高速道路の施工方法

ある地方を旅行中に見かけたのですが、そこは現在高速道路を建設しております。現在は盛土を行っているようですが、この盛土連続していないのです。どうして連続して盛土をしないのでしょうか。ひと山作って、少し離してまたひと山。を連続して施工しております。あとでこの谷間を埋戻すのでしょうか。何のためにこのような施工をするのでしょうか。教えて下さい。

No.5 ベストアンサー 回答者： oosaki 回答日時： 2004/10/29 00:56

補足の疑問にお答えします。

>約１００ｍ毎にある水路や農道のために高速道路の路体を抜いてボックスカルバートや暗渠は作るものなのでしょうか。どこかにまとめて集中的に抜くのではないでしょうか？

盛土によって、分断されてしまう水路や農道等は、その機能を集約して付け替えする場合も確かにあります。ただし、工費が集約することが安価な場合と集約しないほうが安価な場合があります。

盛土を横断し、直で抜くのが最短なのはご理解いただけると思います。仮にですが、平均１００ｍ毎の水路であったとき、集約する箇所までの水路の延長が延びます。盛土区間を横断するのに（仮に）３０ｍでよかった場合、集約すると「集約する水路数３（として）×１００ｍ＋３０ｍ＋元の田に引き直すのにＸｍ」では、９０ｍ＜３３０＋Ｘｍとなってしまいます。また、集約すると流量が多くなるため、集約した後、水路やボックスの断面が大きいものを施工しなければなりません（水路が大きくなると工費がＵＰします）。すると、下流側の施工しなくてもよい水路まで影響を与えてしまいます。

その他に考えることは、集約した際に、元の田に水を引き直せるか、というのも問題です。要するに、勾配がなくて、田に水を引き直せない、ということにならない様に注意して計画する必要があります。

そして三つ目ですが、集約するしないでも、水路なり道路の管理者や受益者に了解していただくことが必要です。仮に、集約したほうが安価で効率が良い場合、関係者との協議になりますが、しがらみや思惑があって了解が得られない場合もあるのです。

以上、考えられることを申し上げましたが、無計画に集約しないと言うことはなく、「条件が整えば集約することもあり得る」と言うことです。

>尚更、連続して盛土を施すべきではないかと考えたのです。

そうですね。いずれ盛土をする訳ですから、なぜ連続盛土にしないの？と思うことは普通かもしれません。
しかし、ボックスや管渠を通してから、その上に緩速載荷工法（※１）を採用することはありません。ボックスなど構造物が沈下したり、不等沈下によって思いもしない力が加わり、破壊されてしまうこともあるのです。構造物が沈下しては、水路の機能が低下します。道路の場合は、段差が生じ通行に支障をきたします。

通常は、軟弱地盤上の構造物の対策は、地盤改良や置換工法（※２）などを施します。では、これら対策をとってから盛土したら良い、と更に思われるかもしれません。これに対しては、施工のタイミングがあると思われます。私の説明でご理解いただけるか不安ですが。

緩速載荷工法の場合は、段階的に盛土を行うのが通常です。例えば、２回に分けて盛土することです。直ぐに必要な高さまで盛土しては、その重さで沈下は早まりますが、せん断変形（※３）などが懸念されます。これは、周りの地盤や構造物に、悪影響を与えてしまいます。ですから、「一次盛土－沈下が落ち着くまでほっておく－さらに荷重をかける二次盛土－また時間をおく」と段階的に盛土をすることで「沈下が周辺に与える悪影響を最小限に抑える」ことができるのです。

緩速載荷工法を採用する盛土は、時間を要しますが、ボックスはこの盛土より短い期間で施工できることを踏まえ、最後は帳尻が合えばいい訳です。ある程度、盛土の沈下が収束する時期を見越して、構造物の施工するのだと思われます。
関係して、盛土も構造物も短い年に集中しては、工費も馬鹿になりません。無理のない予算計画も考慮しなければならないことを考えると、長い時間を掛けることも都合が良いのかもしれません。

ご覧になった現場は、長い施工計画がある中での途中の状況であったと思われ、連続しながらの盛土は、沈下の影響が構造物に及ぼさないようにするためにも、間をあける又は沈下が収束するまで施工できないのだと考えます。


＜簡単に用語の説明＞

※１
荷重（この場合、盛土材の重さ）をゆっくりと時間を掛け、安定した圧密沈下を発生させて、徐々に盛土を立ち上げる工法。短時間で、大きい荷重をかけたのでは不安定になるが、徐々に荷重をかけることで、安定した盛土が可能となる。

※２
置換工法は、軟弱な土を撤去し、その撤去した箇所に良質土や砕石などで置き換える工法。置換えた分だけ、沈下が小さくなり、軟弱地盤よりも大きいせん断抵抗も見込める。

※３
一例として、急激な荷重に軟弱地盤が耐えられずに、沈下した土は土中で側方移動をおこし、その分盛土のない地盤が盛り上がったりすること。

No.4 回答者： M111 回答日時： 2004/10/28 22:09

どれくらいの間隔で盛土が区切られているかにもよりますが、#3でoosakiさんがおっしゃっているように、地盤を圧密させているのだと思います。

谷間の部分が圧密していないではないか、というご指摘ですが、その通りです。
ですが、決して間違った設計・施工法ではありません。

旅行先とのことですので、原地形がどうだったかはご存じないでしょうが、おそらくその切れている部分は元は太めのあぜ道などだったはずです。
あぜ道だった部分(とその周辺)は、たしかにどちらかというと軟弱ですが、田んぼだった部分よりは締め固まっています。

つまり、そもそも盛土する前の地面が均一ではありません。
少しでも均一に近づけるには、より柔らかい部分についてはより長時間かけて圧密する必要がある、ということです。
あぜ道があったり、盛土をしたりすることによる圧密の作用は、真下だけでなくある程度周囲にも広がりますから、盛土の間隔は元の道の幅よりも多少広めにあいていても問題ありません。

この回答へのお礼

御回答ありがとうございます。
＞少しでも均一に近づけるには、より柔らかい部分についてはより長時間かけて圧密する必要がある、ということです。

なるほど、そのような考えなのですね。
　
ちょっと記憶が正確ではありませんが、盛土の形状が皆同一（多少サイズは違うかも）でした。
　そしてその盛土部毎の間、つまり谷間に道水路が存するというわけですね。ありがとうございました。

お礼日時：2004/10/28 22:57

No.3 回答者： oosaki 回答日時： 2004/10/27 23:19

考えられる一つとして、盛土と盛土間の谷間となる箇所に既存の道路や用水路・小川などがあり、盛土することによって分断しないように、コンクリートのトンネル（ボックス又はボックスカルバートと言う）を施工するために盛土が途切れているものと思われます。

では、なぜ先に盛土をするのか。ボックスを造った後にいっきに盛ってもいいのでは？と思うかもしれません。

ご覧になった工事箇所は、田畑ではなかったでしょうか。
田んぼは、例外なくほとんどが軟弱地盤です。この様な場所に直ぐに盛土して道路を作っても、土自体の重みで圧密沈下を起こしてしまい、最悪は通行に支障が生じるほどに平坦性が失われます。
軟弱地盤上に、道路などを築造する場合は、必ず何らかの対策が必要になります。対策にはお金が掛かりますが、最も経済的な方法として、「土を盛って何もせずほったらかす」のが一番安価な方法なのです。要するに、わざと土の自重を利用して圧密沈下をさせるのです。
沈下が、許容範囲に落ち着くまでは、長い時間を要します。質問者様は、この様な工事途中の状況を見て疑問に思ったのだと思われます。

この回答への補足

皆様御回答ありがとうございます。この場にて御礼致します。
　さて、ご推測のとおり現場は”田園地帯”でした。確かに農業用の水路や農道はありました。しかし、約１００ｍ毎にある水路や農道のために高速道路の路体を抜いてボックスカルバートや暗渠は作るものなのでしょうか。どこかにまとめて集中的に抜くのではないでしょうか？

＞通行に支障が生じるほどに平坦性が失われます。
これが一番疑問だったのです。つまりその谷間になっている部分は圧密沈下はしていないわけですので、尚更、連続して盛土を施すべきではないかと考えたのです。

補足日時：2004/10/28 20:51

No.2 回答者： yuusui_tanbou 回答日時： 2004/10/27 22:56

概ねJUN-2さんの回答でOKですが、少し補足します。

(1)高速を横断する水路・道路等はコンクリート構造物を築造するため時間（工期）が長いため盛土が一般盛部分より遅くなる場合が、普通です。
(2)ところが、軟弱地盤地帯では逆に盛土を先行し一定期間経過してから掘削し、構造物を作る場合もよくあます。なぜ、こんな面倒なことをするかというとあらじめ盛土での沈下を発生させて、構造物を作ってから沈下を防ぐためです。

No.1 回答者： JUN-2 回答日時： 2004/10/27 22:10

近所に高速道路が通っていて、工事をずっと観察？していました。

盛り土のとぎれている部分は、交差する道路が通る場所です。
道路の通るところへコンクリートで覆いを作り、完成後、その上に土を盛ります。

先に盛り土をして、その後トンネルを掘るより簡単に・安上がりに工事ができるはずです。