河床の地盤改良で留意すべきこと

2021年01月06日河床

河床の地盤改良は、河川改修工事の際や、橋脚・河川堤防・堤防護岸等の工事を行う箇所が軟弱地盤だった際に行う、非常に大切な工事です。もし河床を軟弱地盤のまま放置すれば、堤防も橋梁も安全を確保できません。この記事では、河床の地盤改良で留意すべき点や地盤改良工法の種類について説明します。

河床での地盤改良は水質汚濁が起きないような工法を選択するなど、環境への配慮が強く求められます。地盤改良による環境条件の変化はpH計測などの方法で試験します。さらに河床の地盤改良は低コストかつ短期間での施工が求められます。コストを抑えつつも地盤改良範囲はしっかり見極め、改良が必要な箇所すべてに措置しなければなりません。期間については、地盤改良後の養生期間も考慮した上で計画を立てる必要があります。

河床の地盤改良というと通常の地盤改良とまったく別の工法が用いられると思われるかもしれませんが、たとえばバックホウによる混合・撹拌しての浅層地盤改良や柱状改良など、通常の地盤改良と同じ工法もよく用いられています。河川の築堤盛土に関しては、漏水などのリスクから避けるために、浅層地盤改良の場合はバックホウで混合・攪拌した後にローラー等で転圧する流れになります。浅層地盤改良や柱状改良などのよく用いられる工法については、改良厚さや支持力を算出できる計算ソフトが各社で作られています。大がかりで難易度の高い工事である河床の地盤改良においては、通常の地盤改良工事にも増して、施工前の試験と綿密な施工計画が重要な意味を持ちます。

浅層地盤改良や柱状改良の他に河川工事で用いられる地盤改良工法を紹介します。高圧噴射攪拌工法は水中での施工が可能で、河床の地盤改良への適性が高いと評価されている工法です。ロッドの先端から地盤改良材を高圧ジェットで噴射し、噴射の衝撃によって地盤を切り崩します。切り崩した箇所に地盤改良材を注入するか地盤改良材を土と混合・攪拌することで、円柱状の改良体を造成します。幅広い土質に適用でき、改良径が大きいため経済的、さらには仕上がりが均一で強度も高いなどの利点があるといわれています。

地盤改良工法や地盤改良材は、地盤の性質や軟弱地盤の深さ、周辺環境、求められる強度や効率、コストなど総合的に判断した上で決定します。正しい選択が社会の安全につながるのです。

重要ポイントをQ&A形式で確認

Q1. 河床の地盤改良とは何ですか。

A1. 河床の地盤改良とは、河川改修や橋脚、河川堤防、堤防護岸の工事箇所に軟弱地盤がある場合、その地盤を補強して安全性を高める工事です。河床を弱いまま残すと、上部の堤防や橋梁の安定性に影響しやすくなるため、構造物の基礎条件を整える工程として重要です。

Q2. 河床の地盤改良が必要になるのはなぜですか。

A2. 河床の地盤改良が必要になるのは、軟弱地盤を放置すると堤防や橋梁の安全を確保しにくくなるためです。特に河川改修では、洪水時の負荷や長期使用も見込んで基盤を整える必要があります。地盤改良は、構造物を支える土台の不安定さを減らし、社会インフラの安全性を支える役割を持ちます。

Q3. 河床の地盤改良で特に注意すべき点は何ですか。

A3. 河床の地盤改良では、通常の地盤改良以上に環境への配慮が求められます。河川内で施工する以上、水質汚濁を起こしにくい工法を選び、施工による環境条件の変化をpH計測などで確認することが大切です。安全性だけでなく、周辺水域への影響を抑える視点が工法選定の前提になります。

Q4. 河床の地盤改良ではどのような工法が使われますか。

A4. 河床の地盤改良だからといって、特別な工法だけが使われるわけではありません。浅層地盤改良や柱状改良など、一般的な地盤改良工法もよく用いられます。現場条件に応じて、混合・攪拌、転圧などを組み合わせながら、必要な支持力と安定性を確保していきます。

Q5. 浅層地盤改良は河川工事でどのように使われますか。

A5. 浅層地盤改良は、河川の築堤盛土で漏水リスクを避けたい場面などで使われます。バックホウで土と改良材を混合・攪拌した後、ローラーなどで転圧する流れが基本です。比較的わかりやすい工程で施工できる一方、改良厚さや必要支持力を事前に見極めることが、品質確保のうえで欠かせません。

Q6. 高圧噴射攪拌工法が河床の地盤改良に向く理由は何ですか。

A6. 高圧噴射攪拌工法は、水中施工が可能なため河床の地盤改良との相性がよいとされています。ロッド先端から改良材を高圧で噴射し、地盤を切り崩しながら土と混合して円柱状の改良体をつくる方法です。幅広い土質に対応しやすく、改良径が大きく、仕上がりが均一になりやすい点も実務上の利点です。

Q7. 河床の地盤改良でコストと工期を考えるときのポイントは何ですか。

A7. 河床の地盤改良では、低コストかつ短期間での施工が求められますが、単に工事量を減らせばよいわけではありません。改良が必要な範囲を正確に見極め、必要箇所に漏れなく措置することが重要です。さらに、改良後の養生期間も工程に含めて計画しないと、品質と工期の両立が難しくなります。

Q8. 河床の地盤改良で失敗を防ぐには何が重要ですか。

A8. 河床の地盤改良で失敗を防ぐには、施工前の試験と綿密な施工計画が欠かせません。河床は水域環境、軟弱地盤の深さ、必要強度、施工効率、コストなど、同時に考える条件が多い現場です。工法や地盤改良材を総合的に判断し、現場条件に合った方法を選ぶことが、安全性と経済性の両立につながります。