも、前述のように安定計算さ
れるので、可及的に急勾配の法面を安定して形成するこ
とが可能になる。

【００１０】また土留体が格子状であるので、前壁部か
ら背後土を露出させることができ、この前壁部から露出
した背後土を利用して、たとえば芝などを植生して、法
面を緑化することができ、環境保全することができる。
土留体が格子状であることによってさらに、背後土中に
埋設されるアンカー部において、周囲の土砂から支圧抵
抗力を受けて、その支圧抵抗力を利用して前壁部の前方
への変位を阻止し、法面を安定しているので、アンカー
部が支圧抵抗力を得ることができる土質の土砂であれ
ば、現場で発生する土砂を背後土として利用することが
可能であり、別途に搬入しなければならない頻度を少な
くすることができる。これに伴って、現場への搬入およ
び現場からの搬出の手間を少なくすることができる。

【００１１】さらに前壁部とアンカー部とを有して略Ｌ
字状に構成される土留体を用い、背後土を収容して土留
層を構成するので、現場での施工作業は、手間が少なく
短時間で行うことが可能であり、かつ容易である。さら
にまた土留体が格子状であり、軽量であることによって
も、作業が容易であるとともに、人力による作業が可能
である。

【００１２】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
発明の構成において、前記各土留層は、一端部が前記前
壁部の上端部に係止され、他端部が前壁部の上端部より
も背後側でアンカー部に係止される係止部材を備えるこ
とを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、各土留層は係止部材を備
え、この係止部材によって前壁部の上端部が前方へ変位
することを阻止することができる。これによって、前壁
部の前方への倒れ、および上端部が前方へ変位するよう
な前壁部の曲げを防止することができ、各土留層の安定
性を向上することができる。

【００１４】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２記載の発明の構成において、前記各土留層は、前記前
壁部の背後側に、少なくとも土留体の分断部分を覆うよ
うに設けられる格子状の背後壁を備えることを特徴とす
る。

【００１５】本発明に従えば、各土留層は前壁部の背後
側に背後壁を備え、この背後壁は前壁部の背後側に、少
なくとも土留体の分断部分を覆うように設けられる。こ
れによって、補強土構造体の延在方向に関して分割され
る土留体に、前記延在方向の関連性を与えることができ
る。したがって、土圧を隣接する土留体に分配すること
ができ、１つの土留体に局所的に大きな土圧が作用する
ことを防ぐことができる。しかも、この背後壁は、格子
状であり、法面の緑化の妨げとなることがない。

【００１６】請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の発明の構成において、前記各土留層
は、前記前壁部の背後側に、背後土の流出を防止するネ
ットを備えることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、各土留層は前壁部の背後
側にネットを備え、このネットによって背後土の流出を
防止することができる。これによって、補強土構造体を
構成する背後土が流出し、補強土構造体の崩壊の原因と
なることを防ぐことができる。

【００１８】請求項５記載の本発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明の構成において、前記各土留層
は、前記前壁部の背後側に、植物の種子が収納または付
着された植生マットを備えることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、各土留層は前壁部の背後
側に植生マットを備え、この植生マットには、たとえば
芝などの植物の種子が収納または付着されている。これ
によって、植生マットに収納または付着された種子が、
背後土から水分等を吸収し、発芽して成育し、補強土構
造体の法面が緑化される。したがって、法面を緑化する
ための現場での作業は、この植生マットを設けるだけで
よく、現場では、たとえば法面に種子を吹き付けるなど
の手間を要する作業を必要としない。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
補強土構造体２０を示す断面図である。補強土構造体２
０は、複数の土留層２２が現地盤の斜面２４に沿って階
段状に積層されて構築される。土留層２２は、前壁部２
６と前壁部２６の下端部から背後側に屈曲して延びるア
ンカー部２８とを有して略Ｌ字状に構成される格子状の
土留体３０と、この土留体３０の前壁部２６の背後に収
容される背後土３２とを備え、土留体３０の前方Ａへの
引抜きおよび前壁部２６の曲げに対する所定の耐力を満
たすように構成されている。補強土構造体２０は、この
ような土留層２２を複数積層して一体化し、法面３４の
高さＨに対応した荷重に対して少なくとも転倒、滑動、
地耐力および円弧滑りに対する所定の安定性を満たすよ
うに構築される。また補強土構造体２０は、各土留層２
２のうち少なくとも最下層、本形態においては最下層と
中間の１層とが排水層３６とされている。

【００２１】図２は補強土構造体２０の一部を拡大して
示す断面図であり、図３は補強土構造体２０の一部を簡
略化して示す斜視図である。各土留層２２は、前述の土
留体３０と、背後土３２に加えてさらに、背後壁４２
と、ネット４４と、植生マット４６と、係止部材４８と
を備える。土留体３０は、略Ｌ字状であり、相互に間隔
をあけて設けられる複数の縦筋３８と、各縦筋３８にほ
ぼ垂直に配置され相互に間隔をあけて設けられる複数の
横筋４０とを有し、各縦筋３８と各横筋４０とが相互に
たとえば溶接によって連結されて、前壁部２６とアンカ
ー部２８とを有する略Ｌ状を成す格子状に形成される。
この土留体３０は、アンカー部２８をほぼ水平に配置
し、前壁部２６がほぼ鉛直上方に立上がる状態で、補強
土構造体２０の延在方向（図１の紙面に垂直な方向）に
複数設けられる。

【００２２】たとえば、各縦筋３８にはφ６、φ７．５
またはφ９の鉄筋が用いられ、各縦筋３８は１５０ｍｍ
毎に配置される。また各横筋４０にはφ６またはφ７．
５の鉄筋が用いられ、各横筋４０は２２５ｍｍ毎に配置
される。これらの各縦筋３８および各横筋４０によって
形成される土留体３０は、補強土構造体２０の延在方向
（図１の紙面に垂直な方向）の幅が１８００ｍｍに選ば
れ、前壁部２６の高さが４５０ｍｍに選ばれ、奥行き
（図１の左右方向）が後述する安定計算に基づいて選ば
れる。

【００２３】背後壁４２は、土留体３０の前壁部２６の
背後側に、少なくとも土留体３０の分断部分５０を覆う
ように設けられる。背後壁４２は、略鉛直方向に延び、
相互に間隔をあけて設けられる複数の縦筋５２と、各縦
筋５２にほぼ垂直に、すなわち水平に設けられ、相互に
間隔をあけて配置される複数の横筋５４とを有し、各縦
筋５２と横筋５４とが相互にたとえば溶接によって連結
されて、平坦状を成す格子状に形成される。

【００２４】たとえば、各縦筋５２にはφ７．５の鉄筋
が用いられ、各縦筋５２は１５０ｍｍ毎に配置される。
また各横筋５４にはφ６の鉄筋が用いられ、各横筋５４
は７０．５ｍｍ毎に配置される。これらの各縦筋５２お
よび各横筋５４によって形成される背後壁４２は、幅が
１９５０ｍｍに選ばれ、高さが４２３ｍｍに選ばれる。

【００２５】ネット４４は、土留体３０の前壁部２６の
背後側に設けられる背後壁４２のさらに背後側に設けら
れ、背後土３２の前方Ａへの流出を防止する。このネッ
ト４４は、たとえば高密度ポリエチレンから成り、網目
のピッチは縦および横ともに１０ｍｍに選ばれ、幅が４
４０ｍｍに選ばれている。

【００２６】植生マット４６は、たとえばポリエステル
から成る不織布に、植物の種子が付着されて構成され
る。不織布は、幅が５００ｍｍに選ばれ、厚みが１．２
ｍｍに選ばれ、透水係数が１．６×１０^-1ｃｍ／ｓｅｃ
に選ばれている。この不織布に付着させる植物の種子に
は、たとえばトールフェスク、クリーピング・レッド・
フェスク、オーチャードグラス、ペレニアルライグラ
ス、レッド・トップ、ウィーピングラブグラス、バヒア
グラス、バーミューダグラス、ヨモギ、メドハギなどが
適宜選択されて用いられる。

【００２７】他の形態として、植生マットは、収納袋に
前述のような植物の種子を収納するようにしてもよく、
さらにエステムなどと呼ばれる保水材を種子とともに収
納して、種子の発芽および成育を促進するようにしても
よく、さらに有機質肥料などの肥料を種子とともに収納
して、種子の発芽および成育を促進するようにしてもよ
い。

【００２８】係止部材４８は、棒状であり、長手方向両
端部が大略的にＵ字状に曲成されて鉤状に形成されてお
り、長手方向一端部が土留体３０の前壁部２６の上端部
に配置されている横筋４０と縦筋３８との交差部に係止
され、長手方向他端部が前壁部２６の上端部よりも背後
側でアンカー部２８の横筋４０と縦筋３８との交差部に
係止される。この係止部材４８は、２つの係止部４８
ａ，４８ｂが連結部４８ｃに、ネジを利用してそれぞれ
螺合されて連結されており、このネジを利用して各係止
部４８ａ，４８ｂと連結部４８ｃとの連結位置を調節し
て、長さを調節することができる。したがって好適な状
態で、前壁部２６の上端部とアンカー体２８とを連結す
ることができる。

【００２９】背後土３２は、土留体３０を敷設し、土留
体３０のアンカー部２８上に盛土するようにして、前壁
部２６の背後側に収容される。この背後土３２は、補強
土構造体３０が格子状の土留体３０を用いて面的に補強
するため、適用範囲が広く、基本的に現地発生土を用い
ることができる。背後土３２として用いる土砂（以下、
「盛土材」と記す場合がある）のせん断強度が低い場合
には、土留体３０のアンカー部２８の奥行きが長くなる
ので、好適にはせん断強度の高い土砂を用いることが好
ましく、表１に示すような盛土材が用いられる。

【００３０】

【表１】 補強土構造体２０に適用される盛土材

【００３１】通常、盛土法面は、表２に示すような、盛
土材および盛土高に応じた経験的な標準値が「道路土工
のり面工・斜面安定工指針」（社団法人 日本道路協
会）に基づいて規定される。表２において、勾配（法面
標準勾配）とは基礎地盤（現地盤）の支持力（地耐力）
が充分にあり、基礎地盤からの地下水の流入または浸水
のおそれがなく、水平薄層に敷きならして転圧された盛
土で、必要に応じて侵食の対策（土羽土、植生工、簡易
のり枠、ブロック張工などによる保護工）を施した法面
の安定確保に必要な最急勾配を示す。

【００３２】

【表２】 盛土材および盛土高Ｈ１に対する標準法面
勾配 １：ｎ

【００３３】盛土材が砂質土の場合、通常土質定数とし
ては、盛土材の内部摩擦角φ＝３０°、盛土材の粘着力
ｃ＝０とする場合が多い。この砂質土を使用した盛土
高、すなわち法面の高さＨが５ｍで法面勾配１：ｎが
１：１．５の盛土に対して、円弧滑り計算を行うと、後
述の式に基づいた安全率Ｆ_S＝０．８７となり、表２に
対して整合性が取れないが、これは砂質土の土質定数を
過小評価していると考えられる。実際に表２に示す盛土
材および盛土高Ｈに対する標準法面勾配で良好に施工さ
れた盛土は、従来からある程度の降雨および地震に耐え
ることができることが認められている。ここでこれらの
常時における円弧滑り安全率は１．２以上あると仮定し
て盛土材毎にせん断定数（土質定数）を算出すると、表
３に示すような値を取る。ここでの盛土材の内部摩擦角
φは、各公的機関の設計指針および設計マニュアルに示
される平均的な値を用いている。補強土構造体２０の安
全率を計算するにあたって、盛土材の土質定数は、土質
試験を行って表３に示す値を採用する。

【００３４】

【表３】 盛土材のせん断強度定数

【００３５】補強土構造体２０は、基本的には盛土の中
に一定間隔毎に土留体３０を敷設することによって、両
者の間に発生する支圧抵抗力と摩擦抵抗力とで盛土の安
定性を高める補強盛土工法である。したがって補強土構
造体２０の設計、すなわち安定計算は、補強盛土工法と
して計算される。この補強土構造体２０の安定計算は、
想定される破壊パターン基づいて、次に挙げる事項につ
いて検討し、所定の安全率を確保することができるよう
に計算される。

【００３６】１、土留体３０の強度、配置の検討 ・土留体３０の破断に対する検討 ・土留体３０の引抜きに対する検討 ・土留体３０の前壁部２６の曲げに対する検討 ２、補強領域となる土留層２２を積層した構造物を疑似
擁壁とした安定検討 ・滑動に対する検討 ・転倒に対する検討 ３、補強土構造体２０全体での安定検討 ・円弧滑りに対する検討 ・現地盤が軟弱な場合における沈下および液状化に対す
る検討 すなわち、土留体３０の所定の耐力である前方への引抜
きおよび前壁部２６の曲げに対する検討を含めた土留体
３０の強度、配置の検討、さらに補強土構造体２０の所
定の安定条件として疑似擁壁用とした安定検討および全
体での検討をする。このような検討は、表４に示す設計
安全率および許容応力度に基づいて成される。

【００３７】

【表４】 設計安全率および許容応力度

【００３８】図４は、安定計算の一例を示すために模式
的に示す補強土構造体２０ａの断面図である。ここで
は、図１に示した補強土構造体２０の一部である土留層
２２を１１段積層した補強土構造体２２ａを例に取り、
対応する各部分に同一の参照符号を付して説明する。こ
の補強土構造体２２ａは、高さ、すなわち法面３４の高
さＨ＝４．９５ｍ（０．４５ｍ×１１段）、壁面勾配、
すなわち法面勾配１：ｎ＝１：０．５とする。また盛土
材、すなわち背後土３２は砕石を用いてその土質条件
は、内部摩擦角φ＝４０°、単位体積重量γ＝２．０ｔ
ｆ／ｍ³とし、基礎地盤、すなわち現地盤は安定した地
盤とする。

【００３９】このような条件に基づいて土圧力を計算す
ると、試行くさび法と同様に滑り面を円弧と考えて、最
大土圧力Ｐ_Aは、

【００４０】

【数１】

【００４１】となる。ここで、 Ｉ：分割片で切られた滑り面の弧長［ｍ］ Ｗ：分割片の土塊重量［ｔｆ／ｍ］ ｃ：盛土材の粘着力［ｔｆ／ｍ² ］ φ：盛土材の内部摩擦角［°］ θ：土留体３０の位置での滑り面の交点および滑り円中
心を結ぶ直線と鉛直線との成す角度［°］ Ｈ：補強土構造体２０ａの高さ［ｍ］ ｚ：各分割片で切られた滑り面５０の中点の盛土天端５
２からの深さ［ｍ] ｂ：分割片の幅［ｍ］ であり、上式（１）に基づいて求められる最大土圧力Ｐ
_Aは、２．１２５ｔｆ／ｍとなる。また主働土圧係数Ｋ_A
は、

【００４２】

【数２】

【００４３】となる。次に土留体３０の破断に対する検
討をする。土留体３０が分担する土圧力Ｔ_iが土留体３
０の許容引張力Ｔ_A以内にあることを確認する。式
（１）により求めた土圧力Ｐ_Aを基に、盛土天端からの
任意の深さに一定垂直間隔ΔＨで敷設された土留体３０
が分担する土圧力Ｔ_iは、

【００４４】

【数３】

【００４５】となる。ここで、 Ｔ_i ：ｉ段目の土留体３０が分担する単位幅当たりの土
圧力［ｔｆ／ｍ] Ｐ_i ：ｉ段目の土留体位置における水平土圧［ｔｆ／ｍ
² ］ ΔＨ：土留体３０の垂直間隔［ｍ］（ΔＨ＝０．４５
ｍ） である。

【００４６】これに対して、許容引張力Ｔ_Aは、 Ｔ_A ＝ Ａ_n・σ_SA・Ｍ …（４） となる。

【００４７】ここで、 Ｔ_A ：土留体３０の許容引張力［ｔｆ／ｍ］ Ａ_n ：土留体３０の縦筋３８一本当たりの純断面積［ｃ
ｍ² ／本］ σ_SA：土留体３０の許容引張応力度 ＳＳ４００の場合１４００ｋｇｆ／ｃｍ² Ｍ ：土留体３０当たりのの縦筋３８の本数 であり、土留体３０の縦筋３８一本当たりの純断面積Ａ
_nは、

【００４８】

【数４】

【００４９】となる。ここで、 Ｄ_l ：土留体３０の縦筋３８の直径［ｃｍ］ ｃ_m ：土留体３０の腐食代（通常０．１ｃｍ） であり、これに基づく判定結果を表５に示す。

【００５０】

【表５】 作用する土圧力Ｔ_iと許容引張力Ｔ_Ａ

【００５１】次に土留体３０の引抜きに対する検討をす
る。土留体３０の単位幅あたり、すなわち補強度構造体
２０の延在方向（図４において紙面に垂直な方向）に単
位長さ（＝１ｍ）当たりの引抜き抵抗力Ｒ_ｉは、

【００５２】

【数５】

【００５３】となる。ここで、 Ｒ_i ：ｉ段目の土留体３０の引抜き抵抗力［ｔｆ／ｍ
² ］ Ｒ_fi：ｉ段目の土留体３０の縦筋３８と盛土材との摩擦
抵抗力［ｔｆ／ｍ²] Ｒ_bi：ｉ段目の土留体３０の縦筋３８の支圧抵抗力［ｔ
ｆ／ｍ² ］ σ_vi：ｉ段目の土留体３０における盛土材の鉛直応力
［ｔｆ／ｍ² ］ Ｄ_li：ｉ段目の土留体３０の縦筋３８の直径［ｍｍ］ ｃ_m ：土留体の腐食代（＝１．００ｍｍ） ｆ ：摩擦係数＝ｔａｎ（φ／２） φ ：盛土材の内部摩擦角［°］ Ｍ_i ：単位幅当たりの縦筋３８の本数（＝１３／１．９
５本／ｍ） Ｄ_2i：ｉ段目の土留体３０の横筋４０の直径［ｍｍ］ γ ：盛土材の単位体積重量［ｔｆ／ｍ³ ］ β ：土留体３０の横筋４０の単位長さ当たりの比率
（＝１．８／１．９５） Ｎ ：単位長さ（奥行き）当たりの土留体３０の横筋４
０の本数（＝ １／０．２２５［本／ｍｍ］） Ｎ_q ：プランドルの支持力係数 であり、盛土材の内部摩擦角とプランドルの支持力係数
との関係は、表６に示される。

【００５４】

【表６】 盛土材の内部摩擦角とプランドルの支持力
係数

【００５５】式（６）によって求められる引抜き抵抗力
Ｒ_iに基づて、土留体３０の有効長さＬ_eiが、

【００５６】

【数６】

【００５７】として求まる。ここで Ｌ_ei：ｉ段目の土留体３０の有効長さ［ｍ］ Ｆ_S ：引抜きに対する安全率＝２．００ Ｔ_i ：ｉ段目の補強材に作用する土圧力［ｔｆ／ｍ］ であり、式（７）の演算結果が表７に示される。

【００５８】

【表７】 土留体３０の有効長さ

【００５９】式（７）によって求まる土留体３０の有効
長さＬ_eiに基づいて、土留体３０の必要長さＬ_iが、 Ｌ_i ＝ Ｌ_oi＋Ｌ_ei …（８） として求まる。

【００６０】ここで、 Ｌ_i ：ｉ段目の土留体３０の必要長さ［ｍ］ Ｌ_oi：ｉ段目の土留体３０の主働領域長さ［ｍ］ Ｌ_ei：ｉ段目の土留体３０の有効長さ［ｍ］ であり、式（８）の演算結果が表８に示される。

【００６１】

【表８】 土留体３０の必要長さ

【００６２】次に土留体３０の前壁部２６の曲げに対す
る検討をする。本形態では前述のように土留体３０の前
壁部２６の上端部は、係止部材４８によってアンカー部
２８に係止されている。ここでは、係止部材４８が係止
される土留体３０の各横筋４０は充分なせん断強度を有
し、さらに前壁部２６は上端部および下端部で、支持さ
れているものとみなし、かつ前壁部２６の上端部では土
留体３０に作用する土圧力の２分の１を支持しているも
のとして、検討する。

【００６３】ｉ段目の土留体３０に作用する土圧力Ｔ_i
は、式（３）によって求められ、この土圧力Ｔ_iの２分
の１が係止部材４８に引張力Ｔ_iBとして作用し、この引
張力Ｔ_iBに抗して係止部材４８が前壁部２６を支持し、
前壁部２６の前方Ａへの曲げが阻止されている。したが
って各係止部材４８の破断について検討する。係止部材
４８に作用する引張力Ｔ_iBが係止部材４８の許容引張力
Ｔ_B以内にあることを確認する。係止部材４８に作用す
る引張力Ｔ_iBは、

【００６４】

【数７】

【００６５】となる。ここで、 Ｔ_iB：係止部材４８に作用する引張力［ｔｆ／ｍ］ Ｔ_i ：ｉ段目の土留体３０に作用する引張力［ｔｆ／
ｍ］ β ：係止部材４８が水平面と成す角度（本形態では４
５°） ある。これに対して、各係止部材４８による前壁部２６
の曲げ防止のための許容引張応力Ｔ_Bは、 Ｔ_B ＝ Ａ_B・σ_SB・Ｍ_B …（10） となる。

【００６６】ここで、 Ｔ_B ：係止部材４８による許容引張力［ｔｆ／ｍ］ Ａ_B ：係止部材４８一本当たりの純断面積［ｃｍ² ／
本］ σ_SB：係止部材４８の許容引張応力度 ＳＳ４００の場合１４００ｋｇｆ／ｃｍ² Ｍ_B ：土留体３０当たりの係止部材４８の本数 であり、係止部材４８一本当たりの純断面積Ａ_Bは、

【００６７】

【数８】

【００６８】となる。ここで、 Ｄ_B ：係止部材４８の直径［ｃｍ］ ｃ_B ：係止部材４８のの腐食代（通常０．１ｃｍ） であり、これに基づく判定結果を表９に示す。

【００６９】

【表９】 作用する土圧力Ｔ_iBと許容引張力Ｔ_Ｂ

【００７０】また他の形態として、係止部材４８を用い
ない場合には、前壁部２６を片持ちはりとみなして曲げ
強度を検討するようにしてもよい。

【００７１】次に外的安定円弧滑りの検討をする。ここ
では土留体３０によって補強される領域の背後の裏込め
盛土、および現地盤を含む全ての円弧滑りに対して所定
の滑り安全率が確保できる土留体３０の密度および長さ
を決定する。土留体３０の引張力の算出をする。定着部
の引抜き抵抗力Ｔ_ｐは、

【００７２】

【数９】

【００７３】となる。ここで、 Ｔ_p ：引抜き抵抗力［ｔｆ／ｍ］ Ｌ_ei：ｉ段目の土留体３０の滑り面５０より奥の定着長
［ｍ］ Ｒ_i ：ｉ段目の土留体３０の引抜き抵抗力［ｔｆ／ｍ
² ］ Ｆ_s ：土留体３０の引抜きに対する安全率（＝２．０
０） である。

【００７４】また土留体３０の発揮可能引張強さＴ
_availは、 Ｔ_avail ＝ ＭＩＮ（Ｔ_A，Ｔ_p） …（13） となる。

【００７５】ここで、 Ｔ_avail：土留体３０の発揮可能引張強さ［ｔｆ／ｍ］ Ｔ_A ：土留体３０の設計引張強さ［ｔｆ／ｍ］ Ｔ_p ：土留体３０の定着部の引抜き抵抗力［ｔｆ／ｍ］ である。補強度構造体２０の天端、すなわち盛土天端５
２からの深さをｚとして、土留体３０の引張強さの計算
結果を表１０に示す。

【００７６】

【表１０】 土留体３０の引張強さ

【００７７】土留体３０による補強土壁の円弧滑りに対
する安定を検討する。円弧滑りに対する安全率Ｆ_Sは、

【００７８】

【数１０】

【００７９】となる。ここで、 Ｆ_S ：円弧滑りに対する安全率 ｌ ：分割片で切られた滑り面の弧長さ［ｍ］ Ｗ ：分割片の土塊重量［ｔｆ／ｍ］ Ｗ’：浮力を考慮した分割片の有効土塊重量［ｔｆ／
ｍ］ α ：各分割片で切られた滑り面の中点および滑り円中
心を結ぶ直線と鉛直線との成す角度［°］ ｃ ：盛土材の粘着力［ｔｆ／ｍ² ］ ｒ ：滑り円弧の半径［ｍ］ Ｔ_avail：土留体３０の発揮可能引張強さ［ｔｆ／ｍ］ θ ：土留体位置での滑り面の交点および滑り円中心を
結ぶ直線と鉛直線との成す角度［°］ である。円弧滑り安定計算の結果を表１１に示す。

【００８０】

【表１１】 円弧滑りの安定計算結果

【００８１】次に疑似擁壁としての検討をする。土留体
３０が敷設された補強領域を疑似的に重力式擁壁と仮定
し、これに作用する外力に対して、重力式擁壁と同様な
考え方である安定性を検討する。滑動に対する検討にあ
たって、滑動に対する安全率Ｆ_Sは、

【００８２】

【数１１】

【００８３】となる。ここで、 Ｆ_S ：滑動に対する安全率 Ｆ_as：滑動に対する許容安全率 ΣＶ：疑似擁壁の底面における全鉛直荷重（＝１８．８
０２ｔｆ／ｍ） ΣＨ：疑似擁壁の底面における全水平荷重（＝１．５８
１ｔｆ／ｍ） μ ：疑似擁壁の底面と現地盤との摩擦係数（＝０．
６） であり、安定していることが確認される。

【００８４】転倒に対する検討をする。疑似擁壁のつま
先から合力Ｇの作用点までの距離ｄは、

【００８５】

【数１２】

【００８６】となる。ここで、 ｄ ：疑似擁壁のつま先から合力Ｇの作用点までの距
離［ｍ］ ΣＭ_r：つま先まわりの抵抗モーメント（＝４１．５９
９ｔｆ・ｍ／ｍ） ΣＭ_d：つま先まわりの転倒モーメント（＝２．５８２
ｔｆ・ｍ／ｍ） ΣＶ ：疑似擁壁の底面における全鉛直荷重（＝１８．
８０２ｔｆ／ｍ） である。また偏心距離ｅは、

【００８７】

【数１３】

【００８８】となる。ここで、 ｅ ：合力Ｇの作用点の底面中央からの偏心距離［ｍ］ Ｌ ：土留体３０の長さ（＝２．０ｍ） であり、また各縦筋３８および各横筋４０にφ６の鉄筋
を用いたときの盛土材、 法面勾配１：ｎ、法面高さＨに応じた土留体３０の長さ
Ｌ［ｍ］を表１２に示す。

【００８９】

【表１２】 一般的な土留体３０の長さ

【００９０】設計においては、このような横断的な構造
計算上の安定を確保することに加えて、構造の細部につ
いても、以下のように配慮することが好ましい。第１
に、補強土構造体２０の根入れ深さは３０ｃｍ以上とす
る。ただし、現地盤が岩盤などの強固な場合で、基礎が
洗掘されることがない場合は、この限りではない。第２
に、土留体３０の最小長さは、設計計算によって、安定
上余裕のある場合でも１．５ｍ以上の長さとする。第３
に、垂直距離５ｍ毎（本形態では、１１段で４．９５
ｍ）に１．５ｍの奥行き方向の小段を設ける。第４に、
最下段層には、前述のような背後土として砕石（クラッ
シャーランなど）詰めをした排水層３６として排水性を
向上する。また垂直距離５ｍ毎（本形態では、１１段
毎）に排水層３６を設ける。さらに疑似擁壁部と現地盤
の斜面２４との間に排水層６０を設ける。これによっ
て、排水性を良好にして、土留体３０による補強領域へ
の地下水などの浸入を少なくし、安定性を向上すること
ができる。

【００９１】このように補強土構造体２０，２０ａは、
安定計算されているので、可及的に急勾配の法面３４を
安定して形成することが可能である。また格子状の土留
体３０を用いて盛土補強する構成であり、現地発生土の
多くを利用できる。さらに背後壁４２を用いて各土留体
３０に関連性を与えることができ、補強土構造体２０，
２０ａ全体の安定性を向上することができる。しかも背
後壁４２は、土留体３０の前壁部２６のすぐ背後に設け
られるので、背後壁４２を介して隣接する土留体３０を
強固に連結することができる。また植生マット４６のす
ぐ背後に背後土３２が収容されるので、植生マット４６
に付着または収納される種子が背後土３２から水分等を
吸収しやすく、種子の発芽が良好になる。さらに土留層
２２は階段状であり、各土留層２２に前方Ａ寄りの部分
で上方に露出する領域を形成することが可能であり、作
業者の足場を確保できる。しかもその１段が高さ４５ｃ
ｍであり、昇降も容易である。さらにこの領域には、ツ
ツジなどの低木を植生することも可能であり、法面３４
を緑化しやすくなる。

【００９２】図５は、補強土構造体の施工手順を示すフ
ローチャートである。補強土構造体２０の施工は、まず
ステップａ１で、土留体３０を敷設し、背後壁４２、ネ
ット４４、植生マット４６および係止部材４８の組み立
てをする。掘削および整地が行われる。設計図書に示さ
れる高さ（深さ）まで掘削を行い、現地盤が補強土構造
体２０の重量に耐え得るか確認する。この確認を行った
後に、基礎砕石を投入し、敷き均しおよび締固めを行
い、補強土構造体２０の設置高さに仕上げる。基礎砕石
の締固めは入念に行い不陸整正を行う。

【００９３】土留体３０は、相互に１５０ｍｍ間隔をあ
けて設置する。背後壁４２は、設置された土留体３０の
前壁部２６の背後側に全面にわたって設ける。この背後
壁４２は、補強土構造体２０の延在方向につながりのな
い土留体３０同士に関連性を与えて一体化するために、
各土留体３０にまたがって設置する。特に関連線を大き
くするために、隣接する各土留体３０のセンター間にわ
たって設けることが好ましい。さらに土留体３０の縦筋
３８間に背後壁４２の縦筋５２が配置することによって
背後壁４２から土留体３０に均一かつ効率良く土圧を伝
えることができる。また背後壁４２は、縦筋５２を前方
Ａ側に配置して、横筋５４によって受ける土圧を縦筋５
２に好適に伝えることができるようにし、各背後壁４２
同士は、相互に間隔をあけることなく設置する。この背
後壁４２は、結束線によって、上側および下側でそれぞ
れ複数箇所、たとえば６箇所結束して、前壁部２６に固
定し、背後壁４２の移動を防止することができる。

【００９４】ネット４４は、背後壁４２の背後側に全面
にわたって設ける。このネット４４は、結束線によっ
て、前壁部２６または背後壁４２に複数箇所結束して、
前壁部２６または背後壁４２に固定し、背後壁４２の移
動を防止することができる。植生マット４６は、ネット
４４を固定した後に、結束線によって前壁部２６、背後
壁４２またはネット４４に、複数箇所結束して、前壁部
２６、背後壁４２またはネット４４に固定し、背後壁４
２の移動を防止することができる。係止部材４８は、一
端部を前壁部２６の最上段の横筋４０と縦筋３８とが交
差する箇所に係止し、他端部を前壁部２６から２本目の
横筋４０と縦筋３８とが交差する箇所に係止する。この
ように、係止部材４８を縦筋３８と横筋４０との交差部
に係止することによって、係止位置のずれを防止するこ
とができるとともに、縦筋３８と横筋４０とが相互に離
反してしまうおそれがない。また係止部材４８は、前述
ような連結部４８ｃを備える構成であって、長さ調整が
できるので、利便性を有し、さらに前壁部２６の勾配を
調整することも可能である。また連結部４８ｃは上部側
に設けられるので、作業者は楽な姿勢で作業することが
可能になり、このような調整作業の作業性に優れてい
る。

【００９５】次に盛土材のまき出しおよび敷き均しを行
い、締固めを行うが、土留層２２は高さが４５ｃｍであ
るので、２回に分けて行う。他の形態として、土留層２
２の高さに応じて、１回または３回以上に分けて行って
もよい。

【００９６】ステップａ２で、１回目の盛土材のまき出
しおよび敷き均しを行う。このまき出しおよび敷き均し
は、前壁部２６から１ｍ以内では人力によって行い、前
壁部２６から１ｍを超える領域では、所定の機械、たと
えばブルドーザおよびバックホウなどによって行う。ま
たまき出しおよび敷き均しは、土工機械５原則に基づい
て行う。このまき出しおよび敷き均しが終了すると、ス
テップａ３で、１回目の締固めを行う。この締固めは、
前壁部２６から１ｍ以内では人力によってタンパによっ
て入念に行い、前壁部２６から１ｍを超える領域では、
所定の機械、たとえば振動ローラ、タイヤローラなどに
よって行う。また締固めは、土工機械５原則に基づいて
行う。この１回目のまき出しおよび敷き均しならびに締
固めが終了すると、ステップａ４およびステップａ５
で、前述のステップａ２およびステップａ３の作業をそ
れぞれ繰り返す。さらに上方に積層される土留層２２の
土留体３０を設置するための準備をもかねて、不陸整正
および完成時に露出する部分の整地を行う。

【００９７】次に、ステップａ６で設計高さまで土留層
２２積層されたか判断され、設計高さに達すると所定の
天端形状に盛土して補強土構造体２０が完成され、作業
を終了し、設計高さに達していないときには、ステップ
ａ１に戻り、前述の作業を繰り返す。

【００９８】また、盛土材の締固めを十分に行うことは
安定性の高い盛土を構築するために必要である。施工管
理基準値および管理頻度の目安を表１３に示す。

【００９９】

【表１３】 盛土材の締固め管理基準値

【０１００】さらに次の点を考慮することによって、好
ましい補強土構造体２０，２０ａを構築することができ
る。まず補強土構造体２０，２０ａは盛土材を主体とし
た補強土であるので、使用する盛土材は事前に土質試験
（粒度試験、含水比試験、締固め試験等）をして、盛土
材の特性およびせん断強度を把握することが好ましい。
すなわち安定性を向上できる。次に、補強土構造体２
０，２０ａの崩壊の大部分は、降雨・地下水・湧水等の
水が浸入するために発生する。したがって、土留体３０
が敷設されている範囲には水が侵入しないような図示し
ない地下排水溝を設置して崩壊の可能性を少なく、ある
いは無くすことが好ましい。さらに、現地では、設計条
件を満足する盛土材を使用し、かつ定められた締固め度
を満足するような転圧を行い、設計通りの安定性を得
る。さらに、植生マット４６の植物が発芽するための必
須３要件は、水・酸素・温度であり、なお成長するには
さらに光・炭酸ガス・養分の３要件を必要とし、定着す
るには生育基盤の存在が条件となる。したがって、以下
の点に留意することによって緑化が良好になる。第１
に、気温による夏枯れ現象や水不足による乾燥を防止す
る構成を付加する。第２に、背後土３２には、排水層３
６を除いては、岩砕や砂利等は避けて植生に適した盛土
材を使用する。また、盛土材のｐＨは５〜７程度にして
植物の発芽および成育に適した環境にする。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、略Ｌ字
状に形成される格子状の土留体の前壁部の背後に、背後
土を収容して土留層を形成し、この土留層を複数積層し
て一体化し、補強土構造体が構築される。この状態で、
土留体が格子状であるので、上下に隣接する土留層の背
後土がアンカー部を通して関連性を有し、アンカー部が
背後土中に埋設された状態となる。このような補強土構
造体は、たとえばその法面の高さに対応した荷重に対し
て少なくとも転倒、滑動、地耐力および円弧滑りに対す
る安定性の計算をするなど、所定の安定条件を満たすよ
うに、安定計算されているとともに、各土留層は、土留
体の前方への引抜きおよび前壁部の曲げに対する所定の
耐力を満たすように安定計算および強度計算されてい
る。このように、土留体を用いて法面を補強しているの
で、単に土砂を盛土しただけの構造体に比べて、急勾配
の法面を安定して形成することができ、しかも、前述の
ように安定計算されるので、可及的に急勾配の法面を安
定して形成することが可能になる。

【０１０２】また土留体が格子状であるので、前壁部か
ら背後土を露出させることができ、この前壁部から露出
した背後土を利用して、たとえば芝などを植生して、法
面を緑化することができ、環境保全することができる。
土留体が格子状であることによってさらに、背後土中に
埋設されるアンカー部において、周囲の土砂から支圧抵
抗力を受けて、その支圧抵抗力を利用して前壁部の前方
への変位を阻止し、法面を安定しているので、アンカー
部が支圧抵抗力を得ることができる土質の土砂であれ
ば、現場で発生する土砂を背後土として利用することが
可能であり、別途に搬入しなければならない頻度を少な
くすることができる。これに伴って、現場への搬入およ
び現場からの搬出の手間を少なくすることができる。

【０１０３】さらに前壁部とアンカー部とを有して略Ｌ
字状に構成される土留体を用い、背後土を収容して土留
層を構成するので、現場での施工作業は、手間が少なく
短時間で行うことが可能であり、かつ容易である。さら
にまた土留体が格子状であり、軽量であることによって
も、作業が容易であるとともに、人力による作業が可能
である。

【０１０４】請求項２記載の本発明によれば、各土留層
は係止部材を備え、この係止部材によって前壁部の上端
部が前方へ変位することを阻止することができる。これ
によって、前壁部の前方への倒れ、および上端部が前方
へ変位するような前壁部の曲げを防止することができ、
各土留層の安定性を向上することができる。

【０１０５】請求項３記載の本発明によれば、各土留層
は前壁部の背後側に背後壁を備え、この背後壁は前壁部
の背後側に、少なくとも土留体の分断部分を覆うように
設けられる。これによって、補強土構造体の延在方向に
関して分割される土留体に、前記延在方向の関連性を与
えることができる。したがって、土圧を隣接する土留体
に分配することができ、１つの土留体に局所的に大きな
土圧が作用することを防ぐことができる。しかも、この
背後壁は、格子状であり、法面の緑化の妨げとなること
がない。

【０１０６】請求項４記載の本発明によれば、各土留層
は前壁部の背後側にネットを備え、このネットによって
背後土の流出を防止することができる。これによって、
補強土構造体を構成する背後土が流出し、補強土構造体
の崩壊の原因となることを防ぐことができる。

【０１０７】請求項５記載の本発明によれば、各土留層
は前壁部の背後側に植生マットを備え、この植生マット
には、たとえば芝などの植物の種子が収納または付着さ
れている。これによって、植生マットに収納または付着
された種子が、背後土から水分等を吸収し、発芽して成
育し、補強土構造体の法面が緑化される。したがって、
法面を緑化するための現場での作業は、この植生マット
を設けるだけでよく、現場では、たとえば法面に種子を
吹き付けるなどの手間を要する作業を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の補強土構造体２０を示
す断面図である。

【図２】補強土構造体２０の一部を拡大して示す断面図
である。

【図３】補強土構造体の一部を簡略化して示す分解斜視
図である。

【図４】安定計算の一例を示すための補強土構造体２０
ａの断面図である。

【図５】補強土構造体２０の施工手順を説明するための
フローチャートである。

【図６】従来技術の盛土構造体１を示す断面図である。

【図７】他の従来技術の擁壁構造体１０を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

２０，２０ａ 補強土構造体 ２２ 土留層 ２６ 前壁部 ２８ アンカー部 ３０ 土留体３０ ３４ 法面 ４２ 背後壁 ４４ ネット ４６ 植生マット ４８ 係止部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前壁部と前壁部の下端部から背後側に屈
   曲して延びるアンカー部とを有して略Ｌ字状に構成され
   る格子状の土留体と、この土留体の前壁部の背後に収容
   される背後土とを備え、土留体の前方への引抜きおよび
   前壁部の曲げに対する所定の耐力を満たす土留層を構成
   し、 この土留層を複数積層して一体化し、所定の安定条件を
   満たすように構築することを特徴とする補強土構造体。
2. 【請求項２】 前記各土留層は、一端部が前記前壁部の
   上端部に係止され、他端部が前壁部の上端部よりも背後
   側でアンカー部に係止される係止部材を備えることを特
   徴とする請求項１記載の補強土構造体。
3. 【請求項３】 前記各土留層は、前記前壁部の背後側
   に、少なくとも土留体の分断部分を覆うように設けられ
   る格子状の背後壁を備えることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の補強土構造体。
4. 【請求項４】 前記各土留層は、前記前壁部の背後側
   に、背後土の流出を防止するネットを備えることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載の補強土構造体。
5. 【請求項５】 前記各土留層は、前記前壁部の背後側
   に、植物の種子が収納または付着された植生マットを備
   えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   補強土構造体。