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標準勾配で切土した岩盤法面の崩壊事例 株式会社朝日土質設計

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標準勾配で切土した岩盤法面の崩壊事例 株式会社朝日土質設計
[論文 No.7]
標準勾配で切土した岩盤法面の崩壊事例
株式会社朝日土質設計コンサルタント
○笠原健司
土岐市役所建設部都市計画課
加藤
岐阜大学工学部社会基盤工学科准教授
原
剛
隆史
1.事例の概要
当業務は、標準切土勾配(1:1.2)で切土した岩盤法面の崩壊(崩壊規模:延長約 40m、
すべり面長さ約 40m、滑落高約 5m)について、崩壊機構を解明し、排土および切土補強土
工による対策を施したものである。
本事例は、工事に伴い崩壊が発生している(すなわちリスクが発現した)ことから、B
タイプに属する事例とも言える。しかしながら、ここではその後の対応において潜在する
さらなるリスクに着目し、適切な調査と検討からこれを最小限に回避した事例(C タイプ)
として報告する。
なおリスクマネジメント効果の検証として、リスク対応の実際の工費と、リスクを回避
できなかった場合の想定工費との比較を行った。この結果、約 4,700 万円相当のリスクマ
ネジメント効果を見込むことができた。
2.事業分析のシナリオ
(1)初期崩壊の概要
表 1 崩壊の概要
当該法面は、切土前は遷急線明
瞭な凸状をなしており、淡青灰を
呈する塊状岩盤が地表に露出して
崩壊規模
崩壊形態
いた。このため地質調査を行うこ
となく、標準法面勾配「1:1.2」に
地形
て切土された。
地質
しかしながら、当該法面は地質
備考
構造に崩壊素因を内在しており、
延長40m すべり面長40m 滑落高5m(図1)
N15°W85°Wの節理に規制
滑落崖
くさび崩壊
(図2・3)
N70°E70°Nの節理に規制
すべり面
平面すべり崩壊 N80°W23°Nの層理に規制
凸型尾根斜面
崩壊法面背後には明瞭な鞍部が形成されている。
凝灰質砂岩
崩壊法面は軟岩の安定最緩勾配である「1:1.2」で切土された。
崩壊は切土完了直後に発生、法面保護工は未施工であった。
発生時に震度2の地震があった。
かつ、岩盤緩みの兆候が認められる
異常地形(凸型斜面・崩壊背後の鞍部など)の端部に位置していたことから、切土による
緩みの助長を誘因とした、複合すべり崩壊(くさび崩壊+平面すべり崩壊)が発生した。崩
壊規模は、延長約 40m、すべり面長さ約 40m、滑落高約 5m と大規模なものであった(表 1、
図 1~図 3)。
崩壊発生時期は切土完了直後である。
-1-
− 37 −
図1
図2
切土法面全景(崩壊直後)
滑落崖全景
図3
滑落崖の条痕
(2)崩壊後の潜在リスク
①地盤調査
崩壊発生後、管理者・地質技術者・学識経験
者を交え協議し、崩壊機構の解明・対策工方針
の決定を目的として、標準断面にてボーリング
を 3 箇 所 ( L=43m )、 弾 性 波 探 査 を 2 測 線
(L=190m)、
比抵抗二次元探査を 1 測線(L=90m)
実施した(図 4)。
この結果、以下 5 点の調査結果を得た(図 5)。
<調査結果>
・ボーリング No.1~No.2 より、崩積岩塊層(Dr)
と安定した基盤岩(Ms)の境界を確認するこ
図4
とができた。
調査地点位置図
・すべり面は法尻より 20°程度の角度で直線状に繋がっていることが判明した。なおこの
角度は、踏査段階で滑落崖に確認された条痕と一致するものであった。
・上記すべり面は、岩盤緩み面がすべり面へと発展したものと想定された。ボーリング
No.3 の結果から、すべり面に発展する可能性のある岩盤緩み面が、崩壊背後斜面にかけ
て連続していることが確認された。
・弾性波探査により崩壊背後斜面に低速度帯が検出された。比抵抗二次元探査でも、同位
-2-
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置に高比抵抗帯が検出されており、崩壊背後斜面に、引張亀裂へと発展する可能性のあ
る岩盤の緩みの著しい部分が存在することが確認された。
・すなわち上記の結果より、崩壊背後斜面にも、すべり面や引張亀裂の発生素因が潜んで
いることが明らかとなった。
②潜在リスク
調査により崩壊機構を明らかとしないまま対策を施したとすれば、エリアが限定できず
対策が法面全域にわたった可能性があると共に、抑止工は選定されず、より緩勾配(1:1.5
~2.0)での切土などが施された可能性がある。
この場合対策エリアが拡がることから、相当の工費の増大が見込まれる。また崩壊機構
に即した対策工となっていない(すなわち崩壊背後に潜むすべり面や引張亀裂の発生素因
に対して無対策となる)ため、背後斜面で再崩壊を生じた可能性が高い。
(3)リスク回避
①対応方針
崩壊機構を踏まえた設計を行い、対策エリアを限定すると共に、緩みの抑止を目的とし
た最小限の抑止工を計画した。具体的には、崩積岩塊を除去(1:2.0 勾配で切土)したうえ
で、崩壊法面背後斜面においては、切土(1:1.2 勾配)で法面表層の安定を図るほか、鉄筋
挿入工により緩みを抑止することを提案した(図 5)。
<対策工>
・崩壊部は、崩積岩塊を除去(1:2.0 勾配で切土)したうえで植生工を施す。
(理由:被災部は緩み領域が全て崩壊しており、これを除去すれば安定した基盤岩が露出
するため。)
・崩壊背後斜面は、切土(1:1.2 勾配)と抑止工(鉄筋挿入工)を併用する。
(理由:崩壊背後斜面にも、すべり面や引張亀裂の素因である岩盤の緩みが潜んでいる。
背後斜面においては、切土により緩みを助長させないことが望ましいが、切土する場合
は、抑止工を併用することを原則とする。)
図 5 調査結果と対策工の概要(S=1/800)
-3-
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②対応結果
本法面は 2010.3 に完成し、現在に至るまで安定を保っている(図 6)。
崩壊直後(2009.4)
現在(2011.8)
図6
法面の比較写真
3.データ収集分析
リスク原因は、前記の地質調査により解明した。
リスク回避に要した費用は、実績値を用いた。
マネジメントによりリスク回避しなかった場合の費用は、崩壊後の法面全域にわたる対
策工の工費と、再崩壊に伴う工費、以上 2 段階の工費を経験的な見地より推察し合算した。
4.マネジメント効果
以下式により算出した。
マネジメント効果=リスク回避しなかった場合の費用-リスク回避に要した費用
ここでリスク回避に要した費用については実績値(調査・設計費用 1,000 万円+工費 7,000
万円)を用いた。リスク回避しなかった場合の費用については、崩壊後の法面全域にわた
る対策工の工費(10,700 万円)と、再崩壊に伴う工費(2,000 万円)、以上 2 段階の工費を
経験的な見地より推察し合算した。この結果、
(10700 万円+2000 万円)-(7000 万円+1000
万円)=4700 万円のマネジメント効果が得られた。
工費の概要を表 2 に、マネジメントフローを図 7 に添付する。
表 2 工費の概要
地質リスクを回避した事例
排土工(1:2.0)+切土補強土工(1:1.2)
工種
単位
3
土工
m
法覆工
m2
数量
地質リスクを回避しなかった事例
崩壊後の法面全域にわたる対策工工費
再崩壊に伴う工費
排土工(1:2.0)+切土工(1:1.5)
排土工(1:2.0)
工種
単位
3
数量
工種
単位
数量
3
2,320
2,120
15,730
土工
m
25,800
土工
m
3,250
法覆工
m2
5,200
法覆工
m2
枠工
式
1
枠工
式
-
枠工
式
-
ロックボルト
式
1
ロックボルト
式
-
ロックボルト
式
-
U字側溝
m
240
U字側溝
m
360
U字側溝
m
①工費(万円)
7,000
②工費(万円)
10,700
③工費(万円)
80
2,000
(表中①~③の工費は、図 7 の①~③に対比)
-4-
− 40 −
標準最緩勾配(1:1.2)による切土施工
被災
地質調査実施( 崩壊機構確定) (費用1 ,0 0 0万円)
地質調査未実施( 崩壊機構不明)
①対策工(費用7,000万円)
②対策工(費用10,700万円)
・1:2.0勾配による崩積岩塊の排土
・1:2.0勾配による崩積岩塊の排土
・1:1.2勾配による滑落崖背後斜面の切土(部分的)
・緩勾配(1:2.0~1:1.5勾配)での切土(全法面)
・1:1.2勾配法面における地山補強土工法(部分的)
被災
③対策工(費用2,000万円)
・緩勾配(1:2.0)での法面再整形
リスクを回避しなかった事例:費用12,700万円
リスクを最小限に回避した事例:費用8,000万円
リスクマネジメント効果:4,700万円
(表中①~③の工費は、表 2 の①~③に対比)
図7
リスクマネジメントフロー
5.データ様式の提案
本事例においては、マネジメント効果を、リスク回避しなかった場合の費用とリスク回
避に要した費用の差額で評価した。
ここでリスク回避をしなかった費用については、崩壊後の法面全域にわたる工費(10,700
万円)と、崩壊背後斜面での再崩壊に伴う工費(2,000 万円)、以上 2 段階の工費を合算す
るものとした。ただし、リスク回避しない場合の事例は経験的見地に基づく推測であり、
第三者へ理解されやすい「構成」が必要である。
次頁表 3 に記す C 表については原案のまま記載したが、課題は、上記「構成」を理解で
きるような分かりやすい表の構築にある。この解決策の一例として、図 7 に示すようなリ
スクマネジメントフローの併記が考えられる。
-5-
− 41 −
表3
C 表原案(修正なし)への記入
-6-
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