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贝殻活用により河川堤防の耐侵食性を向上~「粘り强い河川堤防」に対応~

実规模のり面実験で越水时侵食抑制効果を検証

技术概要

 近年、線状降水帯に伴う豪雨災害が激甚化?頻発化し、河川堤防の決壊が増加しています。2019年の台風19号の影響による全国142箇所の堤防決壊のうち、86%は越水による侵食が主要因であると報告されています。越水後の堤防決壊までの時間を長くし、避難時間を確保するため、国土交通省は、越水に対し「粘り強い河川堤防」の技術開発目標として、越流水深0.3 m、越流時間3時間を提示しています。

 越水时の堤防侵食等への対策としては、全面被覆型の堤防や堤防の嵩上げが考えられますが、経済面や用地面を考虑した场合、対策范囲が小さい表面被覆型堤防が有効です。

今回実施した実規模法面による越水実験(図1、図2)では、越流水深0.3 m、越流時間3時間に加え、越流流速3 m/s超の条件下で、傾斜水路に敷設した表面被覆型のシェルネット型侵食抑制工における破砕貝殻層の越水時侵食抑制効果の確認を行いました。

図1 実规模大の越水実験の全景

図1 実规模大の越水実験の全景

(补)上部(法肩部)付近

(补)上部(法肩部)付近

(产)倾斜水路部

(产)倾斜水路部

図2 倾斜水路の越流水の状况

(a)	越水前の初期状態

(a) 越水前の初期状態

(b) 越流水深0.3m、越流時間3時間後の状態

(b) 越流水深0.3m、越流時間3時間後の状態

写真1 侵食抑制効果を确认したシェルネット型破砕贝殻层の外観

技术の特徴

 

 本技术は、环境に优しく、施工性に优れた軽量の破砕贝殻を覆土材として活用することで「粘り强い河川堤防」の実现を目指しています

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    シェルネット型破砕贝殻层は侵食率が最大でも20%程度(図3)で、表面被覆型として越水时の侵食抑制効果が十分得られており、「粘り强い河川堤防」の技术开発目标をクリア*1)しています。

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    シェルネット型侵食抑制工における破砕贝殻层は、通常时には上部に位置する覆土层との保水性の违いを活かしたキャピラリーバリア层を构成し、堤防内への雨水浸透抑制効果を発挥します。

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    ホタテ贝殻の重量の约43%は、颁翱2であることから、法面浅层部に埋设することで颁翱2の地中固定化も可能な材料です。

※1)本技术は、麻豆APPと茨城大学との共同研究成果。今回は、表面被覆部の侵食に着目した実験であり、盛土本体の安定性については、现在検証実験中。

図3 越流水深0.3尘、越流时间3时间后の破砕贝殻层表面高さの変化量

図3 越流水深0.3尘、越流时间3时间后の破砕贝殻层表面高さの変化量

主な适用范囲

?洪水时の越水対策が必要な堤防里のり面への适用

「粘り强い河川堤防」について

 

 「粘り强い河川堤防」には、表面被覆型、自立型などの构造がありますが、本技术のターゲットである表面被覆型の场合では「吸出し防止材+覆土」および「ブロックマット+覆土」の构造が示されています。(国土技术政策総合研究所等の技术资料(案))

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関连资料
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関连论文
  • 根本嵩也,小林 薫,松元和伸,武田茂樹,孫冉:実規模堤防裏法面浅層部に敷設した破砕貝殻層の越水時侵食抑制効果に関する実験的研究,河川技術論文集,第 30 巻,pp.179-184,2024.6
  • 小林 薫,井上恵天,高橋和真,辻 勲平,根本嵩也,松元和伸:越流時の透水性表面被覆工下に位置する堤体の安定性に関する解析的検討,河川技術論文集,第 31 巻,pp.187-192,2025.6