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平成 24 年度 鋼製透過型砂防堰堤に関する調査研究
平成 24 年度 鋼製透過型砂防堰堤に関する調査研究 鋼製砂防構造物委員会 調査部会 WG 平成 25 年 3 月 鋼製透過型砂防堰堤に関する調査研究 鋼製砂防構造物委員会 目 調査部会 WG 次 1．透過型砂防堰堤に期待される役割【一般財団法人砂防・地すべり技術センター】 ............................... 1 2．既設砂防堰堤の機能評価を行うための調査【株式会社建設技術研究所】 .............................................. 2 2.1 事例収集 ............................................................................................................................................ 2 2.2 調査手法 ............................................................................................................................................ 2 2.2.1 調査目的 ...................................................................................................................................... 2 2.2.2 調査項目 ...................................................................................................................................... 2 2.2.3 調査の留意点 ............................................................................................................................... 3 2.2.4 土砂・流木捕捉に関する調査結果の活用 ................................................................................... 4 2.2.5 調査項目の検証と課題の整理 ............................................................................................................. 8 3．既設透過型堰堤の改良の可否判断を行うための指標【砂防エンジニアリング株式会社】 .................. 24 3.1 砂防堰堤の改修と補強 ..................................................................................................................... 24 3.2 鋼製砂防構造物設計便覧と開口幅の考え方 .................................................................................... 24 3.3 鋼製透過型砂防堰堤への要求機能と純間隔 .................................................................................... 25 3.4 場の条件と鋼材純間隔 ..................................................................................................................... 26 3.5 鋼製純間隔と土砂・流木の捕捉状況 ............................................................................................... 26 3.6 改修対応（案）の検討フロー .......................................................................................................... 34 3.7 今後の課題 ....................................................................................................................................... 35 4．透過型砂防堰堤の配置計画の考え方（案）【国際航業株式会社】 ........................................................ 36 4.1 検討目的 .......................................................................................................................................... 36 4.2 砂防基本計画における計画流下許容土砂量（許容流砂量）の考え方 ............................................. 37 4.2.1 土石流時の考え方 ..................................................................................................................... 37 4.2.2 平常時および中小出水時の考え方 ............................................................................................ 37 4.3 土石流時に一定量以下の土砂を流してもよいと考えられるケース ................................................ 38 4.4 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率に関する資料整理 ............................................................................. 40 4.5 鋼製透過型砂防堰堤の適用範囲拡大に向けての提案・課題 ........................................................... 42 4.6 現地調査結果に基づく留意事項 ...................................................................................................... 43 4.6.1 調査概要 .................................................................................................................................... 43 4.6.2 調査目的 .................................................................................................................................... 43 4.6.3 平成以降の土砂・流木災害実績 ................................................................................................ 44 4.6.4 調査実施堰堤 ............................................................................................................................. 44 4.6.5 各堰堤の調査結果 ..................................................................................................................... 45 4.6.6 とりまとめ ................................................................................................................................ 49 5．既設鋼製砂防堰堤の改良や既設堰堤改良への鋼製構造物の活用可能性【日本工営株式会社】 ........... 51 5.1 既設砂防堰堤の改良計画 ................................................................................................................. 51 5.2 流下形態別の既設砂防堰堤の改良方向性 ........................................................................................ 53 5.2.1 土石流区間 ................................................................................................................................ 53 5.2.2 掃流区間 .................................................................................................................................... 54 5.3 事例紹介（土石流区間の改良事例） ............................................................................................... 55 5.4 既設砂防堰堤の改良における留意点 ............................................................................................... 61 6. 透過型堰堤の底版の役割【八千代エンジニヤリング株式会社】 ........................................................ 62 6.1 底版コンクリートの各工法の設計方法について ............................................................................. 62 6.2 底版コンクリートに求められる機能 ............................................................................................... 63 6.2 底版コンクリートに求められる機能 ............................................................................................... 64 6.3 底版コンクリートの設計方針（案） ............................................................................................... 64 6.3.1 底版コンクリートの目標 ........................................................................................................... 64 6.3.2 底版コンクリートの厚さ ........................................................................................................... 65 6.3.3 底版コンクリートの配筋 ........................................................................................................... 67 6.3.4 底版コンクリート上面の摩耗 ................................................................................................... 68 6.3.5 底版コンクリート設計方針（案）による効果 .......................................................................... 72 6.3.6 底版コンクリート下流端の洗掘 ................................................................................................ 73 6.4 今後の検討課題 ................................................................................................................................ 75 7．施工上の留意事項の顕在化【株式会社パスコ】.................................................................................... 76 7.1 施工手順の比較 ................................................................................................................................ 76 7.2 施工日数の比較 ................................................................................................................................ 78 7.3 施工性から見たタイプ毎の特徴 ...................................................................................................... 81 7.4 施工面から見た留意事項 ................................................................................................................. 82 7.4.1 施工業者へのヒアリング結果 ................................................................................................... 82 7.4.2 現場特性から見た施工面の留意事項 ......................................................................................... 84 7.5 災害緊急対応の面から見た提案 ...................................................................................................... 85 7.6 今後の課題 ....................................................................................................................................... 86 鋼製砂防構造物委員会 委員・調査部会・事務局 名簿 (委員) 委員長 水山 高久 京都大学大学院農学研究科教授 委 石川 芳治 東京農工大学大学院農学研究院教授 〃 香月 智 防衛大学校建設環境工学科教授 〃 権田 豊 新潟大学農学部生産環境科学科准教授 〃 岡本 敦 国土技術政策総合研究所危機管理技術研究センター砂防研究室長 〃 石塚 忠範 独立行政法人土木研究所土砂管理研究グループ上席研究員 〃 浦 真 国土交通省砂防部保全課保全調整官 員 〃 西 真佐人 国土交通省関東地方整備局利根川水系砂防事務所長 〃 田中 秀基 長野県建設部参事兼砂防課長 松原 智生 株式会社建設技術研究所東京本社砂防部グループリーダー 鈴木 崇 株式会社パスコ防災技術部砂防二課主任技師 櫻井 一也 砂防エンジニアリング株式会社技術部課長 (調査部会) 宇野沢 剛 国際航業株式会社第二技術部砂防グループ主任技師 田方 智 日本工営株式会社流域・防災事業部河川砂防部課長 池田 誠 八千代エンジニヤリング株式会社総合事業本部水工部 技術第三課（砂防担当）課長 (事務局) 中野 泰雄 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所長 嶋 丈示 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所技術開発室長 澤田 和宏 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所研究員 鋼製砂防構造物委員会 調査部会ワーキンググループ 名簿 (第 1 章担当) 嶋 丈示 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所技術開発室長 松原 智生 株式会社建設技術研究所東京本社砂防部グループリーダー 池上 浩二 株式会社建設技術研究所東京本社砂防部グループリーダー 鶴見 侑生 株式会社建設技術研究所東京本社砂防部技師 櫻井 一也 砂防エンジニアリング株式会社技術部課長 岩田 健 砂防エンジニアリング株式会社技術部技師 宇野沢 剛 国際航業株式会社東日本事業本部第二技術部砂防グループ主任技師 (第 2 章担当) (第 3 章担当) (第 4 章担当) 清水 幹輝 国際航業株式会社東日本事業本部第二技術部砂防グループ技師 渡辺 隆吉 国際航業株式会社西日本事業本部第二技術部砂防グループ主任技師 田方 智 日本工営株式会社流域・防災事業部河川砂防部課長 松岡 暁 日本工営株式会社流域・防災事業部河川砂防部技師 池田 誠 八千代エンジニヤリング株式会社総合事業本部水工部技術第三課長 金井 匡 八千代エンジニヤリング株式会社総合事業本部水工部技術第三課主任 鈴木 崇 株式会社パスコ防災技術部砂防二課主任技師 川上 誠博 株式会社パスコ防災技術部砂防一課係長 嶋 丈示 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所技術開発室長 川村 崇成 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所研究員（※1） 澤田 和宏 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防技術研究所研究員（※2） 吉田 圭佐 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防部技術課技師 上杉 大輔 一般財団法人砂防・地すべり技術センター砂防部技術課技師（※1） (第 5 章担当) (第 6 章担当) (第 7 章担当) (WG 事務局) ※1：平成 23 年度担当 ※2：平成 24 年度担当 鋼製砂防構造物委員会 調査部会ワーキンググループ 開催状況 (平成 23 年度) 日 付 概 要 第1回 平成 23 年 5 月 27 日 課題・問題点の抽出 第2回 平成 23 年 7 月 8 日 検討テーマの選定 第3回 平成 23 年 8 月 12 日 中間報告 1 第1回 現地調査 平成 23 年 9 月 2 日 平成 23 年 7 月新潟・福島豪雨後の 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉状況調査 第4回 平成 23 年 9 月 14 日 中間報告 2 第5回 平成 23 年 11 月 11 日 とりまとめ方針確認 第2回 現地調査 平成 23 年 11 月 24 日 平成 23 年台風 12 号による 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉状況調査 第6回 平成 24 年 1 月 13 日 平成 23 年度 WG の報告 (平成 24 年度) 日 付 概 要 第1回 平成 24 年 7 月 12 日 担当テーマの成果説明 委員会 平成 24 年 8 月 6 日 調査部会研究成果の報告 第2回 平成 24 年 8 月 29 日 委員会指摘事項に対する対応 第3回 現地調査 第3回 平成 24 年 7 月九州北部豪雨後の 平成 24 年 9 月 27 ～28 日 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉状況調査 平成 24 年 11 月 2 日 第 3 回現地調査を踏まえた最終報告 はじめに 現状の鋼製砂防構造物はメーカーが開発した構造物が数種類あり、この既存のタイプをコンサルが選 定している。この選定にあたっては、流域に配置する堰堤の要求性能に対して、諸条件を精査し、それ に相応しい形状、寸法、材料を選定できればよいのであるが、既存のタイプはある程度標準化されてい るため、その中から最も要求性能を発揮するであろうタイプを選んでいるに過ぎない。つまり、ベスト とは言えないがベターな選択で良しとしているわけである。このように、鋼製透過型砂防堰堤を計画・ 設計しているコンサルタントであるが、これまでの経緯を見ると、構造系及び構造細目についてはコン サルタントの意見が入っていない。 いいものを作るにためには、その道の専門家だけではなく、いろいろな考え方、見方をした人の意見 を取り入れ、多方面から検証することが大切である。今更ではあるが、このような現状では多方面から 検証したと言い切ることはできないのではないか。鋼製砂防構造物は、国土交通省の指導のもと、鋼製 メーカーが中心となって開発してきた経緯がある。開発当時は、鋼製メーカーは実際に現地に入り、自 分の目で見て、構造系を模索していた。ところが、鋼製砂防構造物が普及するにしたがい、鋼製メーカ ーが現地を見る機会がなく、コンサルタントから与えられた条件をもとに、設計照査を行っているのが 実情である。設計照査とは、構造系は既に決定しているものとして、板厚や寸法を地形や設計外力に適 合させている、いわゆる寸法調整である。このような状況では、渓流の特性に配慮して、それに相応し い構造物の構造細目を検討することは難しい状況となっている。 そこで、計画・設計を実際に行っているコンサルタントの目を通して、既存の鋼製砂防構造物を精査 することで、これまで検討して来なかった課題が顕在化するのではないか。そう考えた次第である。そ の課題に対して、理想とする対応策を抽出し、これを開発メーカーに提示し、これまで以上に流域に即 したその場所に相応しい鋼製砂防構造物が開発、あるいは選定されることを願い、鋼製砂防構造物委員 会に WG を設置した。WG のメンバーは鋼製砂防構造物の計画・設計にたずさわっているコンサルタント とし、鋼製透過型砂防堰堤の課題を抽出し、その課題に対する方策までを提案することとした。 平成 25 年 3 月 鋼製砂防構造物委員会 委員長 水山 高久 （京都大学大学院教授） 1．透過型砂防堰堤に期待される役割【一般財団法人砂防・地すべり技術センター】 透過型堰堤の土砂捕捉機能が発揮されるためには、土石流中の礫が鋼管部材に捕捉されることでその 機能を果たすわけであるが、これは部材間隔と礫径の幾何学的な関係から決まるものである。この透過 型堰堤は土石流危険渓流に配置され、その効果が発揮するためには、土砂移動形態が石礫型や大礫を含 む泥流型であることが前提であり、これは渓床勾配や流量とそこに存在する礫の大きさと個数に左右さ れる。このことは、土石流危険渓流に透過型堰堤を設定したからといって、必ずしも土砂捕捉機能が発 揮されるとは限らないわけで、地形、地質といった流域条件、降雨強度、継続時間といった気象条件な ど、複数の因子が絡み合って、その結果として土砂移動形態として現れる。この最終のアウトプットに 対して効率よく土砂捕捉機能を持たせるために、礫と部材間隔という幾何学的な関係のみに集約してい るわけである。このように、場の条件は複雑であるが、その因子をすべて取り入れて施設を設計するこ とは、コストと時間を掛けることになり、その結果、検討しなければならない項目に目を向けることな く、無駄な労力を費やすことになりかねない。その意味では、基準化、標準化は、事業を進めていく上 で、効率的であり合理的である。 しかしながら、これら基準化、標準化が進むと、そこで決定された根拠や経緯は無視され、残った数 値的なもののみが重要視されることにつながる。土石流対策として透過型堰堤が計画され、全国各地に 設置され、その結果として土砂を捕捉し流域の安全度を上げていることは喜ばしいことである。ただ、 普及に勢いがつくと同時に、その技術的根拠などがおざなりにされる可能性もある。そこで、透過型堰 堤の土砂捕捉効果を発揮している昨今に、あらためて、透過型堰堤の計画・設計・施工上、問題となっ ているものは何か、それらを吟味することで、より合理的な計画・設計がなされるのではないかと考え た。事例をもとに効果検証したからといって、直ちにこれを計画や設計に反映できるほど、容易にデー タを収集し、分析できるわけではないが、今より、よいものを作り出す努力を継続していくことで、は じめに検討した根拠や経緯を風化させず、その原理原則を踏襲しつつ、より合理的、効率的な施設へ発 展できるものと考える。 この WG では鋼製透過型堰堤を検討対象として、施設の要求性能が合理的に発揮されるためには、ど のような検討が必要なのかを検討することとした。透過型堰堤の型式・スリット間隔・規模・効果を場 の条件に応じて使い分けようとした場合、今の設計条件でよいのか見極めることは定めることは難しい が、その方法をどう定めればよいかは今でも最も重要である。そこで、以下の点を中心に検討を行った。 ・現行基準における運用上の問題点 ・合理的な計画・設計を行う上での実務上の課題 ・課題解決を図るために必要な調査・研究項目 全体構成は、水系砂防土石流対策として鋼製透過型砂防堰堤を計画・設計するにあたり、現場条件（え ん堤施工地点のみならず、その上下流の地形と土砂・流木の動態）に即した適切な運用のもとで合理的 な計画・設計を行う上での課題と、その解決を図るために必要な検討事項を整理した。 1 2．既設砂防堰堤の機能評価を行うための調査【株式会社建設技術研究所】 透過型砂防堰堤の土砂・流木捕捉に関する機能検証のアプローチとして、出水後に透過型砂防堰堤の土 砂捕捉および堆積状況を調査することで、土砂移動形態を推定し、施設の土砂捕捉機能がどのように発揮 されたかを検証するといった調査を積み重ねることが重要である。 そこで、既往透過型砂防堰堤の土砂捕捉実績（捕捉状況、流出・通過状況、スリット間隔と流下礫の大 きさの関係、流木の介在状況等）を分析し、実現象から得られた効果を逆算的に評価することで、ケース 毎の設計デザインの考え方を整理することができるのではないかと考えた。しかし、収集した事例では、 情報量が十分ではなく、土砂・流木の移動現象や捕捉のメカニズムなどを検討するには至らなかった。こ のため、ここでは土砂・流木捕捉時における透過型砂防堰堤の機能を検証するための調査手法を提案する。 2.1 事例収集 事例収集では、鋼製透過型砂防堰堤を対象として土砂および流木を捕捉した事例を対象とした。収集し た事例は、砂防鋼構造物研究会の HP、共生機構株式会社、株式会社神戸製鋼所、JFE 建材株式会社、日鐵 住金建材株式会社、財団法人砂防・地すべり技術センターからご提供いただいたものである。 表 2.2.1 に収集した鋼製透過型砂防堰堤による土砂・流木の捕捉事例の一例を示す。 2.2 調査手法 2.2.1 調査目的 透過型砂防堰堤の土砂・流木捕捉機能を検証し、施設設計に反映することを目的として、土砂・流木流 出時に堰堤の土砂・流木捕捉状況および上下流の状況を把握する。 現地情報は、土砂流出後なるだけ早い段階での調査が有効であると考えられる。また、全ての情報を得 ることは困難である場合が多いため、より多くの情報を得ることが重要である。 2.2.2 調査項目 (1) 基本情報 土砂・流木の流出に関する諸元（降雨、土砂生産等）、捕捉した堰堤の諸元などに関する資料を収集・整 理する。 主な調査項目としては、以下のようなものが挙げられる。 1) 土砂・流木流出時の降雨条件（最大時間雨量、24 時間雨量、累加雨量） 2) 土砂・流木流出時の水深 3) 現象の種類（土石流、土砂流） 4) 堰堤の諸元（堤高、堤長、竣工年月、スリット間隔） (2) 現地情報 現地調査により、発生した土砂・流木の流下状況、堰堤による捕捉形態などの実態を把握する。 主な調査項目としては、以下のようなものが挙げられる。 1) 痕跡状況 2) 土砂移動状況 3) 捕捉・堆砂状況 4) 下流の河床状況 5) 下流への流出状況 6) 堤体・部材の破損状況 2 調査の留意点 2.2.3 土砂・流木捕捉実態に関する調査を行う際には、土砂・流木捕捉機能の検証や施設の維持管理において 調査結果を活用できるよう、主に次のような事項に留意して情報を取得することが必要である。 (1) 痕跡状況 ピーク流量等を把握するため、テープ・ポール等を使用して水深等の根拠を計測し、その結果を図示す る。 1) 流下痕跡 土石流や水位の痕跡は堰堤地点だけでなく、上下流についても調査する。 （特に上流域は広範囲 について確認する。） 2) せき上げの有無 土砂流出状況が掃流形態の場合や堰堤が満砂に至らず下流に土砂流出が確認された場合には堰 堤地点におけるせき上げ発生の有無についても調査する。せき上げの発生の有無については、堰 堤上下流の水位縦断より判断する。 (2) 土砂移動状況 1) 土砂移動形態 捕捉土砂の礫径分布、堆積形状などから土石流形態（フロント部、後続流）、掃流形態などの土 砂流出形態を把握する。 2) 土砂移動状況 堰堤で捕捉・堆積した土砂の生産箇所、流下形態を確認するため、土砂生産源から流下区間、 捕捉堆積区間の状況について調査し、土砂収支図としてとりまとめる。 (3) 捕捉・堆砂状況 1) 透過部の閉塞状況 透過部の閉塞状況を確認するとともに、閉塞している場合にはその要因（礫と流木のどちらが 主であるか）、礫径やアーチアクションの有無、流木の径、長さ、形状（枝や根の有無）、捕捉状 況（流木塊、重なり、向き）について把握する。また、透過部を閉塞している礫の高さ方向の礫 径について調査する。 2) 土砂・流木量 堰堤の満砂・未満砂、土砂・流木の越流の有無や堆砂勾配、堆砂幅について把握する。また、 捕捉・堆積した土石流が何波の土石流により流出したものかに着目する。 3) 土砂・流木の再移動 一度捕捉・堆積した土砂・流木の再移動の有無を確認する。 (4) 下流の河床状況 1) 下流の河床変動状況 堰堤下流の河床の上昇・低下あるいは局所洗掘の状況を把握する。 2) 下流の礫径 下流の河床の最大礫径や平均礫径を把握する。 (5) 下流への流出状況 1) 土砂の流出状況 堰堤下流の土砂流出状況を把握する。下流の土砂流出状況は、透過型砂防堰堤の透過部が閉塞 して土石流・流木を捕捉していても調査する。 3 2) 流出砂礫の礫径 下流に流出した砂礫の最大礫径や平均礫径を把握する。 3) 流木の流出状況 堰堤下流の流木流出状況を把握する。下流の流木流出状況は、透過型砂防堰堤の透過部が閉塞 して土石流・流木を捕捉していても調査する。 4) 流出流木の諸元 下流に流出した流木の直径、長さ等について把握する。 堤体・部材の破損状況 (6) 部材の変形量（凹み量）を把握することで、土石流・流木の衝突による外力の推定や部材の交換・補修 の必要性の判断に活用する。 2.2.4 土砂・流木捕捉に関する調査結果の活用 土砂・流木の移動形態や、透過部の閉塞状況を調査し、堰堤設計時の透過部の設定（開口幅、スリット 間隔）や土砂・流木の捕捉メカニズムについて調査結果を整理、蓄積し今後の施設設計に活用する。なお、 透過型砂防堰堤において土砂・流木が計画通りに捕捉できなかった事例についても上記と同様に整理、蓄 積することも必要と考えられる。 (1) 土砂移動形態とスリット間隔の整理 堰堤地点の勾配が緩い場合は、土砂の移動形態が土石流形態でなく掃流形態で流下する場合がある。ま た、最大礫径が小さくスリット間隔が狭い場合やピーク流量が大きい場合などは、堰堤地点でせき上げが 発生し土石流形態から掃流形態へ土砂移動形態が変化する場合が想定される。このような地点での透過部 を流出あるいは堰堤地点に到達する礫径について整理する。 1) 透過部断面の閉塞状況 透過部が閉塞した事例の場合には、その透過部を閉塞したものが礫であるか流木であるかを整 理するとともに透過部を閉塞している礫の径または流木の径・長さを整理する。 2) 礫径の縦断変化 水位痕跡と礫径分布を縦断的に整理し、設計段階での最大礫径と堰堤に到達した礫径を比較す るとともに、当初想定していた最大礫径の到達位置についても整理する。 (2) 捕捉礫とスリット間隔についての整理 透過型砂防堰堤を設計する際に、スリット間隔の設定は、その堰堤の機能上重要となる。このため、捕 捉されている礫とスリット間隔について以下のような点に留意し、今後の設計の基礎資料とする必要があ る。 1) 最下段 堰堤が土石流を捕捉している場合は、最下段で捕捉している礫の礫径あるいは流木長と水平・ 鉛直方向のスリット間隔を比較する。また、最下段の水平部材と土石流の痕跡より得られる土石 流水深とを比較する。 2) 高さ方向 透過部断面が閉塞している場合には、透過部断面を閉塞している礫の高さ方向の礫径とスリッ ト間隔を比較する。また、透過部が部分的に閉塞して、下流に土砂が流出している場合には、下 流に流出した土砂の礫径とスリット間隔を比較する。 3) 横断方向 捕捉した土石流が数波堰堤地点に到達した場合には、閉塞している礫が横断方向に異なる場合 がある。このため、横断方向の礫径分布を整理する。 4 規模の整理 (3) 土石流が発生した場合には、その規模は必ずしも計画規模の土石流とは限らない。透過型砂防堰堤では、 土石流が発生した場合には、捕捉する必要があると考えられるため、土石流を捕捉した場合には、その規 模と礫径や外力を把握し、スリット間隔や安定性について整理する。 1) 規模と礫径 発生した土石流の規模と透過部を閉塞している礫径の関係を整理する。また、透過部を閉塞し ている礫径と設計時の巨礫調査の累積値（％）との関係を整理する。 2) 礫径とスリット間隔 透過部を閉塞している礫径とスリット間隔の関係を整理する。 5 表 2 .2. 1 鋼製透過型砂防堰堤による土砂・流木の捕捉事例 6 基本情報 １．現象の種類 土石流 ・ 土砂流 （ ２．土砂・流木流出時の降雨条件 （ 最大時間雨量 （ 24時間雨量 （ 累加雨量 現地情報 ） mm mm mm ） ） ） ３．土砂・流木流出時の水深 （ 水深 ４．堰堤の諸元 （ 堤高 （ 堤長 （ スリット間隔 （ 設計最大礫径 （ 竣工年月 m m m m ） ） ） ） ） ） 現地情報 現地情報 ２．土砂移動状況 ①土砂移動形態 土石流フロント部 ・ 土石流後続流 ・ 掃流 （ １．痕跡状況 （流下痕跡を縦断的に把握する） ①流下痕跡 下流河道 [スケッチ] ） ３．捕捉・堆砂状況 ①透過部の閉塞状況 [スケッチ] [判断根拠] 堆積土砂の礫径分布、堆積形状などの判断根拠をスケッチやコメントで記載 現地情報 １．痕跡状況 （流下痕跡を縦断的に把握する） ①流下痕跡 堰堤 [スケッチ] [コメント] ②堰上げ痕跡（土砂流出が掃流形態の場合や、堰堤が未満砂で下流に土砂流出が確認された場合に記載） [スケッチ] 堰堤や堰堤上下流の水位痕跡から推定した水位縦断図などを記載 ②土砂移動状況（流出土砂の生産源から流下区間、捕捉堆積区間の状況を記載） [土砂移動の模式図] [コメント] ※最下段の水平部材と痕跡から得られる土石流水深の関係などに着目 [コメント] 閉塞の要因、礫径、アーチアクションの有無、流木諸元、捕捉形態などを記載 ※最下段で捕捉している礫の礫径や流木長とスリット間隔（水平・鉛直方向）との関係や閉塞している礫の高さ方向 及び横断方向の礫径分布などにも着目 上流河道 [スケッチ] ②土砂・流木量 （ 堆砂状況 （ 越流の有無 （ 堆砂勾配 （ 堆砂幅 （ 堆砂長 満砂 ・ 未満砂 土砂越流 ・ 流木越流 ・ 無 m ） m ） m ） ） ） [コメント] その他、何波の土砂流出による堆積かなど、堆積形態から判断される状況を記載 ※設計最大礫径の到達位置などにも着目 ③土砂・流木の再移動 （ 再移動の有無 有 ・ 無 [コメント] 判断根拠などを記載 [コメント] 堰上げの有無（ 有 ・ 無 ） [コメント] [コメント] 現地情報 現地情報 ４．下流の河床状況 ①下流の河床変動状況 [スケッチ] [コメント] 堰堤下流の河床の上昇・低下、局所洗掘の状況などを記載 ②河床の礫径 （ 最大礫径 （ 平均礫径 現地情報 ５．下流への土砂・流木流出状況 [スケッチ] 堰堤下流への土砂・流木流出状況を記載 m m [コメント] 河床構成材料等について記載 ） ） ６．堤体・部材の破損状況 [スケッチ] 破損位置や種別などの分布および部材の変形量などの詳細について模式図を作成 [コメント] ②流出砂礫・流木の諸元 （ 最大礫径 （ 平均礫径 [コメント] 破損箇所の分布や破損の種類、破損の程度などについて記載 m m ） ） （ 流木径 （ 流木長 cm m ） ） [コメント] 流出した砂礫の礫径分布や流木流出状況などについて記載 図 2.2.1 調査票(案)のイメージ 7 ） 2.2.5 調査項目の検証と課題の整理 2.2.5.1 現地踏査による検証 本年度のＷＧにおける現地調査を利用して、提案した調査票を利用して調査を実施し、課題の洗い出し を行った。 2.2.5.1-1 現地調査概要 現地踏査を行った。以下にその概要を示す。 (1) 期間 2012/9/27～2012/9/28 (2) 場所 熊本県阿蘇市一の宮町大字坂梨 (3) 対象とした渓流 白川水系黒川支川古恵川（土石流危険渓流Ⅰ） (4) 調査対象堰堤 古恵川第 9、第 10 砂防堰堤 2.2.5.1-2 現地調査時に確認された課題 前項で整理した調査票を利用して調査を行った際の状況から、次の点についての改善が必要である。 ・現地において、土砂流出状況や施設の損傷状況を調査する上で、施設の設計規模や想定される外力 規模、鋼製部材の設計思想が予めわかる資料があると、計画規模と実現象を見比べながら調査がで きるため、有効である。 ・周辺状況や施設の損傷状況を記載する上で、周辺地形図や台帳図をベースとすれば効率化が図れる。 ・調査のポイントは従前の記載事項を参考とし、記載する枚数を集約する（ただし、記載するべき情 報は減らさない。ポイントとして示す）。 2.2.5.2 調査票の改善について 2.2.5.2-1 基礎情報の追加 現地では 2.2.2 で示した広範囲にわたる調査項目について、効率的に調査を行うことが肝要である。こ のとき、対象施設が、どの程度の規模・外力等を想定されて計画されており、それを念頭において調査対 象となる現象を調査することが有効であるものと考えられる。 流域の状況や対象とする堰堤の諸元（流域面積や土石流危険渓流であるかどうか、堰堤の形状など）は あらかじめ把握できる内容である。このため、基本事項（机上であらかじめわかる項目）をできるだけ入 手しておき、現地調査を行うことが望ましい。このため、既存の設計報告書やカルテ、台帳等を利用して、 次項に示す基本事項について整理した事前調査票を作成する。 2.2.5.2-2 基礎情報として示す基本事項の項目 提案している調査票に対して、収集した資料を用いて机上で整理が可能な項目を基本事項として整理す る調査票を追加した。この際に、委員会で指摘を受けた「災害関連緊急事業申請のための調査票」の記載 事項も参考とした。 以下に整理する観点を追加して示すが、これらの項目を基礎情報として現地踏査を行うことで、土砂の 流下形態の推定や効率的な調査が可能になると考えられる。また、設計時に想定されていた計画規模にお ける現象と実際に生じた現象の際を念頭に、調査を実施できるものと考えられる。 8 流域情報、位置情報、発生状況 (1) 1) 河川名 河川名として、○○水系○○川支川○○川（沢、谷）という形で記載する。 調査の対象とする堰堤が土石流危険渓流にある場合は該当種類（Ⅰ、Ⅱ、準ずる）について丸 をつけ、渓流番号を記載する。 流域面積と平均勾配を記載する。 2) 堰堤の位置 調査の対象とする堰堤の位置として、都道府県、市郡、区町村、大字まで記載する。 3) 異常気象発生時の雨の状況 異常気象発生時の異常気象名、災害発生時と近傍の雨量観測所名とそこにおける連続雨量、最 大 24 時間雨量、最大時間雨量とそれぞれの期間を記載する。 被害状況 (2) 被害状況については、災害関連緊急事業申請のための調査票を参考に項目を設定した。 1) 人的被害 死者、行方不明者、負傷者の人数を記載する。 2) 人家被害 全壊・流出、半壊、一部破損、床上浸水、床下浸水の戸数を記載する。また、公共施設、災害 弱者関連施設で被害があればその施設名を記載する。 3) 非住家被害 非住家で被害を受けたものがあれば、その戸数を記載する。 4) 農地被害 農地で被害を受けたものがあれば、その被害状況を記載する。 5) 宅地擁壁の被害 宅地擁壁で被害を受けたものがあれば、その被害状況を記載する。また、擁壁の構造について、 該当するものに丸をつける。 6) 公共土木施設被害 砂防施設や道路、鉄道、橋梁、河川構造物等が被災した場合、その流出や破損、埋没、交通の 不通状況等を記載する。 (3) 設計諸元 1) 計画流出量 計画流出量として、計画流出土砂量、計画流出流木量を記載する。また、土石流ピーク流量の 算出に用いた 1 波の土石流により流出すると想定される土砂量（空隙込み）を記載する。 2) 礫径諸元 礫径諸元として、設計時の最大礫径（D95）、平均礫径（D50）を記載する。 3) 流木諸元 流木諸元として、設計時の最大流木長、平均流木長、最大直径、平均直径を記載する。 4) 設計流量 設計流量として、清水流量、土砂混入を考慮した流量、土石流ピーク流量を記載する。また、 越流水深と余裕高についても記載する。 5) 土石流諸元 土石流諸元として、土石流の流速、水深、流体力、濃度を記載する。 9 (4) 堰堤情報 1) 堰堤基本情報 堰堤名、堰堤の施主、竣工年月と施設効果量を記載する。 2) 非越流部 非越流部の形状のうち、堰堤高、堰堤長、透過部高さ、水通し幅、水通し天端幅、本堤工上下 流法勾配、底版コンクリートの勾配・厚さ、袖部高さ、袖部下流法勾配を記載する。 3) 鋼製部材 鋼製部材について、該当する種類に丸をつけ、水平・鉛直純間隔、最下段の鉛直純間隔と鋼管 径、鋼管厚を記載する。 2.2.5.2-3 現地及び施設に関わる既往図面の付加 現地調査は、2.2.2～2.2.4 に示した項目に着目して調査を実施するものとする。 また、調査の際には台帳等から下記に示す図を利用して、調査時のスケッチや確認した現象の記入が容 易にできるように改善を図ることが提案できる。 (1) 流域の平面図、縦断図 対象とする堰堤のある渓流の流域全体の平面図と縦断図を予め調査票の所定の箇所に添付しておき、調 査により把握した流域の状況を記載する。 平面図については、上流域の土石流や崩壊の発生源の状況、流木の母材となる植生の状況を調査するの に利用することが想定される。また、縦断図については、土石流の痕跡の縦断変化や土石流の移動形態、 堰上げ痕跡といった情報を記載するのに利用することが想定される。 (2) 堰堤の損傷状況 対象とする堰堤の構造一般図（正面図、側面図、平面図）を予め貼り付けておき、現地踏査により把握 した堰堤の損傷状況を記載する。また、捕捉した土砂・流木の高さを記載する。下流面から確認できるの であれば、土砂・流木の割合や、土砂・流木の混在状態、礫または流木どちらか先行して閉塞したのか等 の状況を確認する。 (3) 横断の縦断的な変化 調査対象の堰堤の上下流と堰堤付近で横断のスケッチを作成する。このとき、土石流の痕跡が確認でき れば、その位置・高さを記載する。また、渓岸の流木として発生しそうな立木の胸高直径や樹高を計測し、 スケッチに追加しておく。 2.2.5.2-4 調査票の修正 現地調査による検証の結果、および委員会での指摘事項を踏まえて、調査票の修正を行った。以下に調 査票とその記載例を示す。 10 表 2.2.2 調査票修正案（1） 調査票①（机上整理用） 作成者 作成日 1.流域情報・位置情報・発生状況 水系 河川名 土石流危険渓流（Ⅰ・Ⅱ・準ずる）・ではない 川 流域面積 渓流番号 km [市・郡] [都・道・府・県] 堰堤位置 [沢・川・谷] 2 平均勾配 1/ 大字 [区・町・村] 異常気象名 （国交省・気象庁・県） 観測所名・所管 災害発生日 mm 降雨期間 ○年○月○日○時～○年○月○日○時 最大24時間雨量 mm/24hr 降雨期間 ○年○月○日○時～○年○月○日○時 最大時間雨量 mm/hr 降雨期間 ○年○月○日○時～○年○月○日○時 連続雨量 2.被害状況 人的被害 人家被害 死者 名 行方不明者 名 負傷者 名 全壊・流出 床上浸水 戸 半壊 戸 一部破損 戸 戸 床下浸水 戸 農地被害 （公共施設・災害弱者関連施設で被害があればその名称をこの欄に記載） 非住家被害 宅地擁壁の被害 戸 公共土木施設被害 戸 （空積・練積・RC・その他（ ）） （流出・破損状況等をこの欄に記載） 3.設計条件 計画流出量 計画流出土砂量 m3 計画流出流木量 m3 礫径諸元 最大礫径 m 平均礫径 m 流木諸元 最大流木長 設計流量 m 越流水深 土石流諸元 平均流木長 m 3 /s 清水流量 m 土石流の流速 m/s m 最大直径 3 土砂混入流量 m /s 余裕高 m 土石流の水深 m m3 1波の土石流流出量（空隙込） m 平均直径 m 3 土石流ピーク流量 m /s 土石流の流体力 kN/m 土石流の濃度 4.堰堤情報 堰堤名 施設効果量 施主 捕捉量 m 堰堤高 非越流部 m 水通し幅 m 本体下流法勾配 1:○ 底版の勾配 1:○ 堰堤長 水通し天端幅 本体上流法勾配 底版の厚さ 鋼製部材の種類 （該当するものに○） 鋼製部材 竣工年月 3 m 透過部高さ m m 袖部高さ m 1:○ 袖部下流法勾配 1:○ m CBBO・格子型・D-スリット・A型・B型・T型 Δ型・h型・J-スリット・その他（ ） 水平純間隔 m 鉛直純間隔 m 鋼管径 m 鋼管厚 mm 11 最下段の鉛直純間隔 m 調査日 調査者 ※上流域の崩壊状況、樹林の状況、樹林整備の有無や流下形態などにつ いて、現地状況から推定される事項を記載する。 コメント 12 ※堰堤下流の河床の上昇・低下、局所洗掘等の 状況を記載。 下流への流出砂礫・流木の諸元 砂礫；最大礫径： m、平均礫径： m 流木；流木径： cm、流木長： m 設計時の最大礫径の礫の到達距離： 堰堤から下流に m 【下流河床の状況】 下流域の河床の礫径：最大礫径： m、平均礫径： m 平面図（堰堤上下流（できれば流域全体があるとよい）の平面図をあらかじめ貼り付けておき、現地で記入） スケッチのポイント ・源頭部の状況、渓岸侵食や渓岸崩壊、局所洗掘等があればその位置、規模を記入 ・既往施設の位置と規模を記入 ・堰堤への礫の堆積形状 スケッチ 調査票②（現地記入用① 平面図） 表 2.2.3 調査票修正案（2） 調査日 調査票③（現地記入用② 縦断図） 調査者 堰上げ痕跡：堰上げの有無( 有 ・ 無 ) 土砂移動形態：（土石流フロント部 ・ 土石流後続流 ・ 掃流 ） ※各調査地点で把握される水位痕跡から推定される土石流縦断を記載す る。 ※土砂移動形態・堆積形状に関わる状況を模式的に示し、コメントを記 載する。 コメント 13 下流への流出砂礫・流木の諸元 砂礫；最大礫径： m、平均礫径： m 流木；流木径： cm、流木長： m 設計時の最大礫径の礫の到達距離：堰堤から下流に m 【下流河床の状況】 下流域の河床の礫径：最大礫径： m、平均礫径： m ※ 河床構成材料にかかわるコメント （粒度分布等） 縦断図（堰堤上下流（できれば流域全体があるとよい）の縦断図をあらかじめ貼り付けておき、現地で記入） スケッチのポイント ・源頭部の状況、渓岸侵食や渓岸崩壊の記入 ・既往施設の位置と規模、それぞれの堆積状況 ・堰上げ痕跡（堰堤や堰堤上下流の水位痕跡から推定した水位縦断図を作成する） ・流下痕跡（最下段の水平部材と痕跡から得られる水深の関係に着目する） ・堰堤上下流の河床変動状況（河床の上昇・低下、局所洗掘の状況を記載する） ・堰堤上下流に堆積している礫径（最大礫径、平均礫径とその特徴を記載する） スケッチ 表 2.2.4 調査票修正案（3） 調査日 調査者 ※各部材間隔と堆積している礫や流木の規模（最大礫径、流木長）の関 係について記載する。 ※堤体・部材で損傷を受けていれば、破損箇所分布や破損の種類、破損 の程度について図に記載する。 【透過部の閉塞状況】 堆砂状況 ： 満砂・未満砂 越流の有無 土砂越流 ・ 流木越流 ・ 無 堆砂勾配： 1/ 堆砂幅： m 堆砂長： m 捕捉面の構成材料： 礫・流木・草本・その他（ ） アーチアクションの有無： 有り・無し コメント 14 ※閉塞の要因、礫径、アーチアクションの有無、流木諸 元、捕捉形態などを記載 ※最下段で捕捉している礫の礫径や流木長とスリット間隔 や礫の高さ方向・横断方向の礫径分布にも着目 【コメント】 ※土砂・流木の再移動 再移動の有無 有 ・無 ※判断根拠を記載 【コメント】 堰堤（正面・平面・側面図をあらかじめ貼り付けておき、現地で記入） スケッチのポイント ・捕捉面は何で構成されているか（礫、流木、草本、...） ・堆積土砂の縦断的・横断的な分布、（捕捉面が礫で構成されていれば）アーチアクションの有無 ・堤体・部材の破損状況（破損位置や種別などの分布、及び部材の変形量などを記載） スケッチ 調査票④（現地記入用③ 堰堤） 表 2.2.5 調査票修正案（4） 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 立木の分布状況を描く。この際、胸高直径や樹高を記載すること。 堰堤下流の横断図 15 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 堰堤の捕捉状況（礫or流木により捕捉している、捕捉している土砂の縦断分布等）を記載すること。 堰堤付近の横断図 堰堤上流の横断図 表 2.2.6 調査票修正案（5） 調査票⑤（現地記入用④ 横断図の縦断的な変化） 調査日 侵食・堆積状況を記述する。 明らかに上流から流下してきたと思われる礫につい ては礫径調査を行う。また、その到達距離を記載す る。 コメント 礫径・立木調査を行ってその値を記載する。 コメント 調査者 表 2.2.7 調査票修正案（6） 調査票⑥（写真帳） 調査日 0 調査者 ・他の調査票に示した状況を表現できる現地写真を添付する。 ・写真票は、必要に応じて１枚～複数枚を作成する。 16 0 表 2.2.8 調査票修正案を利用した記載例（1） 調査票①（机上整理用） 作成日 2012年9月27日 作成者 1.流域情報・位置情報・発生状況 河川名 水系 白川 土石流危険渓流（Ⅰ・Ⅱ・準ずる）・ではない 堰堤位置 421-Ⅰ-29 渓流番号 [都・道・府・県] 熊本 川 黒 古恵 流域面積 [市・郡] 阿蘇 [沢・川・谷] 8.42 km 一の宮 2 [区・町・村] 平均勾配 1/ 大字 坂梨 異常気象名 梅雨前線の発達による集中豪雨 災害発生日 2012年7月12日 観測所名・所管 連続雨量 508 mm 降雨期間 2012年7月11日14時～2012年7月12日9時 降雨期間 ○年○月○日○時～○年○月○日○時 降雨期間 2012年7月12日2時～2012年7月12日3時 mm/24hr 最大24時間雨量 106 mm/hr 最大時間雨量 阿蘇乙姫観測所 （国交省・気象庁・県） 2.被害状況 人的被害 人家被害 死者 名 行方不明者 名 負傷者 名 全壊・流出 戸 半壊 戸 一部破損 戸 戸 床下浸水 戸 農地被害 床上浸水 （公共施設・災害弱者関連施設で被害があればその名称をこの欄に記載） 非住家被害 宅地擁壁の被害 戸 公共土木施設被害 戸 （空積・練積・RC・その他（ ）） （流出・破損状況等をこの欄に記載） 3.設計条件 計画流出量 計画流出土砂量 礫径諸元 最大礫径 流木諸元 最大流木長 設計流量 m m 2.9 m 土石流の流速 計画流出流木量 m3 平均礫径 m 平均流木長 m3 /s 清水流量 越流水深 土石流諸元 284,480 m3 余裕高 m/s m 最大直径 3 土砂混入流量 m /s m3 1波の土石流流出量（空隙込） m 平均直径 m 3 土石流ピーク流量 m /s 土石流の流体力 kN/m 0.6 m 土石流の水深 m 土石流の濃度 4.堰堤情報 堰堤名 施設効果量 非越流部 古恵川９号砂防堰堤 捕捉量 51,730 m 熊本県土木部 竣工年月 155.0 m 透過部高さ 8.0 m 袖部高さ 5.28 m 堰堤高 10.5 m 堰堤長 水通し幅 21.0 m 水通し天端幅 本体下流法勾配 1:0.2 本体上流法勾配 底版の勾配 Level 底版の厚さ 鋼製部材の種類 （該当するものに○） 鋼製部材 施主 1991年11月 3 3.0 m 1:0.5 袖部下流法勾配 1:0.2 2.5 m CBBO・格子型・D-スリット・A型・B型・T型 Δ型・h型・J-スリット・その他（ ） 水平純間隔 2.3 m 鉛直純間隔 鋼管径 0.6 m 鋼管厚 3.4 m mm 17 最下段の鉛直純間隔 3.4 m ④ ③ 18 ・左岸側には土石流（土砂流）が乗り上げた痕 跡が見られた。一方で、右岸側（元々の流路） は大きく河床低下(洗掘)を受けていた。 左岸側の立木（スギ）に洪水痕跡が 左岸側の立木 (スギ)に土石流の痕跡 見られた（H=2～3m）位置) が見られた(H=2～3m程度の ①② ⑤ ・本川上流域は、立ち入り禁止で崩壊等の発生状況は確認できていない。 ・確認できた区間での立木の流出は見られない。また、流出流木は堰堤で捕捉さ れたものを除き、9号～10号堰堤間の河道内には確認できなかった。 現地踏査実施箇所 古恵川９号 平面図（堰堤付近） 2012/9/27～9/28 ※堰堤下流の河床の上昇・低下、局所洗掘等の 状況を記載。 平面図（流域全体） 調査日 ※上流域の崩壊状況、樹林の状況、樹林整備の有無や流下形態などについて、現 地状況から推定される事項を記載する。 コメント スケッチ 調査票②（現地記入用① 平面図） 表 2.2.9 調査票修正案を利用した記載例（2） 下流への流出砂礫・流木の諸元 砂礫；最大礫径： m、平均礫径： m 流木；流木径： cm、流木長： m 設計時の最大礫径の礫の到達距離： 堰堤から下流に m 【下流河床の状況】 下流域の河床の礫径：最大礫径： m、平均礫径： m 本川上流域は立ち入り禁 止区域で未確認 右岸側のみ河床が洗掘 （B=10m、H=2～3m） 調査者 堰上げ痕跡：堰上げの有無( 有 ・ 無 ) 19 下流への流出砂礫・流木の諸元 砂礫；最大礫径： m、平均礫径： m 流木；流木径： cm、流木長： m 設計時の最大礫径の礫の到達距離 ：堰堤から下流に m 調査者 土砂移動形態：（土石流フロント部 ・ 土石流後続流 ・ 掃流 ） 縦断データ未入手 2012/9/27～9/28 【下流河床の状況】 下流域の河床の礫径：最大礫径： m、平均礫径： m 調査日 ※各調査地点で把握される水位痕跡から推定される土石流縦断を記載する。 ※土砂移動形態・堆積形状に関わる状況を模式的に示し、コメントを記載する。 コメント スケッチ 調査票③（現地記入用② 縦断図） 表 2.2.10 調査票修正案を利用した記載例（3） ・下流域の河床は細粒分～砂礫が主体であ り、20cm以上程度の礫は、河床洗掘により露 出したものが多いと考えられる。 ※ 河床構成材料にかかわるコメント （粒度分布等） 正面図 ※各部材間隔と堆積している礫や流木の規模（最大礫径、流木長）の関係につい て記載する。 ※堤体・部材で損傷を受けていれば、破損箇所分布や破損の種類、破損の程度に ついて図に記載する。 【透過部の閉塞状況】 堆砂状況 ： 満砂・未満砂 越流の有無 土砂越流 ・ 流木越流 ・ 無 堆砂勾配： 1/ 堆砂幅： m 堆砂長： m 捕捉面の構成材料： 礫・流木・草本・その他（ ） アーチアクションの有無： 有り・無し コメント スケッチ 側面図 2012/9/27～9/28 調査者 20 ・根や枝などが付いたままの流木が主体となり閉塞してい る。 ・部材間隔から想定される1m規模の礫は確認できない。 ※閉塞の要因、礫径、アーチアクションの有無、流木諸元、 捕捉形態などを記載 ※最下段で捕捉している礫の礫径や流木長とスリット間隔や 礫の高さ方向・横断方向の礫径分布にも着目 【コメント】 調査日 調査票④（現地記入用③ 堰堤） 表 2.2.11 調査票修正案を利用した記載例（4） ※土砂・流木の再移動 再移動の有無 有 ・無 ※判断根拠を記載 【コメント】 平面図 堰堤下流の横断図 堰堤付近の横断図 堰堤上流の横断図 土石流の痕跡あり 21 河床にレキが見られるが、上流から供給されたもので は無く、河床にあったものが洗掘され、露出したものと 考えられる。 基礎部以下が洗掘 されている。 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 基礎洗掘の影響による護岸 の倒壊が見られる。 出水時(土石流発生時)には、いった んこの高さまで水位が上がった可能 性が高い 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 水通しの位置天端に流出流木がある。 堰堤の捕捉状況（礫or流木により捕捉している、捕捉している土砂の縦断分布等）を記載すること。 河床に堆積しているのは、 ほとんどが火山灰のような細粒分 土石流の痕跡 礫や砂、水等の流下痕跡があれば記載すること。 立木の分布状況を描く。この際、胸高直径や樹高を記載すること。 調査票⑤（現地記入用④ 横断図の縦断的な変化） 2012/9/27～9/28 調査日 コメント ・河床に礫が見られるが、堰堤の上流から供給されたものでは なく、もともと堆積していたものが河床の洗掘により出てきたも のと推察される。 ・堰堤上流から供給されたと推察される堰堤の水叩きに堆積し ていた礫はD=0.1～0.2mのものがほとんどである。 ・護床工より下流では河道がB=10m、H=2～3m程度の侵食を 受けている。 ・設計時の図面には堰堤高10.5mと記載されているが、堰堤の 銘板には10.0mと記載されている。 ・捕捉面に直径5cm程度の木や根を含む部分がほとんどである 礫はほとんど見られない。 ・土砂・流木は水通し天端高から-3m程度の高さまで堆積して いた。ただし、水通し天端には流出流木が残されており、この 高さまで水位が上昇したことが想定される。 ・本堰堤に堆砂・洪水痕跡は確認できなかったが、側壁護岸で 洪水痕跡を確認した（H=1.0m）。 コメント ・堰堤の100m程度上流にある立木（左岸側）には、H=2～3mの 位置に土石流の痕跡が見られた。 ・河床部に堆積している土砂は火山灰のような細粒分がほとん どである。 調査者 表 2.2.12 調査票修正案を利用した記載例（5） 表 2.2.13 調査票修正案を利用した記載例（6） 調査票⑥（写真帳） 調査日 2012/9/27～9/28 ①堰堤下流から見た土砂・流木の捕捉状況 調査者 ②堰堤下流から見た土砂・流木の捕捉状況２ ③土砂・流木の堆積状況 ④堰堤上流河道の状況 ⑤堰堤下流の状況 （左岸側には土砂流下の痕跡あり、右岸側が洗掘傾向にある） 22 2.2.5.3 今後の課題 透過型砂防堰堤の土砂・流木捕捉に関する機能検証のアプローチとして、出水後に透過型砂防堰堤の土 砂捕捉および堆積状況を調査することで、土砂移動形態を推定し、施設の土砂捕捉機能がどのように発揮 されたかを検証するため、既往透過型砂防堰堤の土砂捕捉実績（捕捉状況、流出・通過状況、スリット間 隔と流下礫の大きさの関係、流木の介在状況等）を分析し、実現象から得られた効果を逆算的に評価する ことを試みた。しかし、既往の情報からは、把握することが困難であった。 このための手法として、土砂・流木捕捉時における透過型砂防堰堤の機能を検証するための調査手法に ついて、調査の際の着目点を洗い出し、調査票という形で提案した。さらに、実際に土石流・流木の流出・ 捕捉が行われた施設において、調査票を試行的に利用し、改善案を提案した。 これらを踏まえた今後の課題は次のとおりである。 1) できるだけ多くの土砂・流木捕捉の事例について情報を収集し、機能検証に寄与できるデータを 蓄積する。 2) 調査票に記載した全ての項目を網羅することは難しいと考えられるが、現場状況に応じて、極力 多くの情報を記録する必要がある。 3) 集まったデータから計画規模、あるいは土石流の規模に応じて所定の機能が発揮されているか確 認し、必要に応じて施設の改善策を検討するための情報を収集する。 4) 調査票を試験的に利用した土石流は、泥流型に近い状況であったと推察される。このため、石礫 型の土石流において調査票を利用して、必要とする情報が得られるか検証を図る必要がある。 23 3．既設透過型堰堤の改良の可否判断を行うための指標【砂防エンジニアリング株式会社】 平成 19 年 3 月に発刊された『土石流・流木対策設計技術指針』では、鋼製透過型砂防堰堤の標準的な 鋼材純間隔の考え方が、旧指針から改定された。現行指針では、旧指針に対してより確実に土砂・流木を 捕捉することを目的に標準の純間隔を狭めるとともに、水平部材間および最下段の鉛直純間隔についても 追記された。 一方、指針改定前に設置された鋼製透過型砂防堰堤は、これまでに土石流および流木を捕捉するなど施 設効果の面では十分な機能を果たしている事例が多く報告されており、単に鋼材純間隔が現行指針に適合 しないからといって全ての鋼製透過型砂防堰堤において構造の改修（機能部材の追加等）が必要とは言え ない。 本検討では、土石流・流木捕捉の実態と、指針の改定による鋼材純間隔の考え方を再整理して、今後の 鋼製透過型砂防堰堤の改修が行われる場合の評価指標について検討を行った。 3.1 砂防堰堤の改修と補強 近年、コンクリート重力式堰堤を主として全国的に砂防堰堤の改修や補強が実施されている。コンクリ ート重力式の不透過型砂防堰堤では、老朽化や出水等の外力に対しての改修に加え、現行指針の外力に基 づいた安定性確保のための補強が実施される。基本的には堤体上下流面の腹付け補強、水通し断面確保の ための袖部嵩上げ等、改修・補強方法が限られている。 鋼製透過型砂防堰堤の場合、未だ耐用年数を超える施設が少ないことから、現時点では改修や補強を検 討されるケースが少ない。しかし、鋼製透過型砂防堰堤の場合、荒廃状況の変化、土石流の発生、上流域 の土地利用状況の変化により最大礫径等の土石流諸元が変化した場合や、明からに鋼製部材の破損・変形 している場合を除いては、鋼製部材の改修・補強を行う必要が少ないのも事実である。 3.2 鋼製砂防構造物設計便覧と開口幅の考え方 鋼製砂防構造物の設計参考資料となる鋼製砂防構造物設計便覧は、昭和 60 年 10 月に初版が発刊されて 以来、4 回の改訂が行われている。 昭 和 60年 平 10年 成 20年 10 10 3 2 9 2 3 4 5 月 第 版発行 月 初版発行 図 3.2.1 年 月 第 版発行 21 年 月 第 版発行 13 年 5 年 62 《現在 》 平成 平成 平 成 年 月 第 版発行 昭和 昭和 60 鋼製砂防構造物設計便覧の改訂年表 これまでに発刊された鋼製砂防構造物設計便覧に記載されている鋼製透過型砂防堰堤の開口幅について 整理すると、次表のとおりである。 24 表 3.2.1 発行年 鋼製砂防構造物設計便覧と、開口幅の考え方の変遷 開口部に関する記述 開口幅の標準値 備 考 S 60.10 最大礫径の 1.5～2.0 倍を原則とする。 D95×1.5 P.51 S 62.10 ピークカット 確実に閉塞 ： D95×2.0 倍以下 ： D95×1.5 倍以下 D95×1.5 P.53 H 5. 3 同 D95×1.5 P.63 H 13.2 ピークカット 確実に捕捉 さらに確実に捕捉 H 21.9 D95×1.0 倍を基本とする。 上 ： D95×2.0 倍 ： D95×1.5 倍 ： D95×1.0 倍 D95×1.5 ○ 水平 ・・・ D95×1.0 ○ 鉛直 ・・・ D95×1.0 表 3.2.1 からもわかるとおり、平成 19 年 3 月の新指針改定後の平成 21 年 9 月に発刊された鋼製砂防 構造物設計便覧では、従来の純間隔の標準値が D95×1.5 倍であるのに対して、平成 19 年 3 月の新指針改 定に合わせて水平・鉛直ともに D95×1.0 倍に改定されている（但し透過型砂防堰堤の連続配置や当該砂 防堰堤の配置位置等により開口幅を設定する必要がある）。 したがって、これ以降に設計されている鋼製透過型砂防堰堤は、 『土石流・流木対策設計技術指針』およ び最新版の『鋼製砂防構造物設計便覧』に基づいて設計されている。 3.3 鋼製透過型砂防堰堤への要求機能と純間隔 鋼製透過型砂防堰堤に要求される機能として、主に以下に示す 3 つが挙げられる。 【鋼製透過型砂防堰堤への要求機能】 ① 効率的・効果的な土砂捕捉（整備率の向上） 平常時の無害な土砂は下流域へ流下させ、堆砂敷き内に空き容量を確保することで、土 石流発生時の効果的な土砂および流木の捕捉が可能。 ② 河川の連続性確保（河川の生態系保全） 従来から問題となってきた不透過型砂防堰堤の配置による河川の分断に対し、透過型砂 防堰堤の底版コンクリートの上下流高を河床高とほぼ一致させることで、河川の縦断的な 連続性を確保することが可能。 ③ 下流域の河床低下防止（流す砂防） 上流域に設置された不透過型砂防堰堤は、常時移動している土砂を遮断（堆砂）し、下 流域の河床を形成するために必要な土砂を減少させてしまう。透過型砂防堰堤を設置する ことで、常時の土砂は下流域へ流下させ、土石流等の有害土砂のみを捕捉することが可能。 上に挙げた鋼製透過型砂防堰堤への要求機能に対し、鋼材純間隔の設定に際する留意事項をまとめる と以下のようなことが考えられる。 「① 効率的・効果的な土砂捕捉（整備率の向上）」では、鋼材純間隔を狭めすぎると平常時あるいは 中小出水時において堆砂が進行し、定期的な除石の頻度が増加する。一方、定期的な維持管理の頻度を 減少させるために純間隔を広くすると出水時における捕捉の確実性が減少する。 「② 河川の連続性確保（河川の生態系保全）」では、底版コンクリート上に魚道となる水路を設置する ことになるため、鋼材の純間隔によって魚道幅の最大値が規制される等が考えられる。ただし、鋼材純間 隔の設定については土砂・流木捕捉の確実性が優先される。 25 「③ 下流域の河床低下防止（流す砂防）」では、出水時における有害な土砂のみを捕捉し、平常時や中 小出水時に下流域に災害を引き起こさない程度の無害な土砂を効率的に下流へ流下させる必要がある。 捕捉の確実性を向上させるために過度に鋼材純間隔を狭めると、本来下流に対して無害な土砂であって も透過部で捕捉され、下流域に対する土砂供給が行われない可能性がある。 いずれにしても、鋼製透過型砂防堰堤の計画・設計に際しては、鋼材純間隔の設定が重要である。 場の条件と鋼材純間隔 3.4 鋼製透過型砂防堰堤の計画・設計を行う上で施設に求められる要求機能を満足させるとともに、この要 求機能を満足させるための場の条件は、砂防計画の種別として以下の要素が考えられる。 ① 土石流・流木対策（土危） 1） 砂防堰堤は、谷出口等の保全対象直近に設置されることが多い。 2） 被害形態は、保全対象に対する直接的被害が予想される。 3） 崩壊等により発生した巨礫・流木が、保全対象まで到達する可能性大。 ② 土石流・流木対策（水系） 1） 土石流対策堰堤は、上流域の山間地に設置されることが多い。 2） 土石流発生時の氾濫域に、保全対象が分布していないことが多い。 3） 土石流による保全対象人家への直接的被害の可能性が低い箇所が多い。 4） ただし、流出土砂の量は土石流危険渓流等と比較して大きくなることが予想される。 鋼製透過型砂防堰堤の鋼材純間隔は、対象施設と保全対象との位置関係、土石流発生時に想定される被 害形態、またその可能性等の場の条件等を十分に加味し、適切な鋼材純間隔の設定を行うことが望ましい。 3.5 鋼製純間隔と土砂・流木の捕捉状況 鋼材の純間隔と土砂・流木の捕捉状況を把握することを目的に、現在までに施工された鋼製透過型砂防 堰堤の土石流発生後の現地調査を実施した。 本報告では、平成 23 年 7 月の新潟・福島豪雨で発生した土石流を捕捉した姥沢川第 2 砂防堰堤および、 平成 23 年 9 月の台風 12 号で発生した土石流を捕捉した佐陀川流域のＫ3、Ｋ4 砂防堰堤の事例、平成 24 年 7 月の九州北部豪雨で発生した土石流を捕捉した古恵川流域の 3 基の砂防堰堤の 3 事例を調査し、現地 状況を整理した。 (1) 姥沢川第 2 砂防堰堤の土石流捕捉事例調査 姥沢川第 2 砂防堰堤の土石流捕捉状況の現地調査は、 平成 23 年 9 月 2 日に実施した。 調査時点の状況は、鋼製部上段や鋼製内部に捕捉さ 除 去 れた流木が除去されていたが、透過部は下段のみが流木 により閉塞し、閉塞部の高さまで土砂が堆積している状 閉 塞 況であった（上段には流木が捕捉されていたものの閉塞 しておらず、上段部での土砂堆積は無かった。） 現地調査時に確認できた透過部の閉塞率（全断面積 に対する閉塞率）は、写真から判断すると概ね 45～50％ 程度であると考えられる。 写真 3.5.1 26 土砂・流木の捕捉状況 1) 閉塞状況と堆積土砂の質 当該砂防堰堤における土砂・流木の捕捉状況は、土石流とともに流下した流木が透過部を閉塞したも のである。現地調査時には、堆砂敷きの整形が行われた後であったため、出水直後の堆積土砂の構成等 は明確に把握することはできなかった。 現状の堆砂敷きでは、砂分を比較的多く含んだ土砂の堆積が確認できることから、細粒分も捕捉して いるものと考えられる。 姥沢川第 2 砂防堰堤 砂分を比較的 多く含む 写真 3.5.2 透過部の閉塞状況（左）と堆砂敷きの堆積土砂（右） 27 2) 鋼製純間隔と礫径 当該砂防堰堤の鋼材純間隔は、設計当時の最大礫径（D95=1.2m）の 1.5 倍を目安に 1.8m と設定され ていた。 今回発生した土石流により、下流に流下したと考えられる礫径を現地で調査した結果、底版コンクリ ートから 50m 区間内にφ0.60m～0.90m 程度の流下礫と考えられる大礫が確認された。 これらの礫は、鋼製スリットにて捕捉されることなく下流に流出したものと考えられ、これらの礫径 に対する鋼材純間隔を求めると、以下のような比率が求められる。 鋼材純間隔と流下礫径の比率（α）＝ 1.80m／（0.60～0.90）＝ 3.0～2.0 φ≒0.8m φ≒0.6m φ≒0.9m 写真 3.5.3 砂防堰堤下流で確認された流下礫の礫径（左上：底板内、その他：下流河道内） 28 (2) 佐陀川 K3、K4 堰堤の土石流捕捉事例調査 佐陀川流域における土石流の捕捉状況の現地調査は、平成 23 年 11 月 24 日に実施した。 当該流域では、連続する河道内に鋼製透過型砂防堰堤が 2 基設置されており、土石流の本体は施設上 流で停止しており、いずれの堰堤においても土砂および流木の捕捉が確認された。 現地調査時に確認できた透過部の閉塞率（全断面積に対する閉塞率）は、写真から判断するとＫ3 堰 堤で概ね 90％程度、Ｋ4 堰堤で概ね 45～50％程度であると考えられる。 閉 塞 写真 3.5.4 K3 堰堤の土砂・流木捕捉状況 閉 塞 写真 3.5.5 K4 堰堤の土砂・流木捕捉状況 1） 閉塞状況と堆積土砂の質 Ｋ3 堰堤およびＫ4 堰堤の両者ともに土砂・流木の捕捉状況は、洪水流とともに流下した流木が透過 部を閉塞し、土砂を捕捉したものである。 Ｋ3 およびＫ4 堰堤の堆砂敷きの土砂は、透過部を閉塞されるような大礫を含んでおらず、土石流の 発生に伴って渓岸に分布した立木等が流下し、透過部を閉塞させたものと考えられる。 写真 3.5.6 透過部の閉塞状況（左：K3 堰堤、右：K4 堰堤） 29 砂分を比較的 多く含む 写真 3.5.7 砂分を比較的 多く含む 堆砂敷きの堆積土砂の状況（左：K3 堰堤、右：K4 堰堤） 2） 鋼製純間隔と礫径 佐陀川流域に設置されているＫ3、Ｋ4 堰堤の鋼材純間隔は、設計当時の最大礫径（D95=0.8m）の 2 倍 を目安に 1.6m と設定されていた。なお、Ｋ3 堰堤については現地地形と安全性の面から下流河床内で の礫径調査を実施できなかったため、目視による考察を述べる。 Ｋ3 堰堤における大礫の通過状況を把握するために、目視による鋼管の擦痕や破損状況を渓岸より観 察したが、目立つような痕跡は認められなかった。 写真 3.5.8 K3 堰堤の土石流痕跡の確認 また、底版コンクリート上面あるいは下流で破損している護床ブロックを目視観察しても、透過部を 通過した流下礫による損傷と考えられる痕跡は、確認されなかった。 したがって、Ｋ3 堰堤では流木による透過部の閉塞により、細粒分を含む大部分の土砂が捕捉されて いるものと判断される。 一方、上流側に設置されているＫ4 堰堤では、底版コンクリート上あるいは下流側に流出したと考え られる礫が複数確認できた。これらの礫はφ0.60ｍ程度のものが主で、透過部の閉塞率もＫ3 堰堤に比 べて低い。 φ≒0.6m φ≒0.6m 写真 3.5.9 透過部を通過したと考えられる流出礫（左：底板内、右：下流河道内） 30 以上の現地状況から、今回発生した土石流によって下流に流下したと考えられる礫径は、底版コンク リート付近でφ0.60ｍ程度（Ｋ4 堰堤）であることを確認できた。 この礫径に対する鋼材純間隔を求めると、以下のような比率が求められる。 鋼材純間隔と流下礫径の比率（α）＝ (3) 1.60m／0.60 ＝ 2.7 古恵川における流木捕捉事例調査 古恵川流域における土砂・流木の捕捉状況の確認調査は、平成 24 年 9 月 28 日に実施した。 当該渓流では、古恵川本川上に設置されている砂防堰堤 2 基と支川に設置されている砂防堰堤 1 基に おいて、土砂及び流木の捕捉状況を調査した（平成 24 年 7 月 14 日，九州北部豪雨による）。 今回調査を実施した 3 基の砂防堰堤において、現地調査で確認できた透過部の閉塞率（全断面積に対 する閉塞率）は、概ね以下のとおりである。 古恵川 10 号砂防堰堤 ： 約 100％程度 古恵川 9 号砂防堰堤 ： 約 70％程度 古恵川箱石 1 号砂防堰堤 ： 約 70％程度 閉 塞 写真 3.5.10 古恵川 10 号砂防堰堤の土砂・流木捕捉状況 閉 塞 写真 3.5.11 古恵川 9 号砂防堰堤の土砂・流木捕捉状況 閉 塞 写真 3.5.12 古恵川箱石 1 号砂防堰堤の土砂・流木捕捉状況 31 1） 閉塞状況と堆積土砂の質 本川に設置された堰堤 2 基の堆積土砂は、透過部を閉塞するような大礫を含んでおらず、流木の捕捉 に伴って土砂が捕捉されたものと考えられる。 写真 3.5.13 古恵川 9 号砂防堰堤（左）・古恵川 10 号砂防堰堤（右）の透過部閉塞状況 砂分を多く含む 砂分を多く含む 写真 3.5.14 古恵川 9 号砂防堰堤（左）・古恵川 10 号砂防堰堤（右）の堆砂状況 一方、支川に設置されている古恵川箱石 1 号砂防堰堤は、流木の捕捉は確認できるものの、上流堆砂 敷き内への土砂堆積はほとんど確認されなかった。 土砂堆積量は 少なく、礫主体 写真 3.5.15 古恵川箱石 1 号砂防堰堤の透過部閉塞状況と堆砂敷きの状況 2） 鋼製純間隔と礫径 今回の調査で確認した 3 基の砂防堰堤の鋼材純間隔と通過礫径の関係を整理した。 なお、古恵川箱石 1 号砂防堰堤では、前庭保護工部に流出した礫が確認できなかったため、除外した。 32 表 3.5.1 鋼製純間隔と礫径 鋼製純間隔 通過最大礫径 間隔と礫径の比率 B（m） φmax（m） α 古恵川 9 号砂防堰堤 2.3 0.6 3.8 古恵川 10 号砂防堰堤 2.3 0.5 4.6 堰 堤 名 φ≒0.6m 写真 3.5.16 φ≒0.5m 古恵川 9 号砂防堰堤の前庭部で確認された流出礫 φ≒0.4m φ≒0.5m 写真 3.5.17 (4) 古恵川 10 号砂防堰堤の護床工上で確認された流出礫 現地調査結果を踏まえた流下礫径と鋼材純間隔の関係 先に整理したとおり、土石流・流木を捕捉した既設砂防堰堤の調査結果から推測すると、流下礫径に 対して鋼材純間隔が 2.0 倍以上となった場合には、下流に流出する流下礫が多くなるものと考えられる。 しかし、佐陀川流域のＫ3 堰堤では上流のＫ4 堰堤と同一の鋼材純間隔にも関わらず、高い土砂・流 木の捕捉効果が得られている。これは、Ｋ3 堰堤の上流面に対して水平方向の機能部材が設置されてお り、この機能部材が有効に働いたことで捕捉率を高めたものと考えられる。 これは、古恵川流域においても同様の傾向を示しており、確実な捕捉を図るためには横材を設置する ことが望ましいものと考えることができる。 以上より、今回の調査結果を取りまとめると以下のような傾向がうかがえる。 【捕捉事例から見た鋼製純間隔と流下礫径の関係】 ① 現地調査した 6 基の砂防堰堤は、土石流とともに流下した流木が透過部を閉塞し、 土砂および流木を捕捉している。 ② 既設堰堤の鋼材純間隔が流下の予想される礫径の 2.0 倍以下であれば、土砂・流木 捕捉効果は得られるものと考えられる（姥沢川、佐陀川）。 ③ 透過部の上流面に水平方向の機能部材が設置されている場合は、土砂および流木の 捕捉率を高めると考えられる。 33 3.6 改修対応（案）の検討フロー 以上の検討結果を踏まえ、既設透過型砂防堰堤の改修対応（案）の検討フローを作成した。検討フロ ーは、以下に示す 2 段階に分けて検討するものとした。 ＳＴＥＰ1：改修検討の必要性の判断 流域の荒廃状況、流出土砂の量・質の面から、鋼製透過型砂防堰堤の改修の 必要性を判断する。 ＳＴＥＰ2：施設改修の必要性の判断 STEP１において改修の検討を必要すると判断された場合、当初設計当時と現 状における設計条件の違い（最大礫径）を確認し、その妥当性を評価する。 【ＳＴＥＰ1：改修検討の必要性の判断】 START （流域の荒廃状況） 大規模崩壊や土石流の 発生等流域の荒廃状況 に変化があるか？ 有 無 （流出土砂量の量・質） NO 渓床堆積物は 礫主体であるか？ YES NO 最大礫径の設定は 妥当であるか。 YES YES 大規模土砂流出の 可能性はあるか？ NO 要検討 必要性なし 必要性なし ： 計画時と現況の『流域の荒廃状況』および『流出土砂量の量・質』にほと んど相違がなく、透過部の改修の必要性が低い。 要検討 ： 『流域の荒廃状況』および『流出土砂量の量・質』を勘案した場合、透過 部の開口部の捕捉機能について検討の必要性があると考えられる。 透過部の開口部の細部条件については、追加検討を実施する必要があるた め、フロー（2）へ進む。 34 【ＳＴＥＰ2：施設改修の必要性の判断】 START 最大礫径の設定は妥当か？ 現況の最大礫径(D95 )は、施設 計画時の最大礫径(Ｄ95 )よりも 小さいか？ NO ＹＥＳ 透過部のスリット幅がｄ 95×2より大きいか？ ＹＥＳ YES ＮＯ NO 改修の必要無 3.7 定期的な状況把握 改修の必要有 必要性無 ： 砂防堰堤の要求機能に対し、砂防施設効果が得られるため改修の必要性は ない。 改修の必要有 ： 砂防堰堤の要求機能（土砂・流木捕捉）に対し、旧基準に照らし合わせて も十分な効果が得られない。土砂・流木の流出時には、下流域に対して危 害を与える恐れがあることから、早期に機能部材の追加等の改修が望まれ る。 定期的な状況把握 ： 現行基準の要求事項を満足していないものの、施設に要求される機能は発 現可能と考えられる。したがって、定期点検等によって土砂流出状況等を 継続的に把握し、将来的に改修が必要と判断された場合に改修を行う。 今後の課題 現地調査を実施した砂防堰堤は、流木が透過部を閉塞し土砂および流木を捕捉した事例である。今後は、 礫によって透過部が閉塞した堰堤についても調査し、閉塞状況および鋼材純間隔と下流へ流下した礫径等 について確認する必要がある。 本報告は、２流域（姥沢川、佐陀川）の土石流・流木の捕捉事例から鋼製透過型砂防堰堤の鋼材純間隔 と最大礫径の捕捉機能の検証を行い、流域の荒廃状況、流出土砂の量・質に着目した施設改修の必要性の 検討フロー（案）を作成した。しかし、鋼製透過型砂防堰堤の鋼材純間隔の改修は、既往施設の機能向上 したい点を明らかにする必要があり、次のような視点を踏まえて総合的に判断する必要がある。 ①砂防計画上の当該堰堤の位置づけ（土危 or 水系など） ②砂防堰堤地点の整備状況 ③他の砂防堰堤との位置関係 ④下流の保全対象との距離等の場の条件 ⑤改良有無の効果について定量的に評価できる手法の整備 ⑥土石流・流木の捕捉事例 今後もこのようなことを視野に入れて、鋼製透過型砂防堰堤の鋼材純間隔の改修の検討（機能部材の追 加等）をおこなっていく必要があると考えられる。 35 4．透過型砂防堰堤の配置計画の考え方（案）【国際航業株式会社】 4.1 検討目的 <背景> 土石流対策としての鋼製透過型砂防堰堤は、 「砂防基本計画策定指針（土石流・流木対策編）」に基づき、 所定の条件（透過部間隔と最大礫径との関係）を満足すれば、保全対象からの距離や位置関係に関わらず 配置することが可能である。 しかし、ふだん我々が行っている設計業務においては、もし土砂がスリットから流出した場合の被害発 生の心配を優先し、発注者との協議により、保全対象直上流（計画基準点直上流）には透過型砂防堰堤を 配置しない配置計画が採用されるケースが多い。この場合、計画流出土砂量にもよるが、最下流に「不透 過型砂防堰堤」を、その上流に「透過型砂防堰堤」を組み合わせるといった複数基数の施設配置が必要に なることがある。 今後、効率的・経済的な土石流対策計画を検討するには、やはり最下流に透過型砂防堰堤を配置できる 条件を整理し、適用可能であれば施設配置計画案に積極的に取り込むことが重要だと考えられる。 そこで、この研究を通じて「透過型砂防堰堤」が配置できる場の条件について検討を試みる次第である。 <目的> 土石流対策施設として鋼製透過型砂防堰堤を採用するにあたっては、 「砂防基本計画策定指針（土石流・ 流木対策編）,平成 19 年 3 月,国土交通省砂防部」および「土石流・流木対策設計技術指針及び同解説,平 成 19 年 3 月,国土交通省砂防部」（以降、土対針と称する）、「鋼製砂防構造物設計便覧（平成 21 年版）, 平成 21 年 9 月,砂防地すべり技術センター」 （以降、鋼製便覧と称する）に準拠した場合、土石流時に開口 部が完全に閉塞し、土石流を 100％捕捉することを目標機能に定めている。 一方、中小出水時には、下流へ被害を与えない無害な土砂は流そうとしている。無害な土砂を流す意図 は、空き容量の持続を図ることと、河川下流部での河床低下を抑えること等が挙げられる。 しかし、土石流時において、場の条件によっては、開口部の完全閉塞（100％捕捉）にこだわらない計画 がありうるのではないか。また、平常時および中小出水時には土砂を流そうとしているが、どの程度の確 率規模の洪水・流砂であれば流してもよいのか（無害であるか）明確ではない。 そこで、本稿では、鋼製透過型堰堤はどのような土砂を止めて、どのような土砂は流そうとしているの か、どのような場の条件であれば、完全閉塞にこだわらない計画が考えられるのかについて検討した。な お、検討は、以下の手順で実施した。 【検討手順】 ・ 砂防基本計画における計画流下許容土砂量（許容流砂量）の考え方 ・ 一定量以下の土砂を流してもよいと考えられるケース ・ 鋼製透過型堰堤の捕捉率に関する資料整理 ・ 鋼製透過型堰堤の適用範囲拡大に向けての提案・課題 ・ 現地調査結果に基づく留意事項 36 4.2 砂防基本計画における計画流下許容土砂量（許容流砂量）の考え方 4.2.1 土石流時の考え方 土対針では、土石流時に計画基準点より下 流において災害を発生することなく流れる土 砂量を計画流下許容土砂量と定義し、原則と して 0 としている（右四角囲み参照）。 一方で、流末が海岸もしくは大河川に注ぐ 渓流であれば、計画基準点より下流に土石流 導流工を計画するケースもあり、この場合に は、下流において災害を発生させない土砂量 を流下させることができる。 そうでない渓流では、仮に現況の流下断面 出典）砂防基本計画策定指針（土石流・流木対策編）, 平成 19 年 3 月,国土交通省砂防部 が広くても、線形・縦断勾配が不良（土石流 が河川に堆積して氾濫する恐れあり）と判断 されれば、計画基準点より下流に土砂を流下 させてはならない。 4.2.2 平常時および中小出水時の考え方 図 4.2.1 計画基準点の下流部での土砂流出氾濫のイメージ 中小出水時に、どの程度の流出土砂量を許容するかについては、対象流域によって大きく異なることか ら、土対針等では明確に定められていない。 参考となる考え方として、鋼製砂防構造物委員会（砂防・地すべり技術センター常設）において、平成 15 年度に協議された「保全対象の直上流に設置する透過型砂防堰堤」の留意事項がある※1。 これによると、 「平常時に流下する土砂を通過させるため、河床か ら最下方の横材までの高さを平常時水深（2 年超過確率降雨）より 高く配置する。これより、上方の横材は後続流に含まれる小径の礫 を効率よく水通し天端まで捕捉できるよう配置する。 平常時水深（2 年超過確率降雨）＜ H ＜ 土石流水深 」 と定義している。 したがって、平常時および中小出水に流下する土砂は、2 年超過確率降雨以下で発生する出水時に流出する土砂と考え 図 4.2.2 最下流タイプの部材間隔正面 ることができる。 ※1 嶋丈示（2004） ：「土石流対策としての透過型砂防えん堤の留意事項」SABO,vol.79,P.37-42 37 4.3 土石流時に一定量以下の土砂を流してもよいと考えられるケース 前節を踏まえ、土石流対策施設として鋼製透過型砂防堰堤を配置する場合に、一定量以下の土砂を流し てもよいと考えられるケースには次のケースがある。 【土石流時に一定量以下の土砂を流してもよいと考えられるケース】 1) 透過型砂防堰堤の直下流に土石流導流工を設置し、一定量以下の土砂を安全に流すことが可能 な場合（土対針） 2) 透過型砂防堰堤の直下流に土石流堆積工を設置し、一定量以下の土砂を堆積させることが可能 な場合（土対針） 3) 透過型堰堤により土石流の捕捉・減勢を図ることで次の事項を満足できる場合 ・堰堤下流への流出土砂の流出形態を掃流化し、且つ無害な土砂量にまで低減することができる。 ・開口部などに大礫を詰まらせて流下する礫の粒径を制御することで、大礫の流下に伴う問題（河 積阻害や土木施設被災、機能喪失）を抑えることができる。 1) は、流末が海岸もしくは大河川に注ぐ渓流である場合などに限られる。 2) は、透過型砂防堰堤＋土石流堆積工（除石・除木）を 1 連の施設として考えた場合、土石流堆積工よ り下流には土砂は流出しない。 3) は、堰堤下流への土砂流出を許容するケースであり、以下のような考え方に基づく場合である。 ■ 3)に相当するケース（参考としての案） 水系砂防計画において、人家等の直接的な保全対象はないものの、幹線道路（上流に集落等が存 在し、道路通行止めによる孤立化が懸念される等）などが渓流を横過しており、土石流形態での土 砂流出が想定される渓流に施設配置を行う場合、道路の通行に致命的な支障がない範囲で、下流へ の土砂流出を許容するという考え方をすることができるのではないか。 ① 堰堤が未整備の場合、大量の土石流・流木が広範囲に流下・堆積し、道路は完全に通行できなくな る。例えば計画流出土砂量が 2,000m3 のとき、流下・堆積土砂量はほぼ同量の 2,000m3 となる。これ を撤去し復旧するには最低 1 ヶ月程度は必要と考えられる。そのため、道路通行止めによる孤立化 が深刻な問題になる。 写真 4.3.1 大量の土砂流出・堆積により通行不能になった道路 38 ② 孤立化対策などの土砂コントロールの在り方として、 「道路に土砂を全く流下させない」と「孤立化 に至らない多少の土砂堆積は許容する」という 2 つのパターンがあるのではないかと考えた。 後者は、当該市町村内に常備されている重機を使って 1 日以内に除石が完了し、道路が復旧するとす れば、土砂を全量捕捉できなくても「孤立化防止」は果たせるという考え方であり、計画流下許容土 砂量（許容流砂量）を認めた形となる。 道路管理者との協議が必要であるが、1 日程度で道路復旧が可能な土砂量を計画流下許容土砂量とし て設定するという考え方もありうる（図 4.2.2 参照）。 200m3 図 4.3.1 道路緊急除石を前提とする土砂流出の許容量（イメージ） ※ここでは、流出土砂量 200m3 を 1 日以内に除去しうる目安と考えた。 ③ 留意事項として、土砂量が少量でも大礫を伴う土石流形態での流下・堆積に遭うと、路体・舗装が 損傷するおそれがある。計画流下許容土砂量（許容流砂量）を認めた場合においても、堰堤で確実 に土石流フロント部と大礫を捕捉し、減勢後の掃流砂だけを流すように計画する必要がある。 39 4.4 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率に関する資料整理 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率は、河床勾配、流量、土砂濃度、粒径分布、流木の混在状況などに応じて 変わるものと想定されるが、現時点では感度分析的な考察を行えるまでの豊富な調査データは存在しない。 しかしながら、地形・流量等を一定の条件に仮定し、スリット間隔と最大礫径の比率を変えた水理模型 実験により捕捉率を計測する試みが行われており、その事例を以下に紹介する。 (1) 鋼製砂防構造物設計便覧（平成 13 年度版） 「鋼製砂防構造物設計便覧（平成 13 年度版）参考資料 3 土石流危険渓流の最下流用透過型砂防ダ ム（P.101）」によれば、スリットの水平純間隔・垂直純間隔ともに、最大礫径（D95）の 2.0 倍のとき、 スリットからの流出土砂量（スリット流下量と同義）は堰堤上流からの全流出土砂量の 10%と読み取れ る。 現行基準（土対針）では、スリットの水平純間隔・垂直純間隔ともに、最大礫径（D95）の 1.0 倍を標 準とするため、この流出土砂量の低減率は更に低下する可能性がある。 出典）鋼製砂防構造物設計便覧（平成 13 年度版）参考資料 3 40 土石流危険渓流の最下流用透過型砂防ダム（P.101） (2) 横ビーム HBO 式堰堤の水理模型実験結果 下記に、横ビーム HBO 式堰堤の水理模型実験結果の抜粋を示した（出典：ビーム式 HBO 審査証明書 水 理実験検討書,平成 17 年 2 月,共生機構株式会社）。 これによると、横桟設置間隔（縦方向の隙間）を最大礫径（D95）の 1.0 倍に設定したケース（赤枠） を見ると、土砂捕捉率は 81.4％～98.3％となっている。HBO 式堰堤では、バットレスの設置間隔＝横方 向の隙間であり、その間隔は最大礫径（D95）の 1.0 倍よりも大きい。 また、スリット縦横間隔を最大礫径（D95）の 1.0 倍に改良した CBBO の場合、土砂捕捉率はさらに上 昇すると考えられる。 表 4.4.1 各えん堤の閉塞率 透過部の間隔 実験 No. バットレスの設置 最下段の横桟設置 横桟設置間隔 補助縦材の設置 間隔(b3/d95) 位置(b1/d95) (b2/d95) 間隔(b4/d95) 2 1.5 3-1 2.0 1.5 3-2 3.0 4-1 閉塞率 (%) － 98.1 1 － 98.4 1.5 1.5 － 73.4 4.0 1 1 － 95.2 4-2 4.0 1.25 1 － 100.0 4-3 4.0 1.5 1 － 100.0 4-4 4.0 1.5 1.25 － 87.4 4-5 4.0 1.5 1.5 － 5 4.0 1 1 ※1 6-1 4.0 0.875 6-2 4.0 0.875 ※1 ※1 d80×1.0、 ※2 d80×0.5 0.4375 ※1 0.875 ※1 0.875 100.0 ※1 73.6 0.4375 ※2 84.1 ここで閉塞率は、土砂で閉塞した断面を堰堤の流下断面で除した値である。 表 4.4.2 実験 No. 0.875 69.8 ※2 各ケースの捕捉土砂量 流下土砂量 スリット間から流出 えん堤天端から流出 ( ) した土砂量( ) した土砂量( ) 1 捕捉土砂量 土砂捕捉率 ( ) (%) 無視設実験 2 9.81 0.72 56.97 85.3 3-1 5.87 0.48 61.15 91.2 3-2 22.27 0.02 45.21 67.0 4-1 4.73 0.16 62.61 93.0 4-2 7.71 1.4 58.39 88.3 12.19 2.05 53.26 81.4 4-4 18.47 0.02 49.01 72.6 4-5 26.51 0.01 40.98 60.7 5 1.09 3.85 62.56 98.3 6-1 6.17 0 61.33 90.9 6-2 1.73 0 65.77 97.4 4-3 67.5 ※ 土砂量は、全て空隙込みで示している。 ここで土砂捕捉率は、堰堤天端から流出した土砂量をカウントせずに、捕捉土砂量／（流下土砂量－堰堤 天端から流出した土砂量）×100 で算出した。 出典）横ビーム式 HBO 審査証明書 水理実験検討書，平成 17 年 2 月，共生機構株式会社 41 4.5 鋼製透過型砂防堰堤の適用範囲拡大に向けての提案・課題 鋼製透過型砂防堰堤の適用範囲拡大を左右する大きな要素に、保全対象の直上流への設置が挙げられる（＝ 最下流堰堤） 。現行基準上は、鋼製透過型砂防堰堤を最下流堰堤として採用することは可能であるが、実際の設 計の現場では、不測の土砂流出への不安感から、発注者からの指示という形で採用しないケースが多い。 しかしながら、 土石流対策の効率的な施設配置および鋼製透過型砂防堰堤の適用範囲拡大という視点からは、 最下流堰堤への採用の増加が望ましい。以下に、こうした視点からの提案と課題を示した。 提案(1) 開口部から土砂流出が生じる可能性の定義の必要性 透過型砂防堰堤における開口部から土砂流出に関しては、前述の捕捉率に関する資料や、鋼製ＷＧメンバ ーの現地調査結果（鳥取県佐陀川,H23.9 出水）よりスリットの隙間を土砂が通過した形跡が見られたこと などから、透過型砂防堰堤では土砂が予期せず流出するのではなく、流下土砂の粒径分布、流木の混在状況 などに応じて、必ず流出する可能性があると定義した方がよいと思われる。 提案(2) 「計画流下許容土砂量（許容流砂量）＞スリット部を通過する土砂量」の条件を満たす堰堤の導入 提案(1)を踏まえ、必ず土砂流出が生じる可能性があることを前提にして、計画流下許容土砂量（許容流 砂量）が認められる渓流では、 「計画流下許容土砂量（許容流砂量）＞スリット部を通過する土砂量」を満 たす透過型堰堤を積極的に導入するのが望ましいと考える。透過型堰堤を推奨する理由は、空き容量の持続 性など経済性、維持管理面での有利性が高いからである。 課題(1) 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率や下流への流出土砂量といった諸元の計画・設計への反映 適用範囲拡大に向けての課題は、鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率や下流への流出土砂量といった諸元を、い かに計画・設計に反映させることができるかが鍵である。 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率に関する研究の更なる推進が必要である。鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率は、 河床勾配、流量、土砂濃度、粒径分布、流木の混在状況などに応じて変わるものと想定され、また、同一堰 堤でも上部と下部の格子間隔の違い※2 などによっても変わってくるため、様々な状況に対しての水理模型実 験や数値シミュレーションなどを行い、また、現場において鋼製透過型砂防堰堤の土砂捕捉実態を調査する ことなどにより、これらの知見を蓄積していくことが望まれる。 課題(2) 複数基の配置を計画する場合の留意点 頻繁に生じるケースではないが、すでに砂防堰堤が設置されている渓流において、既設堰堤の下流側に新 たに透過型堰堤を計画する場合、上流側の堰堤の土石流捕捉効果により土砂移動の形態が変化し、下流側の 堰堤の土石流捕捉効果に影響が生じる※1。土石流が上流側堰堤で捕捉あるいは減勢された場合、流下形態は 土砂流もしくは掃流になり、下流の透過型堰堤では捕捉できない可能性がある。 このため、下流の透過型堰堤が機能するためには、再び堰堤間に点在する礫を巻き込んで砂礫型土石流に なるかどうか検討する必要がある。上下流の堰堤距離、支川合流の状況、河床に存在する礫などをもとに、 土石流状態になるか判断する必要があり、計画にあたっては、水理模型実験や数値シミュレーションなどを 行い、下流堰堤の効果を検討することが望まれる。下流堰堤の透過型による効果を十分に評価できない場合 においては、不透過型による配置も採用の是非を考慮すべきと考えられる。 ※2 水野秀明・水山高久（1996） ： 「上部の格子間隔が狭い格子型ダムに関する研究」砂防学会誌,vol.49,No.4,P.3-8 42 4.6 現地調査結果に基づく留意事項 「4.4 鋼製透過型砂防堰堤の捕捉率に関する資料整理」では、 （最大礫径／透過部間隔）と捕捉率の関係 に関する資料を掲載した。しかし、必ずしも（最大礫径／透過部間隔）の大小が閉塞・捕捉の成否を分けてい るとは限らず、意図しない現象によっても閉塞・捕捉する場合があることにも留意する必要がある。 このことを示す事例として、熊本県阿蘇郡一の宮町坂梨地先において、平成 24 年 7 月 12 日に発生した土砂 災害で、土砂・流木を捕捉した２基の鋼製透過型砂防堰堤の現地調査結果ならびに考察を報告する。 4.6.1 調査概要 ◇日時 平成 24 年 9 月 28 日 ◇場所 熊本県阿蘇郡一の宮町坂梨 古恵川（調査位置図参照） ◇参加会社 STC、日本工営、建設技術研究所、八千代エンジニヤリング、パスコ、 砂防エンジニアリング、国際航業（以上、鋼製砂防 WG メンバー会社） 4.6.2 調査目的 平成 24 年 7 月 12 日に発生した土砂・流木を捕捉した鋼製透過型砂防堰堤について、捕捉状況および前庭部 下流の状況を調査し、鋼製透過型砂防堰堤の設計にあたっての留意事項や課題について検討することを目的と する。 図 4.6.1 調査位置図 43 4.6.3 平成以降の土砂・流木災害実績 ◆平成 2 年 7 月阿蘇豪雨災害 当該箇所（古恵川流域）では、平成 2 年に土石流災害が発生している。上流域で発生した土石流・流木が 一の宮町市街地まで達したと報告されている（熊本県阿蘇地域振興局土木部資料より） 。 ◆平成 3 年 9 月台風 19 号風倒木災害 台風 19 号の影響により、九州北部において大規模な風倒木災害が発生した。松村(2003)によれば、被害が 著しかった大分県、福岡県、熊本県のうち、熊本県の風倒木被害発生状況は風倒木本数 6,000（千本） 、風倒 面積 5,780（ha）であったと報告されている。 流域単位（古恵川流域）における風倒木の実態については、詳しい資料を入手しておらず未確認である。 4.6.4 調査実施堰堤 立入禁止エリアより下流側に位置する 2 基の鋼製透過型堰堤の調査を実施した。 表 4.6.1 調査実施堰堤の規模・型式など 古恵川 9 号砂防堰堤 古恵川 10 号砂防堰堤 平成 3 年 平成 5 年 堤長 155m 200m 堤高 10.5m 10.5m 水通し幅 21m 12m 透過型式 格子型 格子型 2.3m 2.3m 水叩き＋垂直壁 護床工 竣工年度 スリット間隔 前庭保護工 ＋護床工 44 4.6.5 各堰堤の調査結果 右岸下流端 全景 透過部の閉塞状況 透過部の閉塞状況 鋼製スリット天端 （左岸端に流木が乗り上げている） 写真 4.6.1-1 古恵川 9 号砂防堰堤 45 鋼製スリット上流端 天端に乗り上げた根系主体の流木 堆砂敷（中央から左岸） 堆砂敷（全景） 写真 4.6.1-2 古恵川 9 号砂防堰堤 46 土砂･流木の捕捉状況、透過部の閉塞状況について、その特徴を以下に整理した。 図 4.6.2 古恵川 9 号砂防堰堤の土砂･流木の捕捉状況の説明 47 全景 透過部の閉塞状況 左岸下流端 堆砂敷（右岸） 堆砂敷（右岸） 写真 4.6.2 古恵川 10 号砂防堰堤 9 号堰堤に比べて太い幹の存在は多いが、やはり透過部は主に根系・木枝の群集によって閉塞している。 φ1m 以上の石の存在は確認されなかった。 48 4.6.6 とりまとめ (1) 古恵川 9 号砂防堰堤と古恵川 10 号砂防堰堤との比較 透過型堰堤の型式と、透過部間隔（2.3m）が同じ両堰堤について、透過部の閉塞状況、堆積状況につい て比較してみた。 表 4.6.2 古恵川 9 号砂防堰堤と古恵川 10 号砂防堰堤との比較 古恵川 9 号砂防堰堤 古恵川 10 号砂防堰堤 閉塞状況 主に根系・木枝の群集によって閉塞し 左記同様だが、9 号堰堤に比べると、 ている。 太い幹の介在がやや多いようである。 未満砂高は 1～1.5m。 ほぼ満砂。表面に堆積する流木の材積は 堆積状況 9 号堰堤よりも多いようである。 49 (2) 鋼製透過型堰堤を設計するうえでの留意事項 本調査で得られた結果をもとに、鋼製透過型砂防堰堤を設計するうえでの留意事項について検討した。 留意事項 鋼製透過型砂防堰堤の閉塞条件は、 「土石流・流木対策設計技術指針（平成 19 年発行） 」により、 「透 過部間隔＜最大礫径の 1 倍以下」となっている。 調査対象堰堤の透過部間隔が 2.3m であるのに対し、堆砂敷に見られる礫の大きさは最大でも 0.5m 未 満である。「透過部間隔＜最大礫径の 1 倍」を満足していないのはもちろん、 「透過部間隔＜最大礫径の 2 倍」 （旧指針における土石流のピークカットを目的とする場合の透過部間隔の上限値）をも満たさない。 それにも関わらず 2 基の堰堤は、主に根系や木枝等が透過部に挟まったことにより、土砂・流木を捕 捉した（但し、9 号堰堤は最上段の透過部から土砂・流木が流出した可能性がある） 。 このことは、設計上は意図しなかった現象によって「透過部閉塞→土砂・流木堆積」に至ったことを 意味する。 このような現象については、 「1998 年 7 月台風による奈良県における風倒木災害とその後の対策（奈 良県五條土木事務所） ；第 35 回砂防学会シンポジウム風倒木災害およびその後の土砂・流木による災害 と対策」に次のように示されている。 (3)スリットの閉塞 スリットの閉塞は、５基ともスリットの流れ方向に対して１～３ｍ厚さの少ない流木群で閉 塞を生じていた。特に、切り株を含む根系による閉塞が目に付いた。現流木対策指針（H12.7） では、幹材積の評価しかしないが、スリットの閉塞機能や堰上げ機能を評価するには、根系の 評価も必要であるように思う。また、流木が介在すると閉塞が生じやすいようであり、災害を 起こすような規模の大きな流木でなくとも閉塞が生じることにも留意して、スリット堰堤の維 持管理に当たる必要がある。 以上より、流木を伴う土石流・土砂流出を対象とする鋼製透過型砂防堰堤の設計にあたっては、最大 礫径によって透過部間隔を決める現行指針の考え方に加えて、根系の評価について、①評価手法、②適 用条件（流域条件、堰堤規模など）などについて研究する意義があるのではないかと考えられる。 また、実際の鋼製透過型堰堤の設計において、このような根系の評価を反映させるには、次のような 研究を行い、十分な裏付けを得た上で設計基準の改定を行う必要がある。 ■ 事例収集 ■ 根系が閉塞を促すメカニズムの推定 ■ そのような現象が起こりやすい流域条件の分析 ■ 効果評価手法の検討 ■ 効果評価手法に基づく閉塞状況の予測（水理模型実験ほかの実施） ■ その他 50 5．既設鋼製砂防堰堤の改良や既設堰堤改良への鋼製構造物の活用可能性【日本工営株式会社】 新規砂防堰堤の優良サイトが減りつつある中で、 既存ストックを有効活用することへの要求が高まっている。 設計・施工技術の向上も相まって、今後、既設砂防堰堤の改良計画（スリット化、あるいは透過型嵩上げ）が 増えてくる可能性が大きいと考えられる（山脚固定ほか、不透過型堰堤を採用する必然性が無いケースにおい て）。このような「改良計画」における鋼製透過型堰堤の配置計画・構造設計の考え方を整理する必要がある。 5.1 既設砂防堰堤の改良計画 砂防計画上、施設整備を行ううえでの既設砂防堰堤の位置づけを図 5.1.1 に示す。加えて、近年では総合土 砂管理計画の観点からも既設砂防堰堤の透過化が実施される例も多くなると考えられる。 図 5.1.1 計画における既設堰堤の改良の位置づけ 既設砂防堰堤の機能向上を目指した改良を考える場合、不透過型から透過型へ改良したときの効果として以 下が挙げられる。 (1) 土砂整備率の向上 不透過型から透過型へ改良した場合、不透過型のときの計画堆積量（貯砂量）の分を計画捕捉量（調節 量）として見込めるため、砂防計画上、土砂・流木整備率が向上する。 (2) 流木捕捉効果の増大 平成 16 年、17 年の土砂災害において、土石流に伴う流木により被害が拡大するケースが認められるこ とから砂防基本計画策定指針及び土石流・流木対策設計技術指針において土石流対策と流木対策の一本化 がなされた。不透過型から透過型へ改良することで流木に対する捕捉効果が増大する。 平成 23 年 7 月の新潟・福島豪雨における新潟県登川や平成 24 年 7 月の九州北部豪雨における熊本県阿 蘇においても透過型砂防堰堤（鋼製スリット堰堤）が流木を多く捕捉した事例が認められている。特に、 新潟県登川では不透過型砂防堰堤の水通しを切り下げ、流木止工が設置されているが、流木のみならず土 砂も多く捕捉された事例が認められている。 (3) 河床の連続性確保 不透過型の場合、堰堤水通し天端から河床までに落差が生じるため、河床の連続性は確保できないのに 対し、不透過型堰堤の改良において透過部を河床まで切り下げることで河床の連続性を確保できる可能性 が高い。 (4) 環境改善（濁水・湛水による腐敗臭等） 不透過型堰堤の場合、上流側に湛水が生じて腐敗臭や長期濁水化等の発生が懸念される。透過型への改 良によりこれら環境に対する影響を軽減することができる可能性が高い。 51 一方、不透過型から透過型へ改良する際の懸念事項として以下が挙げられる。 (1) 山脚固定効果の低下 透過型へ改良した場合、堰堤上流側の堆砂高が下がるため、堆砂による山脚固定効果が低下することが 懸念される。 ただし、砂防堰堤による山脚固定効果は、比較的深い崩壊または地すべりに対しては堰堤上流部の堆積 土砂は押え盛土となり安定化させる方向に働くと考えられるが、渓岸侵食に関係しない斜面上部に発生す る山腹崩壊等の発生抑制には寄与しないものと考えられる※。そのため不透過型砂防堰堤を透過型へ改良 した場合、一概に山脚固定効果が低下するとは言えないという知見もある。 ※水山高久，村松和樹（1988）：砂防ダム，床固工の山腹崩壊防止効果について．砂防学会誌（新砂防） ， Vol.41，No.3 (2) 下流への流出土砂の増大 不透過型から透過型へ改良した直後は、これまで堆砂していた土砂が下流に流出する。加えて、透過型 堰堤は平常時および中小出水時には土砂を捕捉しないため下流への土砂流出量が増加する。また、不透過 型から透過型に変わることで上流側の河床勾配が急になることから土砂流出量は増加すると考えられる。 (3) 土石流区間におけるコンクリートスリットへの対応 土石流区間におけるコンクリートスリットタイプについては、平成 15 年 5 月に事務連絡「透過型砂防 えん堤の計画・設計上の留意点について」があったように、土石流先頭部が砂防堰堤に到達する前にせき 上げが生じ、土石流先頭部を構成する巨石が湛水の上流端付近に停止し、透過部断面が閉塞せず、土石流 捕捉ができない可能性が指摘されている。H 鋼・鋼管等を利用した横桟設置等の対応が必要となる。 52 5.2 流下形態別の既設砂防堰堤の改良方向性 既存の不透過型砂防堰堤から透過型砂防堰堤への改良、 また透過型砂防堰堤から不透過型砂防堰堤への改良、 透過型砂防堰堤から透過型砂防堰堤への改良などについて、土石流区間ならびに掃流区間における改良の方向 性について整理した。 5.2.1 土石流区間 土石流区間に設置されている不透過型砂防堰堤の形式として、コンクリートタイプ、鋼製タイプが挙げられ る。鋼製タイプには、ダブルウォール型、枠型（鋼製自在枠、鋼製続枠等） 、セル型が挙げられる。これら不透 過型砂防堰堤に対して鋼製砂防構造物を用いた改良として、鋼製スリットタイプへの改良が考えられる。コン クリートの一部を切り欠いて透過部を設け、鋼製スリットを設置する改良事例はあり(後に詳述)、適用可能性 は高い。また、セル型はセル単体で安定性が確保されている場合には、1～複数のセル部を鋼製スリットへ改良 することも可能であると考えられる。一方、ダブルウォール型や枠型は連結する鋼製部内に中詰材が充 され ているため、 改良に伴う取り壊しにおける中詰材の処理に工夫が必要であり、 適用性は高くないと考えられる。 コンクリート 鋼製スリットへ改良 【不透過型】 鋼製 ダブルウォール型 適用可能性低い(?) 枠型(自在枠，続枠等) セル型 鋼製スリットへ改良 図 5.2.1 土石流区間における不透過型砂防堰堤で考えられる改良の方向性 土石流区間に設置されている透過型砂防堰堤の形式として，コンクリートスリットタイプ、鋼製スリットタ イプ（格子型，B 型等）が挙げられる。土石流区間におけるコンクリートスリットタイプについては、平成 15 年 5 月に事務連絡「透過型砂防えん堤の計画・設計上の留意点について」があったように、土石流先頭部が砂 防堰堤に到達する前にせき上げが生じ、土石流先頭部を構成する巨石が湛水の上流端付近に停止し、透過部断 面が閉塞せず、土石流捕捉ができない可能性が指摘されている。そこで、鋼製砂防構造物を活用した改良とし て、スリット部への鋼製スリットの設置や H 鋼・鋼管等を利用した横桟設置等の対応が考えられる。一方、既 設鋼製スリットの改良としては、既存タイプから別タイプ・新タイプへの改良が考えられる。 コンクリートスリット 鋼製スリットへ改良 【透過型】 コンクリートスリット＋横桟 鋼製スリット(格子型・T型・B型等） 鋼製スリット（格子型・B 型等） 他タイプへの改良 図 5.2.2 土石流区間における透過型砂防堰堤で考えられる改良の方向性 53 5.2.2 掃流区間 掃流区間に設置される砂防堰堤のタイプとして、不透過型であればコンクリートタイプ、鋼製タイプ（ダブ ルウォール型、枠型、セル型等）がある。一方、透過型についてはコンクリートスリットが多いと考えられ、 後述する事務連絡にあるように、掃流区間における鋼製スリット堰堤の設置事例は少ないと想定される。 これらを鑑みると、掃流区間において鋼製砂防構造物を用いた改良としては、掃流区間に設置されている鋼 製スリット堰堤の機能向上を目的とした改良、もしくは以下のような設備への改良が考えられる（せき上げを 利用した鋼製透過型砂防堰堤については、適応条件（ハイドログラフやセディーグラフ）を明確にする必要が あること、また計画規模より小規模の出水・土砂移動に対する効果検証に留意が必要） 。 写真 5.2.3 せき上げを利用した鋼製透過型砂防堰堤の事例1) コンクリートスリットへ 改良 コンクリート 【不透過型】 鋼製流木止めの設置 鋼製 ダブルウォール型 適用可能性低い(?) 枠型(自在枠，続枠等) セル型 透過型（せき上げ） への改良可能性 図 5.2.4 掃流区間において考えられる鋼製砂防構造物を活用した改良の方向性 1 (財)砂防・地すべり技術センター：鋼製砂防構造物設計便覧 平成 21 年版，P.225 54 5.3 事例紹介（土石流区間の改良事例） (1) 吉原砂防堰堤（国土交通省日野川河川事務所） 高野ら2)は H23 年度砂防学会研究発表会において、土石流区間における鋼製砂防構造物を用いた改良事例 を紹介している。対象は日野川河川事務所管内に設置される吉原砂防堰堤であり、不透過コンクリート堰堤 を切り欠き、鋼製スリットを設置した事例である。 写真 5.3.1 改良前および改良後の吉原砂防堰堤（高野ら 2）） 高野らによると、本改良による利点として以下を挙げている。 【砂防計画上の利点】 ①土石流捕捉用の大きな空き容量を確保できる。 ②定期的な除石が不要である。 ③流木を捕捉できる。 【コスト面での利点】 ①効果量の拡大により，新規施設の建設を抑えることができる。 ②現地調査範囲を低減できる。 ③用地買収範囲を低減できる。 ④工期を短縮できる。 【環境面での利点】 ①流れの連続性を確保できる。 ②魚類や水棲生物の往来が容易となる。 また，本工事の期間は準備工をふくめて 9 ヶ月であった。以下に施工順序概要を示す。 〔施工概要〕 ①コンクリート削孔 ②コンクリート切断 ③水通し上部のコンクリート破砕 ④水通し下部のコンクリート破砕・掘削 ⑤一次コンクリート打設（底版コンクリート） ⑥鋼製部組立完了 2 (株)神戸製鋼所 高野昭彦，守山浩史 ほか：不透過型えん堤の切り欠きによる鋼製透過型えん堤への改良について，平成 23 年度砂防学会研究発表会概要集 55 図 5.3.1 施工順序の概要 本事例の課題として、 一般的に土石流先頭部が先頭部に到達しやすいように上流法を 2～3 分にすることが示 されているが、本堰堤の非越流部の上流側法勾配は不透過型コンクリートからの改良であるため 6.5 分となっ ていることを挙げ、土石流の捕捉に影響しないか注目していくとしている。 56 (2) 桂ヶ谷第二堰堤（国土交通省六甲砂防事務所）3) 写真 5.3.2 桂ヶ谷第二堰堤（国土交通省六甲砂防事務所） 3 (社)建設コンサルタンツ協会：平成 23 年版 鋼製砂防構造物設計事例集，H23.11 57 (3) 雄忠志内 36 号床固工（北海道稚内建設管理部）3) 写真 5.3.3 雄忠志内 36 号床固工（北海道稚内建設管理部） 58 雄忠志内 36 号床固工の設計・施工にあたる諸条件を以下に整理する。 項目 条件 施工年度 平成 6 年 設計流量 50m3/s 堤高 H=3.5m 堤長 L=133m 計画水深 h=1.1m 天端幅 B=3.0m 上流法：直 堤体形状 下流法：1:0.2 渓床勾配 1/18（土石流区間） 計画堆砂勾配 1/14 最大礫径 100cm 河床材料 平均粒径 20～30cm 当該施設の当初計画によると、上流側堰堤工を超過し流出する多量の土砂を含む土砂流・土石流を効果的に 分散させ、土砂の捕捉，土石流・土砂流の減勢を図ることを目的として計画された施設である。そのため、流 下する土石流・土砂流を効率的に分散堆積させる構造を有する必要がある。本渓流では、細粒土砂の構成比が 多く，常時流水がないことから小規模な降雨や融雪出水に伴い、細粒土砂が移動する。また恒常的に土砂の生 産が行われており、下流に位置する堰堤では毎年除石を実施し、空き容量の確保を行っている。常時の除石（維 持管理）を軽減するとともに土石流・土砂流を効率的に分散堆積させることを目的としてスリット構造への改 良を実施している。 59 (4) 朴の木上流砂防堰堤（国土交通省富士川砂防事務所）3) ① 既設の不透過型堰堤 ② 不透過型堰堤の水通部のコンクリート撤去作業 ③ 鋼製堰堤の設置状況【H23.6 月初旬】 写真 5.3.4 朴の木上流砂防堰堤（国土交通省富士川砂防事務所） 60 5.4 既設砂防堰堤の改良における留意点 土石流区間（水系砂防対応，地先対応）における不透過コンクリートから鋼製スリット堰堤への改良を想定 した場合の条件・留意点を整理する。 表 5.4.1 鋼製スリット構造へ改良するための留意点 項目 条件・留意点 水系砂防対応において不透過型から鋼製スリットへ改良する場合、整備 率の向上が見込まれるが，現状の土砂・流木の発生・移動状況や上下流 における将来的な砂防計画、総合的な土砂管理計画（下流区間へ流す量 や粒径）を考慮した計画とする必要がある。 流木の発生・流下が顕著な渓流では鋼製スリットへの改良が有利であ る。また、鋼製スリット部の流木の閉塞により小礫や細粒分を捕捉する 設置区間， 改良規模 事例も認められる。 地先対応において不透過型から鋼製スリットへ改良する場合には、想定 される土砂移動形態や礫径等に留意し、保全対象へ直接被害がでないよ う計画位置や部材間隔の設定を行う。 部分透過とする場合、目標とする土砂・流木整備率に応じて改良深（ス リット部深さ）等が定められる場合が多いと考えられるが、経済性や施 工性、維持管理および上下流への影響（山脚固定効果や平時の流出土砂 量の増加等）等を考慮して設定することが望ましい。 鋼管間隔に対する捕捉対象とする粒径の関係（現行基準では透過型砂防 粒径 堰堤の部材間隔は最大礫径の 1.0 倍程度とされる） 下流に流下する土砂の粒径が改良前と変化する可能性がある。下流側の 施設や保全対象への影響に留意する。 計画・設計上 側岸崩壊や地すべりが多い地域で不透過型から透過型へ改変すること の留意点 で山脚固定効果が失われないかを確認する必要がある。 周辺の状況 堰堤からの土砂流出タイミングの変化により下流へ影響を及ぼさない かを確認する必要がある。 改良前に比べて平時の河床位が低下することによる上下流施設への影 響を考慮する。 上流側への管理用道路の設置可能性 鋼管の搬入可能性 施工条件 締切，転流の可能性 施工ヤードの確保可能性 堰堤上流の堆砂状況に応じた工事用道路取付高さ スリット底面の高さと副堤水通し高さ（H.W.L.）との調整 スリット化に伴うみかけの単位体積重量の不足→腹付等の対応が必要 安定性 となる場合あり 旧堤体における現行基準への適合性確認 水通し断面のチェック（透過型は余裕高考慮しない） 鋼製部の 接合 底版長さ（部分透過型とする場合には堤体幅と鋼製部構造との調整） ， 河床とのすり付け 旧底版コンクリートと新底版コンクリートの一体化（接合部処理） 61 6. 透過型堰堤の底版の役割【八千代エンジニヤリング株式会社】 透過型堰堤の土砂捕捉機能を支配する部位は透過部であり、これは鋼製構造物として設計される。 これは、言い換えると土石流発生時に機能する部位であり、平常時は機能しない。平常時に機能している のは、透過部の鋼製部材を固定している底版である。 この底版は鋼製部材を固定しているため、設計上は、鋼製部に作用する土石流流体力や堆砂圧を地盤に伝 える役割を担う。しかしながら、底版の役割はこの安定性だけではなく、平常時に渓床高を固定する横工の 機能と、下流へ土砂をスムーズに流す流路の役割を担っている。しかし、現状はこのような機能に配慮して 設計しているわけではない。また構造自体も鋼管を固定する計算と、安定性に必要な規模について検討して いるが、渓流の連続性や土砂移動に与える影響といった砂防本来の意味においては未検討といえる。 そこで、底版部について従来の安定性に加え、砂防施設としての要求性能を再吟味し、設計に必要な条件 整理と、合理的かつ効果的に設計する方法を検討することとした。 ここでは、鋼製スリットの形式ごとの設計方法についてヒアリングを行い、従来の設計方法の確認・整理 を行った上で、課題点の洗い出し→底版コンクリートに求められる機能→底版コンクリートの設計方針（案） の検討までを行った。 6.1 底版コンクリートの各工法の設計方法について 現在、鋼製透過型砂防堰堤型式については、次に示す 5 つのタイプが使用されている（鋼製流木止めは 除く）。 ・J スリット（JFE 建材株式会社） ・CBBO 型（共生機構株式会社） ・鋼製スリット堰堤 T 型、B 型（日鐵住金建材株式会社） ・格子型（株式会社神戸製鋼所） これら 5 つの型式について、底版コンクリートの設計方法のヒアリングを行い、設計方法の確認・整理 を行った。設計項目として、板厚、上下流の張出長、配筋計算の考え方について整理した結果を表 6.1.1 に示す。 設計の考え方について整理した結果、次に示す項目が課題点として挙げられる。 これらの課題点を考慮した統一的な底版コンクリートの設計方法の確立が望まれる。 課題 1 ：スリットタイプ（鋼製メーカー）により、設計の考え方が異なり、統一的なものが確立 されていない。 課題 2 ：板厚については、堰堤の基礎根入れを考慮した厚さとしているものが多く、力学的根拠 に基づいた厚さではない。 課題 3 ：配筋計算については「ひび割れ防止筋の考え方に基づいて全体の配筋を決定」、あるい は「引張領域に必要となる鉄筋径で全体の配筋を構成」といったものとされており、力学 的根拠に基づいた配筋となっていない。 課題 4 ：河道の連続性確保に対して配慮された設計となっていない。 課題 5 ：下流河道の洗掘防止対策について、配慮された設計となっていない。 62 63 鋼製スリット堰堤B型 格子型鋼製砂防堰堤 鋼製スリット堰堤T型 CBBO型砂防堰堤 J－スリット堰堤 名称 日鐵住金建材株式会社 株式会社神戸製鋼所 日鐵住金建材株式会社 共生機構株式会社 JFE建材株式会社 メーカー名 土石流区間 土石流区間 土石流区間 土石流区間 土石流区間 設置区間 2.0m～7.5m 20m級まで 2.0m～12.0m 12m以下 2.0m～12.5m 0.4m以上 0.3m程度以上 0.5m以上 スリット純間隔 0.5m以上 0.6m以上 （0.6m未満はK22タ イプで対応） 設計可能形状 鋼製部高さ 上下流の張出長 底版コンクリート設計の考え方 配筋計算 T型に同じ 板厚は最低2mとし、鋼管の引抜きせん断、押し抜 きせん断、支圧等の応力照査により決定する。 張出長は上下流共に最低1.5mとし、安定計算によ り張出長を変化させる。張出長は0.1m単位で延伸 して行く。 張出長は上下流共に鋼管中心から底版端部までを 最低1.5mとし、安定計算により張出長を変化させ る。 安定計算で転倒や滑動する場合は、先に上流を 0.5m伸ばし、さらにＮＧであれば下流を0.5m伸ば し、更に ＮＧの場合は、上流を0.5m伸ばし、 下流は逆に0.5m縮めて再計算する。これを繰り返し て最適の張り出し長を決定する。 T型に同じ 基礎地盤が岩着でない場合、「地盤をバネ、底版を梁と仮定した 場合に、底版コンクリートに曲げによる引張力が発生する」た め、それに対抗するために配筋を行うとしている。（許容応力度 の照査は行わない、砂礫盤である場合は必ず配筋する） 配筋は「コンクリート標準示方書」に定められた最少鉄筋量であ る、コンクリート断面積の0.15％の軸方向鉄筋を配置する。 基礎地盤に応じた根入れ深を確保するとともに、底 底版コンクリートの底面幅は、水通し天端幅以上と 底版コンクリート張り出し部に作用する曲げモーメント及びせん 断力に対して、コンクリートの許容応力度に対する照査を行い、 版コンクリート内部に発生する応力がコンクリートの し（下流側最小張出幅2m、上流側最小張出幅 許容応力度を超えない厚さとする。 1m）、下流側基礎コンクリート長さは、次式により算 配筋の要・不要を決定する。 出した長さ以上とする。 単位幅あたりに必要な鉄筋量は、底版コンクリート部に働く単位 幅あたりの最大曲げモーメントから算出する。 堤高の0.2倍（0.2H）を標準とし、堰堤上下流の渓床 底版コンクリートの底面幅B＝3.0+0.7H、上流側の 底版コンクリート張り出し部に作用する曲げモーメントに対して、 の連続性に基づいて（堰堤の必要根入れ深さを考 張出幅1.6+0.2Hと設定することを標準とし、安定計 コンクリートの許容応力度に対する照査を行い、配筋の要・不要 慮）、必要に応じ厚さを調整する。 算による検証結果に基づいて、必要に応じて張出 を決定する。 幅を調整する。 単位幅あたりに必要な鉄筋量は、底版コンクリート部に働く単位 幅あたりの最大曲げモーメントから算出する。 鋼管の埋め込み長さの2倍以上を基本とし、堰堤の 鋼管の埋め込み長さと同じ長さをベースプレートか 底版コンクリート張り出し部に作用する曲げモーメントに対して、 必要根入れ深さを考慮して決定する。 ら取り、これを最小必要長さとして、外力に対して安 コンクリートの許容応力度に対する照査を行い、配筋の要・不要 定するように上流方向に延伸して行き決定する。 を決定する。 配筋は「コンクリート標準示方書」に定められた最少鉄筋量であ る、コンクリート断面積の0.15％を最少必要鉄筋量と考え、配置 を決定する。 板厚 表 6.1.1 底版コンクリート設計の考え方 6.2 底版コンクリートに求められる機能 前述したように、底版コンクリートは鋼製部に作用する土石流流体力や堆砂圧を地盤に伝える役割、平 常時に渓床高を固定する横工の機能、下流へ土砂をスムーズに流す流路の役割を担っている。 これらを勘案すると、底版コンクリートの目的・機能としては、次の事項が挙げられる。 底版コンクリートの設計においては、これら所定の機能を満足させた形状とする必要がある。 ① 鋼製部末端からの荷重（自重・外力）を安全に支える［内的安定］。 ② 鋼製部・底版コンクリートを含めた荷重に対して基礎地盤に対して安定性を確保する［外的 安定］。 ③ 床付けした河床の洗掘防止を図る。 ④ 鋼製部末端のベースプレートを保護する。 6.3 底版コンクリートの設計方針（案） 6.3.1 底版コンクリートの目標 底版コンクリートは、前述した所定の機能を満足させた上で、極力薄い方が透過部の有効高を確 保できることにつながる。（図 6.3.1 参照） このことから、設計（案）の目標を底版コンクリートに真に必要な厚さを決定することとして、 設計方針の検討を行った。 有効高⇒低 堤高 厚い 有効高⇒高 堤高 薄い 図 6.3.1 底版コンクリートの厚さによる有効高の変化イメージ 64 6.3.2 底版コンクリートの厚さ 鋼製砂防構造物設計便覧によると、「鋼管の埋め込み深さは鋼管外径以上が必要であることから 底版の厚さはその 2 倍以上となる」とされている。 また、各メーカーの設計方法によれば、格子型「板厚は最低 2m」、CBBO 型「堤高の 0.2 倍を標準」 とする等の下限値が設定されており、さらに堰堤の基礎根入れを考慮した上で、2～3m の範囲で設 定されている。 ここで、不透過型堰堤における水叩き厚さを考えると、最小厚さ 1m～最大 3m とされている事例 が多い。 このことから、現在の設計における底版コンクリート厚さは厚めに設定されているとの見方もで きる。 1.0m～3.0m 図 6.3.2 不透過型堰堤の水叩き厚 65 従って、底版コンクリートの板厚を必要最小限とするには、鋼管の押し抜きせん断、引抜きせん 断でチェックを行い、必要な板厚（鋼管径の 2 倍以上）を決定すれば良いと考えられる（押し抜き せん断・引抜きせん断は、鉄筋での補強はできない）。 D D 以上 D 以上 引抜きせん断 押し抜きせん断 図 6.3.3 鋼管の押し抜きせん断・引抜きせん断の考え方 66 6.3.3 底版コンクリートの配筋 底版コンクリートに必要な配筋は、底版コンクリートに作用する荷重条件を考慮して、張り出し 部に作用する曲げ引張り及びせん断力に対して、必要な配筋を決定する。 各工法の配筋の考え方は、統一されておらず、「ひび割れ防止筋の考え方に基づいて全体の配筋 を決定」、あるいは「引張領域に必要となる鉄筋径で全体の配筋を構成」といったものとされてい る。 このことから、橋台フーチング等の鉄筋コンクリート構造物の配筋の考え方を例とし、荷重の作 用条件の異なる引張領域と圧縮領域の鉄筋径を変えたり、荷重が作用しない側面・上下流側面はひ び割れ防止筋の機能のみで対応するといった配筋とし、より実現象に即した配筋の考え方とするこ とが考えられる。 図 6.3.4 外力作用時の挙動イメージ 【参考】ひび割れ防止筋の考え方 ① コンクリート標準示方書 コンクリート部材では、コンクリートの収縮や温度勾配等によりひび割れが生じる可能性が ある。このひび割れの大きさを有害でない程度に抑えるために、耐力上必要な断面より大きな コンクリート断面を有する場合でも、コンクリート断面積の 0.15%以上の鉄筋を配置するよう に規定したものである。 出典：2007 年制定 コンクリート標準示方書【設計編】P.188 ② 道路橋示方書 1) 乾燥収縮や温度勾配等による有害なひび割れが発生しないように、鉄筋を配置するもの とする。 2) 部材表面に沿った長さ 1m 当たり 500mm2 以上の断面積の鉄筋を中心間隔 300mm 以下の間隔 で配置した場合には、1)を満足するとみなしてよい。 出典：道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編 P.174 67 引張（主筋） 圧縮 ひび割れ防止 引張（主筋） 引張（主筋） 図 6.3.5 実現象に即した配筋の考え方 6.3.4 底版コンクリート上面の摩耗 底版コンクリート上面の摩耗は、要因として出水時及び常時の流水・流下砂礫による影響が考え られる。以降に示すように、透過型堰堤では落下水は閉塞時のみの短期的なものであるため、底版 コンクリート上面の摩耗対策は常時流水に対して検討することが実現象に即したものとなる。 (1) 落下水・落下砂礫による摩耗 不透過型堰堤の水叩き部分には常時落下水の影響があるため、摩耗が進行しやすい。 これに対し、透過型では落下水の影響は閉塞時のみの短期的なものであるため、落下水による摩 耗の影響は小さいと考えられる。 図 6.3.6 不透過型堰堤での落水 68 図 6.3.7 透過型堰堤閉塞時の落水 (2) 常時流水による摩耗 底版コンクリート上面は、常時流水にさらされた状況となるため、常時流水の影響によるところ が大きい。常時流水のある渓流においては、次図に示すように、鋼管付近の流水が局所的に集中す る箇所での摩耗が確認されている。 摩耗 出典：鋼製砂防構造物設計便覧 平成 21 年度版 P.198 図 6.3.8 常時流水による摩耗の進行状況 69 (3) 摩耗対策の考え方 鋼管根元部分の底版コンクリートの摩耗により、鋼管のかぶりが失われる・鉄筋の摩耗や破断・ 付着力の低下・鉄筋のさびなどの影響が考えられる。これに対し、摩耗対策としては次に示すよう な方法が考えられる。 いずれも課題点が残るが、摩耗しろの厚さの決め、どの程度の対応年数となるかを整理すること ができれば、①底版上面の補強及び②摩耗しろを設ける方法が有効であると考えられる。 鉄筋の露出→鉄筋の摩耗・さび 付着力の低下 かぶりの減少 図 6.3.9 摩耗による影響 ① 底版上面の補強 底版コンクリート上面をグラノリシックコンクリートやラバースチール等で補強を行い、 摩耗を抑制する。 水通し堤冠部の補強として実績があることから効果的であるが、底版上面全面を補強する こととなるため、コスト増につながることが課題として挙げられる。 底版上面の補強 （グラノリシック、 → 課題 ラバースチール等） コスト増につながる 図 6.3.10 底版上面補強案 ② 摩耗しろ 底版コンクリート上面に摩耗しろを設けることで摩耗の進行を抑制する。 摩耗しろの厚さをどのように決めるか、どの程度の対応年数となるかを明確にする必要が ある。 摩耗しろを設ける → 課題 摩耗しろをどの程度見込むか？ 図 6.3.11 摩耗しろ設置案 70 ③ 流水を直接作用させない 底版コンクリート自体を土中に埋めることで流水の影響が直接作用しないようにする。 摩耗を抑制する上では効果的ではあるものの、有効高が低くなるため堰堤としての効果が 減少してしまう。また、いずれは上面の土砂礫も洗掘を受けて底版上面が露出してしまう可 能性が高い。 底版コンクリートを 土中へ埋める → 課題 有効高が低くなる 図 6.3.12 土中埋塞案 ④ 適宜補修を行う 底版コンクリートの摩耗が確認されたら補修を行う。 常時流水のある渓流では補修頻度が高く、ランニングコストがかかってしまう。 その都度、補修を行う → 課題 維持管理が必要となる 図 6.3.13 補修案 ただし、現状の対策としては事後対処的に「④適宜補修を行う」ことが多いと考えられる。底版 コンクリートの摩耗対策については、当該流域および堰堤配置箇所の流況を勘案して、適切な対策 を講じる必要があると考えられる。 71 6.3.5 底版コンクリート設計方針（案）による効果 底版コンクリート設計方針を確立することで、前述した所定の機能を満足させた上で、極力薄い 形状とすることが可能となれば、次のような効果が得られると考えられる。 ① 有効高の確保 ：有効高さを高くできることによって、より効果的・効率的な砂防施設整備 が可能となる。 ② 摩耗対策 底版を薄くできれば、摩耗しろを容易に設けることができ、 ：底版の厚さを薄くできれ かつ修景・魚道設置なども合わせて行うことが可能となる。 ば摩耗しろや上面の補 強を行う際にも、堰堤機 能を損なうことなく設 置可能となる。 ③ 修景・魚道設置等：底版コンクリートの必要 厚さを保持した上で、摩 耗しろ設置に合わせて 修景や魚道設置などを 行うことができる。 図 6.3.14 底版コンクリート設計方針（案） による底版形状イメージ 72 6.3.6 底版コンクリート下流端の洗掘 透過型堰堤下流の前庭保護は、土石流・流木対策設計技術指針によると次のように示されており、 一般には前庭保護工を設置していないのが現状である。 前庭保護工 透過型砂防堰堤の場合には、通常の流水は河床沿いに設置前とほとんど変わらずに流下する ものであり、前庭保護工を必要としないと考えられる場合が多い。しかし、捕捉された土石流 の後続流による洗掘が予想される場合、および透過部下端と渓床面との間に落差を生じる構造 などには、不透過型砂防堰堤に準じた前庭保護工を必要とする。 出典：「土石流・流木対策設計技術指針及び同解説」P.82 (1) 下流端洗掘の事例 古恵川 10 号砂防堰堤では土石流捕捉時に下流が全体的に洗掘されている。また、古恵川 9 号砂防 堰堤では右岸側のみ洗掘を受けている。 古恵川 9 号砂防堰堤の事例では土石流を捕捉する過程で、左岸側が先に閉塞し、右岸側に流水・ 土砂流が集中したと想定される。この様な不透過型砂防堰堤では想定されないような偏流現象が透 過型砂防堰堤では生じる恐れがある点に配慮した設計が求められる。 全面的に洗掘した事例（古恵川 10 号砂防堰堤） 偏って洗掘した事例（古恵川 9 号砂防堰堤） 写真 6.3.1 底版コンクリート下流端の洗掘事例 73 (2) 下流洗掘対策の考え方 底版コンクリート下流の洗掘により、透過部下端と河床面との落差・底版コンクリートの浮きな どの影響が生じ、ひいては堰堤本体の倒壊につながることが考えられる。 これに対し、洗掘対策としては次に示すような方法が考えられる。 ① 下流端にキーを設置 底版コンクリート下流端にキーを設ける。 垂直壁を一体化させるイメージ → 課題 根入れ深さ、設置範囲 図 6.3.15 キー設置案 ② 前庭保護工（垂直壁） 不透過型堰堤と同様の前庭保護工（垂直壁）を設ける。 → 課題 施設規模が大きくなる 図 6.3.16 前庭保護工（垂直壁）案 ③ 前庭保護工（副堰堤・偏流対策） 不透過型堰堤と同様の副堰堤を設けることで、偏流を水褥池により平準化させ下流の局所 洗掘を軽減させる。 → 課題 施設規模が大きくなる 図 6.3.17 前庭保護工（副堰堤）案 74 6.4 今後の検討課題 本検討においては、従来の底版コンクリート設計方法の課題点を洗い出し、それを解消すべく底版コン クリートの設計方針（案）の検討までを行った。 今後は、より現実的な底版コンクリートの設計手法を確立させるために、次の点について検討を進めて 行く必要がある。 ・底版コンクリート上下流の張り出し長さを変化させた経済断面の検討 ・底版コンクリートの配筋計算手法 ・底版コンクリートの摩耗しろの厚さの検討 ・底版コンクリートの河道の連続性に配慮した設計手法 ・底版コンクリートを地形条件に配慮した形状とする設計手法 ・底版コンクリートの下流端の設計手法 75 7．施工上の留意事項の顕在化【株式会社パスコ】 鋼製砂防えん堤の計画および設計は、土石流・流木対策技術指針及び同解説や鋼製砂防構造物設計便覧など を活用して実施されている。このことは施設の機能および構造上の検証する項目も具体的な設計項目から抽出 が可能ということであり、現地調査の結果を計画および設計に反映させやすい状況にある。 これに反して、鋼製砂防えん堤の施工は事務所の監理およびゼネコンの工事担当に一任されている形になっ ている。現地の不具合は現地の特殊性として処理されており、この不具合が計画や設計にフィードバックされ ることは希な状況となっている。 しかしながら、より合理的で、かつコスト縮減を目指すためには、施工に関する現場の声を丹念に拾ってい き、この結果を計画や設計にフィードバックすることが重要と考える。 そこで、今回は鋼製砂防えん堤の各タイプの施工手順、施工日数を整理し、ここから読み取ることができる タイプ毎の特徴をとりまとめると共に、鋼製部、底盤部の工事実績のある業者へヒアリングを行い、現場から の声を反映した「鋼製透過型砂防えん堤」の施工上の留意事項と改善事項を提案した。 また、 これらの工事は通常工事として実施されているが、 鋼製砂防えん堤は現地では急速施工が可能であり、 今後ニーズ増大が想定される災害時応急対策にも対応できる工法である。そこで、工期短縮・省人化等にも目 を向けて、これを可能とする施工法などについても提案した。 以下の項目で本章を構成した。 1） 施工手順の比較 2） 施工日数の比較 3） 施工性から見たタイプ毎の特徴 4） 施工面から見た留意事項 ・ 施工業者へのヒアリング結果 ・ 現場特性から見た施工面の留意事項 5） 災害緊急対応の面から見た提案 6） 今後の課題 7.1 施工手順の比較 鋼製透過型砂防えん堤の施工上の留意事項と改善事項を提示するに当たり、鋼製透過型砂防えん堤の各タイ プの施工手順を整理した。手順が少ないほど施工性が良いとは単純に言うことはできないと考えるが、施工手 順の比較は各タイプの特徴や施工面の改善事項を抽出する基礎資料となると考える。施工手順は、鋼製砂防構 造物設計便覧（平成 21 年度版）を参考にした。 施工段階ごとの手順の特徴を分かり易くするために、施工段階を「基礎工」 、 「鋼材の組み立て」 、 「二次コン クリート打設」の 3 段階に区分した。 （比較した結果） ・ 格子型、B 型、J 型の立体格子型は、工場で製作された鋼製部を現地で組み立てるので、T 型、CBBO 型 と比べて項目が少ない。 ・ T 型は鋼材組み立ての段階で、補強材と鋼製部の 2 段階の組み立て手順が必要となる。 ・ CBBO 型は鋼材組み立ての段階で、バットレスと鋼製部の 2 段階の組み立て手順が必要となる。 76 格子型、Ｂ型、Ｊ型 Ｔ型 施工手順 検査・確認事項 施工手順 検査・確認事項 （立会項目および書類提出事項） （基礎工） 施工手順 （基礎工） （基礎工） 床掘・整地均し 1次コンクリート打設 コンクリート打設 各種材料受入検査 測量・墨出し 補強鉄筋・アンカー筋設置 1次コンクリート打設 （バットレス設置面まで） 配筋検査 各種材料受入検査 材料・部材搬入 （寸法、形状、数量等） （寸法、形状、数量等） 測量・墨出し アンカーボルト工 検査・確認事項 （立会項目および書類提出事項） 床掘・整地均し 材料搬入 基礎工 CBBO型 アンカーボルト工 各種材料受入検査 材料・部材搬入 （寸法、形状、数量等） （バットレスの組立） 測量・墨出し 補強材の組立 足場組立 足場組立 足場組立 部材搬入 開始時：柱基部レベル確認 完了時：出来形計測 部材架設 補強材組立 アンカーボルト工 鋼殻材の組立 組立時：各段レベル確認 完了時：出来形計測 コンクリート打設 鞘管架台組立・鞘管設置 材料試験成績表、スランプ試験、 空気量測定、圧縮強度試験、 出来形計測 コンクリート充填 天端ストラットの架設 外観検査、出来形計測 コンクリート打設 足場解体 （立会） 鋼材の 組み立て 部材架設 開始時：柱基部レベル確認 完了時：出来形計測 高力ボルト締付工 軸力計の検定（持込み前） 現場予備試験（立会） マーキング確認 無収縮モルタル打設※ 現場塗装工 2次コンクリート打設 鋼製部の組立 部材架設 開始時：柱基部レベル確認 完了時：出来形計測 高力ボルト締付工 軸力計の検定（持込み前） 現場予備試験（立会） マーキング確認 Jロート試験（立会） 圧縮強度試験 使用量確認（充缶、空缶） 塗膜厚測定,使用量確認(充缶,空缶) （機能部材の据付） 塗膜厚、出来形、外観 二次コンク リート打設 2次コンクリート打設 現場塗装工 足場解体前出来形検査 ジョイントスペーサ挿入 竣工時 外観検査、出来形計測 塩ビ管設置位置確認 配筋検査 材料試験成績表、スランプ試験、 空気量測定、圧縮強度試験、 出来形計測 高さ、水平度の確認 単粒度砕石中詰 塗膜厚、出来形、外観 足場解体前出来形検査 設置間隔、位置の確認 （立会） 外観検査、出来形計測 （立会） （立会） 足場解体 足場解体 材料試験成績表、スランプ試験、 空気量測定、圧縮強度試験、 出来形計測 設置位置の確認 横ビーム据付 塗膜厚測定,使用量確認(充缶,空缶) （立会） 足場解体 材料試験成績表、スランプ試験、 空気量測定、圧縮強度試験、 出来形計測 （立会） 足場組立 縦ビームの据付 水平梁材の設置 足場解体前出来形検査 設置位置の確認 開始時：設置位置確認 完了時：出来形計測 材料試験成績表、スランプ試験、 空気量測定、圧縮強度試験、 （立会） 出来形計測 2次コンクリート打設 竣工時 外観検査、出来形計測 竣工時 外観検査、出来形計測 （立会） ※出展：鋼製砂防構造物設計便覧より修正引用 図 7.1.1 施工手順の比較 77 7.2 施工日数の比較 ここでは設計条件として、えん堤の水通し幅、有効高、鋼材純間隔を合わせた上で、施工日数を比較した。比較し た工種は施工日数について回答の協力を頂いた立体格子型のＪ型と平面格子型の T 型、CBBO 型である。 【えん堤の条件 】 水通し幅：20.0m、有効高：8.0m、鋼材純間隔＝1.0m 【J 型スリット】 図 7.2.1 J 型の施工日数 【T 型スリット】 図 7.2.2 T 型の施工日数 【CBBO 型】 図 7.2.3 CBBO 型の施工日数 78 （比較した結果） ・ 施工日数を見ると J 型が最も施工期間が短い。工場で生産された部材を現地で組み上げる立体格子型 の特徴が出ていると考える。 ・ T 型は補強材の組み立て工程の中にあるコンクリートの打設期間が全体の施工期間に占める割合が大 きい。 ・ CBBO 型も T 型と同じような形で、バットレス部のコンクリートの打設期間が全体の施工期間に占める 割合が大きい。 ・ CBBO 型は他工法と比較し、二次コンクリート打設する作業がバットレス組立時と同じ工程で完了する ため、施工期間が短くなる。 施工段階でまとめて比較した結果を図 7.2.4 に示す。 なお、図 7.2.5 は施工手順（図 7.1.1）に施工日数を加筆したものである。 凡例 基礎工 鋼材組立 2 次ｺﾝｸﾘｰﾄ打設 日数(日） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Ｊ型 Ｔ型 CBBO型 図 7.2.4 作業期間の比較 79 赤文字：施工日数 図 7.2.5 タイプ毎の施工日数 80 7.3 施工性から見たタイプ毎の特徴 ①格子型、B 型、J 型（立体格子構造） ◆工場製作された部材を現地で組立てる作業が主体。 ⇒ 現地の架設作業は短縮される。 ◆鋼材重量は重い。（部材量が多いため） ⇒ 施工ヤードがない場合は、短部材での搬入となり搬入頻度が増加。 （運搬費は重量換算、頻度は未積算となる。） ②T 型（平面格子構造） ◆鞘管接合となるため、補強材の設置（コンクリートの打設と養生）に時間を要する。 ⇒ 架設作業に時間を要する。 ◆鋼材重量は軽い。 ⇒ 短い部材であり、重量が軽いため、資材搬入は他構造に比べ有利となる。 ③CBBO 型（平面格子構造） ◆鋼殻材によるバットレス製作に時間を要する。 ⇒ 架設作業に時間を要する。 ◆鋼材重量は、バットレスの鋼殻材が含まれるため重い。 ⇒ 鋼殻部材の大きさは小さいため、資材搬入は容易となる。 表 7.3.1 施工性からみたタイプ毎の特徴 現場での施工性 作業期間※ Ｊ型ス リット Ｔ型ス リット ＣＢＢ Ｏ型 備 考 鋼材重量 立 体 格 子 型 工場製作部材の組立て が主体となるため、架設 期間が短い。 ◎ 平 面 格 子 型 部材の架設は短いもの の、補強材の設置に最 も時間を要する。 △ 平 面 格 子 型 ボルト締めがない組立 てとなるが、バットレスの 設置に時間を要する。 30日 立体格子構造となるた め部材量が多く、鋼材 重量が重い。 △ 平面格子構造となるた め、部材量が少なく、鋼 材重量が軽い。 ◎ 44日 ○ 38日 75ｔ 36ｔ 平面格子構造であるが、 バットレスの鋼殻材が 含まれるため、鋼材重 量は重い。 工場製作に約3ヶ月 △ 72ｔ 鋼材純間隔に制約有 8ｍ以上で多径間とな り中間補強材が必要 工場製作に約3ヶ月 鋼材純間隔に制約有 8ｍ以上で多径間とな り中間バットレスが必 要 ※現場の施工性についての評価とし、工場出荷期間を含めた作業期間ではない 作業期間に着目すると、これら 3 つの中で J 型が最も作業期間が短いことが明らかとなった。 鋼材重量に着目すると、これら 3 つの中で T 型が最も重量が軽いことが明らかとなった。 鋼材重量が軽いことは資材搬入が他の工種と比べて有利であると考える。 81 7.4 施工面から見た留意事項 施工面から見た留意事項については、実際の砂防工事を実施した施工業者へのヒアリングを実施し、そ の結果のとりまとめを行った。 7.4.1 (1) 施工業者へのヒアリング結果 ヒアリング方法 事前にヒアリングシート（下記）を送付し、電話にてヒアリングを実施した。 図 7.4.1 図 7.4.2 J 型のヒアリングシート（縮小版） CBBO 型のヒアリングシート（縮小版） 82 (2) ヒアリング内容 ヒアリング内容は以下のとおりである。 ・施工の作業段階で、鋼製砂防構造物設計便覧（平成 21 年度版・（財）砂防・地すべり技術セン ター） （以下、便覧）やメーカーの施工手順書に示されていない手間等があれば、その内容とお およその作業時間を加筆して頂きたい。 ・各作業を行う上での施工上の留意点や改善すべき点を挙げて頂きたい。 (3) ヒアリング結果 回答を得た施工業者は２社であった。以下にヒアリング結果を示す。 表 7.4.1 回答日 施工に関するヒアリング結果 ヒアリング先 ヒアリング内容 ・メーカーからの手順書通りに施工できており、特に問題は起き 2011/12/8 CBBO 型施工経験あり （施工場所：三宅島） ていない。 ・バットレス部のコンクリート養生がすまないと次の打設ができ ない。（コンクリート打設は 1 リフト 2～3m） ・メーカーからの手順書通りに施工できており、特に問題は起き ていない。 ・J 型は工場で仮組しているので、現地では搬入するのみなので 2011/12/9 J 型施工経験あり （施工場所：神奈川県） 施工に特段の手間はない。 ・施工した現場は作業スペースが広かったため問題は無かった が、この作業スペースが無いと鋼材を仮置きするときや仮組み するときに困るかもしれない。 ・鋼材を置くための馬を用意しているが、鋼材を現地で仮置きす るときにキズが着くことがある。この点は注意して作業した。 83 7.4.2 現場特性から見た施工面の留意事項 施工性からみたタイプ毎の特徴から工種を比較検討する際の留意事項を整理した。特徴と留意事項をま とめると表 7.4.2 となる。 表 7.4.2 現場特性から見た施工面の留意事項 現場での施工性 Ｊ型スリット Ｔ型スリット ＣＢＢＯ型 作業 期間 鋼材 重量 ◎ △ 30日 75ｔ △ ◎ 43日 36ｔ ○ ○ 38日 72ｔ 留意事項 ・現場での作業期間が短縮できる。 ・鋼材重量が他の工種と比べて軽いため、資材の運搬回数が少な くできる 施工環境や時期に左右されない現場、複数年施工となる箇所では 有利 J 型は、現地での作業期間が短縮できる特徴がある。 T 型は、鋼材重量が他の工種と比べて軽いため、資材の運搬回数が少なく出来る特徴がある。 CBBO 型は、施工環境や時期など制約条件に左右されないことが特徴と考える。 どの工種においても、施工性は施工現場の地形条件に大きく影響することに留意する必要があるが、表 7.4.2 は工種の特徴が出ている結果となっていると考える。 今回の結果は、有効高 8.0m、水通し幅 20.0m、鋼材純間隔 1.0m で比較した結果であるため、T 型スリッ トおよび CBBO 型は施設規模が変わった場合、例えば補強材およびバットレスの規模が小さくなったときに はコンクリート打設量が少なくなり、施工期間に差が出ないケースも考えられる。 84 7.5 災害緊急対応の面から見た提案 近年、気候変動の影響を受けてこれまでに経験したことのないような集中豪雨や台風の大型化に伴う計 画規模以上の降雨量が発生し、大規模土砂災害や河道閉塞にともなう天然ダム等の異常土砂災害など被害 増大が懸念される。 また、新燃岳をはじめとした火山活動も活発化しており、火砕流や融雪型火山泥流対策など、火山特有 の特殊災害等に対応した緊急時の対策も重要になっている。 こうした平常時以外の突発的な被害に対応するためにも、現場での施工期間が短縮できることが特徴の １つである鋼製砂防構造物の普及や新技術の開発が期待される。 1）対策期間に応じた新技術の開発 ◇1 日～5 日 → 土石流フェンス，ブルメタル等の適用や、ヘリによる投下・据え置き型の 鋼製砂防えん堤の開発が期待される。現場での施工期間が短くなる立体 格子型（格子型、B 型、J 型）等の自立型のユニットタイプが基本と考え る。 ◇1 週間～1 ヶ月 → 無人化施工が可能な鋼製砂防えん堤 （雲仙復興事務所 水無川第 3 号堰堤（鋼製スリット B 型）2005） 2）小規模土石流・流木対策施設の開発 少子高齢化が進行している地区では若者が少なく高齢者の避難をサポートする人の割合が小さいこと や、これらの地区では高齢者の避難に時間が掛かることが想定される。特に、土地部に比べて少子高齢 化の進行度合いが高い中山間地域においては、円滑な避難計画の立案が困難な地区があるのではないか と懸念している。 また、生活道路が限られている中山間地域では豪雨時に孤立する可能性も考えられる。避難行動中の 安全確保のみならず生活道路の確保を行うための一手法として、中小洪水や高確率時の降雨にも迅速に 対応できる、仮設的な要素を持った施設による対策の推進が重要と考える。 →孤立化対策のための避難路確保 土石流フェンス，ブルメタル等の据置き型 85 7.6 今後の課題 本検討の結果と今後の課題について記述する。 ■本検討の目的■ ①工種の組み立て工程から読み取れる施工に関する特徴のとりまとめ ②施工に関する現場の声を収集して施工性に関する留意点及び改善事項の提案 ③工期短縮・省力化を可能とする施工方法の提案 ■本検討の結果■ ①について 鋼製砂防構造物設計便覧や各メーカーの手順書から読み取った施工手順を併記した。この結果から、 現地での施工に着目した場合ではあるが、立体格子型が平面格子型よりも施工期間が短くなる傾向にあ ること、そして、この原因の１つとして平面格子型で使用するコンクリートの打設・養生期間が作業期 間に影響を与える割合が大きいことが確認できた。現場での施工期間が限られた状況（火山噴火中の火 山山麓や天然ダム対策等が想定される）では、立体格子型が施工面で有利となる場合があると考える。 ②について J 型と CBBO 型の施工経験を持つ 2 社に話を聞くことができた。ヒアリングできた 2 社の施工現場は作 業ヤードが広い現場で施工条件が良い現場であったようで、メーカーが作成した施工手順書に沿ってス ムーズに作業ができたとのコメントを得た。施工面から見た工種毎の特徴に着目するならば、J 型は現 場での作業期間が他の工種と比べて短いことが特徴であること、T 型は鋼材重量が他の工種と比べて軽 いことが特徴であること、CBBO 型はその中間であることが確認できた。 ③について 現場での施工期間が短くなる可能性がある立体格子型が天然ダム決壊や火山活動中の火山山麓での土 砂流出対策への可能性について定性的な整理を行うことができた。 ■今後の課題■ ・今回にヒアリングでは出てこなかったが、現場によっては手順通りに施工できないケースがあると考 える。例えば、鋼材の据付時の課題や改善点、鋼製部材以外の工事手順や手間等メーカーの手順書に は記載されていない作業など、より合理的でコスト縮減を目指すためには施工サイドの視点が重要で あることが再認識できた。今後も継続して手順通りに施工できなかった原因と対処方法の蓄積・解析 を続けていくことが重要と考える。 ・施工時の作業過程において、積算に見込まれていない作業や積算に今後組み込むべき作業についても 意見や要望をヒアリングすることが必要と考える。 ・施工業者へのヒアリングでは施工に関する改善点を聞くことはできなかった。より多くの意見収集が 必要と考える。ヒアリングできた J 型と CBBO 型については他の現場での事例をヒアリングするととも に、他の工種についてもヒアリングを行う必要があると考える。 ・今回の比較は現場での施工手順に特化して着目した。工種の特徴はこれ以外にも施工現場の地形条件 や資材運搬の方法、作業ヤードの有無、出水期や渇水期といった施工時期の違いによる作業性、転流 工等の他工種との組合せ、工場での部材生産から砂防えん堤施工後の維持管理を含めた形で比較する ことが重要であると考える。今後はこれらを含めたトータルコストの比較検討が望まれる。 ・工期短縮・省力化を可能とする施工方法については定性的な整理に留まった。工期短縮・省力化を可 能とする施工方法の提案には、今後、無人化施工業者へ施工時の留意点や課題についてのヒアリング と無人化施工機器メーカーへ機器操作時の留意点や課題、運搬機器の種類や運搬能力、機器開発に関 する課題についてのヒアリングが必要と考える。 ・メンテナンスについては、平面格子型の特徴として、土石流捕捉後の除石作業における鋼管の取り外 86 しが容易となる効果が期待できるとカタログで示されている。トータルコストを検討する際には、土 石流捕捉後のメンテナンスの評価が入ってくると考えるが、土石流捕捉後のメンテナンスについては 検証事例が無い。そのため、捕捉機能と同時に鋼製部材の補修についても、机上論だけでなくスケー ル感覚をもった実現性のある手法の開発や実現象での検証が重要と考えられるため、継続的な土石流 捕捉状況のモニタリングが必要となる（例_船石沢で変形したセルの直した施工業者等）。 87