都市堤防の決壊防止対策

峰　五郎

技術士（建設／総合監理部門）

　昨年より淀川水系流域委員会と近畿地方整備局のダム論争が紙面を賑わしている。中身は、河川法１６条、ダム建設の費用対効果、環境・生態系への影響、穴あきダムの効果、堤防が土砂を盛り上げただけで越水、浸透、洗掘で容易に決壊する、そこで何を優先するかである。

国土交通省は、河川堤防の調査結果を２００６年度末で「国が管理する堤防の内、計画高水位まで増水すると３７％が浸透決壊の危険性がある。」（越流決壊、洗掘決壊対象外）と発表した。委員会は、国が洗掘や浸透に対する補強を計画高水位までとし、越流に対する検討、対策を行っていない「ダムを造らんが為ではないか」と指摘している。以上の経過もあり、ここで新しい堤防決壊防止工法を紹介する。

堤防決壊防止工法（私案）

１．技術概要

堤体芯に強度と深さと遮水性のある連続した壁をセメント改良土で築造する。

２．概要　

既設河川堤体中心部を天端より垂直に全回転式オールケーシングで掘削し、ケーシング内に掘削土を利用したセメント改良体を打設して自立性の高い地中連続柱列壁を造成し、遮水性と水に対して強度のある堤体を造る。

３．内容（図１、図２）

�@　全回転式オールケーシングφ1500を使用する。

�A　改良円形単柱をラップさせることで連続壁を築造する。

�B　改良体は、増水時に基礎地盤からパイピング・ボイリングの発生しない長さとする。

�C　改良体は、強度を２〜５Ｎ／mm2程度にコントロールし、地下水流でセメントが拡散・分離しにくい配合とする。

４．特徴

�@　全回転式オールケーシングは、地中障害物（玉石、転石、捨石、流木）に対応でき、連続した地中壁が築造できる。

�A　掘削土を破砕・粒度調整して改良体に使用し、残土の発生を抑える。

�B　改良体の強度を２〜５N／mm2程度にコントロールすることにより、施工の能率、作業性を高め、補強、補修、継ぎ足しを可能にする。

�C　遮水性が高い。（改良体は、不分離剤を添加し、オールケーシングにより、固化する前の地下水流による改良材の拡散・分離を防止できる。）

�D　水中でも均一な地中壁を築造できる。（掘削土、セメント、添加剤、水の配合を管理してセメントが分離し難い改良体を製造し、トレミー管により打設する。高圧噴射攪拌改良、攪拌翼、オーガ等による地中連続壁は、改良材の拡散、逸走、玉石・転石・捨石・流木等地中障害物、掘削壁面崩壊等により品質が不均一となる。）

�E　周囲地盤を緩めない。（改良体を打設しながらケーシング抜くことから周囲地盤と一体となり、緩まない。）

�F　現状の堤体天端で作業ができる。（全回転式の機械高さは、３〜４ｍと低く、機械幅が3.55〜4.3mである。）　

�G　スーパー堤防に比べて工事費が安い。（スーパー堤防の工事費は、２００４年までに完成した延長４７kmで総額４千９百億円、１千万円／ｍ掛かっている。今後は、２〜３千万円／ｍ掛かるものと考えられている。全回転式オールケーシングによる連続柱列壁の工事費は、１５０万円／ｍ以下である。）

５．効果

�@　堤防用地の拡幅買収がいらない。（遮水により堤体の浸潤面が上がらないので浸透水による法尻崩壊を防ぎ、法尻擁壁の築造・嵩上げや裏法面を急勾配にでき、堤体の嵩上げも可能である。）

�A　増水時の浸透、及び越流による堤防決壊に抵抗できる。

〇　連続柱列壁には強度と自立性があり、在来の堤防の決壊状況のように堤体部がえぐられて洗掘水路、落堀とならない。

〇　堤体の遮水により、水みちを塞ぎ、洪水高さに被圧された浸透水と越流水の合流によって短時間に決壊するのを防ぐことができる。

〇　基礎地盤の遮水により、透水層から洪水高さに被圧された地下水流と越流水の合流により短時間に決壊するのを防ぐことができる。

�B　現状で連続に施工が可能でスーパー堤防（完成までに現状の進捗では、数百年かかる。）のように未施工部の決壊に対する弱点をつくらない。

�C　事前調査がほとんどいらない。（全回転式オールケーシングは、地中障害物に強く、流木、転石、玉石に影響されない）

６．考察

堤防は、豪雨により決壊するものだという考えが一般的である。堤体に芯があり決壊しても堤体の高さの1/2が残っていれば、土砂・ヘドロの堤内地への流入が少なくなり、洪水後に短時間で堤内水位を下げることが可能で、短期間での堤防復旧も可能となる。ハリケーン「カトリーナ」による災害（死者１３００人以上、損害約２０兆円）のように数日、数ヶ月、家が冠水すると家屋は使えなくなり、インフラが長期間停止する。

「蟻の穴から堤も崩れる。」（わずかな油断や不注意が大事を招くことがある。）のたとえの様に都市河川の堤防は、築造の履歴が古く、延長の長い連続した構造物であり、その一部に欠陥があっても決壊し、被害が拡大する。

水に弱い土砂堤防の欠陥は、常に変化し、いくら調査を行っても探し出せるものではない。管理された強度のある連続した構造物（遮水壁）を築造する必要がある。

７．おわりに

大和川では２００７年７月１７日梅雨前線の影響で集中豪雨が発生し、計画高水位を超えている。豪雨が短時間であったことから被害は、ほとんど発生しなかったが更に２〜３時間も続けばどうなっていたか分からない状況であった。都市堤防の決壊は、近々に発生する。

国は、機械化されていない時代の河川法改正（１９６４年）の「堤体材料は土砂」を引き摺り堤防内部の強化を考えていない。河川学の先生方もできもしない「スーパー堤防部の高さを低くする。越水補強堤防・遊水地を設ける。」等を主張している。減災への近道は、進化した工法で堤防を強化することを国ではなく、社会に訴える方法しかない。

　　峰　五郎

　　　　　　　　技術士（建設／総合技術監理部門）

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