トンネル坑口　地すべり対策

６.５　坑口の地すべり対策工

　坑口の地すべり対策工の特殊性は次の点にある．

(1) 多くの場合，用地上の制約が大きい．
　坑口は沢に直近していることが多く，最も工費的に有利な押え盛土が採用しにくい場合がある．
(2) 坑口にはトンネル建設のための各種プラントや資材置き場，ズリ仮置き場などのヤードが必要となる．
　ヤードを決めるためには地すべり対策工が決まっている必要がある．さらに，電気室や排気設備などの恒久施設を設置するスペースも必要になる場合がある．
(3) 地すべり対策工に断面欠損が生じる．
　トンネル坑口の地すべり対策工では，地すべり地内にトンネルを掘削するために地すべり土塊が除荷されるので対策工に断面欠損が生ずる．この断面欠損を考慮して対策工の規模を決定する必要がある．
(4) トンネル掘削による地下水位の低下をどう見込むか．
　トンネルを掘削すれば周辺地山の地下水位は当然低下するので，地すべり対策工としての地下水低下工法が必要なのかという議論が出ることがある．しかし，トンネル掘削により地下水位が低下する前は，地すべりが滑動する可能性がある．このことを考慮して，掘削前に地すべり対策として地下水を低下させておくことは必要である．また，豪雨などに対する安全を担保し，トンネルの長期的安定性を保証できる．少なくとも，地すべり土塊中に掘削するトンネルでは，地下水位が高い場合には地下水排除工は必須であろう．

図6.5.1　トンネル坑口対策の流れ図 1）動態観測をどの段階で始めるかは，地すべりの活動度，地すべり対策の規模，計測器センサーの寿命，用地などを考慮して決める必要があるが，少なくとも地すべり対策工を施工する1年前には開始するのが望ましい．
　最近動いている兆候があれば，できるだけ早い段階で動態観測を初めて，すべり面を確定することが望ましい．
2）解析方法は疑似三次元とホフランド法などによる三次元解析を組み合わせて，より経済的な対策工を検討する必要がある．
3）地すべりの規模によっては，供用後も動態観測を行う体制を整える必要がある．

　トンネル坑口地すべりの対策工は一般に地すべり対策と異なるところはない．
　ただし，特殊な対策工として垂直縫地工法がある．これは，坑口付近の地山に鉄筋を挿入しグラウトを行いトンネル上部地山の動きを押さえる工法で，小規模な地すべりに対しては効果的である．鉄筋はトンネル上半まで挿入することが多いようである．鉄筋のせん断力で地すべりの滑動力に対抗するという考えである．
　ただし，地すべり対策として用いる場合，地下水の排水を阻害する可能性があるので注意が必要である．

　トンネル坑口の地すべり対策を検討する上での留意点は次の通りである．

(1)　問題となるのは地すべりの三次元的形状とトンネルとの関係である．
　解析上も地すべりブロックの横断形が必要となる．微地形，湧水点，植生等を十分考慮して地すべりブロックの形態を三次元で把握する必要がある．また，すべりの方向と解析測線とが一致しない場合が多いので，対策工検討時にはこの点も考慮する必要がある．
(2)　現状安全率，計画安全率の設定は一応の目安が示されている（表6.13参照）．
　この表では計画安全率と対策工による安全率増加量が示されており，グレードＢまでは十分な調査が必要とされている．
(3)　多くの場合，トンネルと地すべりの関係は斜交する．
　NEXCOの方法の場合，トンネルが地すべり滑動方向と直交するか，並行するかにより計算式が異なるので，どちらがより実際に近いか判定を行う必要がある．
(4)　側崖が明瞭な地すべりの場合は，横断形状を決めるのは比較的容易であるが，風化岩すべりなどでは側崖が明瞭でなく横断形状の決定が難しい場合がある．
　微地形等を丹念に拾うとともに，横断図，平面図を照らし合わせて無理のない横断形状を決定する．地すべりのタイプと一般的な横断形状も考慮する．この点では，コンピューター（PC）を使った三次元モデルを作成し，合理的な地すべりの形態を作成するのが有効である．
(5)　対策工は一般の地すべり対策工と大きな違いはない．
　留意点としては，例えば，坑口の押え盛土工の場合は，トンネル区間が延長されることがあるので全体の工事費が高くなる点を考慮して比較検討する必要がある．また，アンカー工や抑止杭工ではトンネル内から打設するロックボルト（坑口付近では上半下部から下半にかけて長さ6m）により損傷しないように配慮する必要がある．
(6)　NEXCOの方法による解析では地すべりの活動方向を考慮できないので対策工が過大となる傾向にある．
　この点を改良する方法としては三次元解析が，ある程度有効である．

←“目次”へ戻る

行間

表6.5.1　地すべりの型分類（NEXCO，2009，48p）

分　類	岩盤地すべり	風化岩地すべり	崩積土地すべり	粘性土地すべり
地形的特徴と地すべりの平面形	凸状尾根筋の鞍部に発生し，馬蹄形，角形を呈する．	明瞭な段落ち，帯状の陥没地と台地を有す．大きく見れば凹型だが主要部は凸型で、馬蹄形，角形を呈する．	滑落崖を形成し，その下に沼，湿地等の凹地，頭部にいくつかの残丘があり凹型斜面が多い．	頭部に増え医療灘位置を残し，大部分は沢状の斜面である．沢型，ボトルネック型を呈する．
地すべりの断面形	平面すべりいす型･舟型	平面すべり（頭部と末端はやや円弧状）いす型･舟型	円弧と直線状，末端が流動化階段状･層状	頭部が円弧状だが大部分は流動状階段状，層状
主な土塊の性質（頭部）	岩盤または弱風化岩	風化岩（亀裂が多い）	礫混り土砂	巨礫または礫混じり土砂
主な土塊の性質（末端部）	風化岩	巨礫混じり土砂	礫混じり土砂，一部粘土化	粘土または礫混じり粘土
運動速度	2cm/日以上	1-2cm/日程度	0.5-1cm/日	0.5cm以下
運動の継続性	短時間，突発的	ある程度断続的（数十年-数百年に一度）	断続的（5-20年に1回程度）	断続的（1-5年に1回程度）
ブロック化	多くの場合，1ブロック	末端，側面に2次的地すべり	頭部がいくつかに分割され2-3ブロックになる	全体が多くのブロックに分かれ，相互に関連しあって運動
予知の難易	非常に困難，綿密な踏査と精査を必要とする	1/3,000-1/5,000の地形図で予知でき，航空写真で判読できる	1/5,000-1/10,000の地形図でも確認できる．地元での聞込みも有用	地元での聞込みによって予知できるし，非常に容易に確認できる
主な原因	大規模な土工，斜面の一部の水没，地震，強雨	集中豪雨，異常な融雪や河岸欠潰，地震，中規模の土工，その他	異常な霧雨，融雪，台風，集中豪雨，土工など	霖雨（幾日も降り続く雨），融雪，河川浸食，積雪，小規模な土工
主な地質と構造	断層，破砕帯の影響を受けるものが多い	結晶片岩地帯，新第三紀層に広く分布する断層，破砕帯の影響あり	結晶片岩地帯，中・古生層，新第三紀層に広く分布する	新第三紀層に最も多く破砕帯沿いにも一部見られる

行間

表6.5.2　変動種別の判定表（日本道路公団，1998，p参3-25）
伸縮計による地盤伸縮の程度

変動種別	日変位量（mm）	累積変位量（mm／月）	一定方向への累積傾向	変動形態・引張り・圧　縮・断　続	活動性等
変動Ａ	1mm以上	10mm以上	顕　著	引張り	活発に活動中，表層・深層すべり
変動Ｂ	0.0-1mm	2-10mm	やや顕著	引張り，及び断続変動	緩慢に運動中，粘質土・崩積土地すべり
変動Ｃ	0.02-0.1mm	0.5-2mm	ややあり	引張り及び圧縮	継続観測が必要
変動Ｄ	0.1mm以上	なし（断続変動）	な　し	規則性なし	局部的な地盤変動，その他

行間

表6.5.3　傾斜変動の程度

変動種別	日平均変動量（秒）	累積変位量（秒／月）	傾斜量の累積傾向の有無	傾斜運動方向と地形との相関性	活動性等
変動Ａ	5秒以上	100秒以上	顕　著	あ　　り	活発に運動中
変動Ｂ	1-5秒	30-100秒	やや顕著	あ　　り	緩慢に運動中
変動Ｃ	1秒以下	30秒以下	ややあり	あ　　り	継続的な手動観測が必要
変動Ｄ	3秒以上	なし（断続変動）	ややあり	な　　し	局部的な地盤変動，その他

行間

表6.5.4　ひずみ変動の程度

変動種別	累積変動量（μ）	変動形態		すべり面存在の地形・地質的可能性	活動性等
変動Ａ	5,000μ以上	顕　著	累積変動	あ　り	顕著に活動している岩盤地すべり･風化岩地すべり･崩積土地すべり
変動Ｂ	1,000μ以上	やや顕著	累積変動	あ　り	緩慢に活動している地すべり
変動Ｃ	100μ以上	ややあり	累　積断　続かく乱回　帰	あ　り	すべり面の存在有無を断定できないため，継続観測が必要
変動Ｄ	1,000μ以上（短期間）	な　し	断　続かく乱回　帰	な　し	すべり面なし地すべり以外の要因

行間

表6.5.5　地すべり区分に応じた現状安全率

地すべり区分	岩盤地すべり	風化岩地すべり	崩積土地すべり	粘質土地すべり
運動停止中	1.10	1.05-1.10	1.03-1.05	1.00-1.03
滑動中	0.99	0.95-0.99	0.93-0.95	0.90-0.93

注）目標安全率は基本的には，1.20である．
　しかし，抑止力が膨大になる場合には，考え方を整理して現実的な安全率とする．例えば，現状安全率を下回らない程度の対策工とするなどである．

←“目次”へ戻る

←“貯蔵庫”へ戻る

６.５ 坑口の地すべり対策工

６.５　坑口の地すべり対策工