鋼板樁工河流堤壩加固技術

1前言

河流堤壩具有漲水時保護大地的機能。但如果河水泛濫，毀壞堤壩所具有的機能，就會使大地造成極大的災害。因此保持堤防的機能，使之針對浸透，侵蝕，水漫堤壩，地震等發生時也能有很好的安全性是必須的。

具有很好的韌性且品質均一的鋼板樁被首要使用在河流護岸的工程中。JFE、新日鐵、住友金屬等公司為了推進普及鋼板樁在河流護岸強化的利用技術，特成立了堤防加周研究委員會。

本論文主要就該委員會所研討的河流堤防加固的應用技術方面進行了論述。

2使用鋼板樁對河流堤防的加固

對于使用鋼板樁對河流堤防的加固工法，主要針對①侵蝕對策②地基漏水對策③耐震對策等進行論述。

2.1侵蝕的對策

在河流堤防以及護岸的侵蝕損害中比較顯著的損害如圖1所示的伴隨壩基前面的河床被沖刷，常發生壩基面以及護坡面的侵蝕損害。隨著洪水時的流量的增大還會發生河床降低的現象，這主要是沖刷現象會使河流寬幅發生變化，水路發生彎曲蛇形以及沙洲的發生等原因。如圖2所示，在護岸壩基處如使用鋼板樁的話，即使河床下降到設計許可的河床高度，自力式的護岸構造也能夠防護堤防的免受侵蝕。

2.2壩基漏水的對策

所謂壩基漏水如圖3所示就是在堤防下面有透水性高的砂層或砂礫層時，洪水發生時浸透水通過透水層，在堤內側坡腳附近抵抗力最小地方發生漏水的現象。如發生漏水現象伴隨著坡腳的崩壞并擴大會發展到堤防的崩壞，這樣的堤防是不耐水壓的壞堤。

對于這種現象，如圖4所示，如果使用鋼板樁向下打到不透水層以下1米構筑止水墻的話，作為壩基漏水的對策是很有效的。通常在堤壩正面坡頂部位設置鋼板柱。在沒有不透水層或者比較深的場合，要將鋼板樁埋深到不引起沸騰或管涌的位置。

為了驗證鋼板樁對壩基漏水的效果，實施了2次方的浸透解析。如圖5解析模型所示，透水系數見表1設定。結果見圖6。圖中線的長短代表流速，可以看到堤壩背面坡腳處的最大流速在有鋼板樁時明顯變小。

而且局部動水斜率Ic也從無鋼板樁時的1.44變為有時的0.42。由此我們懂得通過打設鋼板樁對提高堤防的防浸透破壞的安全性的作用明顯。

對于防止壩基漏水大規模使用鋼板樁的例子是平成11年所施工的福島縣阿武隅河的水害對策工程（圖片1）。在延長28公里圍范共打設2W及3W長度在6.0-12.5米，鋼重約20000噸鋼板樁。另外平成12年對名古屋天白河也采用了對樣的對策。近年作為止水墻在調正池的使用也在增加。