土留め構造体
【課題】壁面材の座屈を防止できる土留め構造体を提供する。
【解決手段】盛土材１を含む層１０を上下多層に備える土留め構造体１００であって、層１０が、盛土材１を締め固めた盛土部２と、盛土部２より法面側に配置された壁面材４と、盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイル５と、を備えており、壁面材４が、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えており、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の層から上側の層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に層が積層されている、土留め構造体１００とする。
【解決手段】盛土材１を含む層１０を上下多層に備える土留め構造体１００であって、層１０が、盛土材１を締め固めた盛土部２と、盛土部２より法面側に配置された壁面材４と、盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイル５と、を備えており、壁面材４が、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えており、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の層から上側の層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に層が積層されている、土留め構造体１００とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁や堤防などに好適に用いられる土留め構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部の傾斜面における土砂崩れ又は土砂流出の防止や、河川における護岸のために、例えば土嚢中に土を詰めて締め固めた盛土材を積み上げて構成される土留め構造体を用いることがある。このような土留め構造体の中には、締め固められた盛土材中に、樹脂製のネットなどからなる補強材を埋設して補強することにより、垂直に近い法面を備えたものもある。
【０００３】
従来の土留め構造体に関する技術としては、例えば、非特許文献１に記載された補強土壁がある。非特許文献１には、締め固められた盛土材の法面側に鋼製枠を設置し、該盛土材及び鋼製枠をジオテキスタイルで包んで補強土壁を構成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ジオテキスタイルを用いた補強土の設計・施行マニュアル、ジオテキスタイル補強土工法普及委員会 財団法人土木研究センター、図４．６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記非特許文献１に開示されている土留め構造体のように、締め固められた盛土材及び該盛土材の法面側に設置された鋼製枠をジオテキスタイルで巻き込んだ従来の土留め構造体では、鋼製枠（壁面材）が座屈するという問題があった。非特許文献１に記載されているような従来の土留め構造体において、壁面材が座屈する原因について、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を参照しつつ以下に説明する。
【０００６】
以下、土留め構造体や土留め構造体を構成する層の地盤側の面を「底面」、地盤側の面に対向する面を「天面」という。また、土留め構造体の法面を境にして土留め構造体側を「内側」、その反対側を「外側」という。なお、本発明において「法面」とは、土留め構造体によって形成される略垂直な面も含む概念であり、土留め構造体によって水平に近い面と該面より垂直に近い面とが交互になって階段状の面が形成される場合においては、該垂直に近い面の方を指す概念である。
【０００７】
図１０（Ａ）は、施工初期における従来の土留め構造体５００の一部を概略的に示す断面図である。図１０（Ｂ）は、施工後、しばらく時間が経過した後における従来の土留め構造体５００の一部を概略的に示す断面図である。
【０００８】
土留め構造体５００は、図１０（Ａ）に示したように、壁面材５０４と、壁面材５０４より内側において締め固めた盛土材１で構成される盛土部５０２と、一部が盛土部５０２の底面側を覆うように敷設されるとともに、他の部分で壁面材５０４を巻き込むようにして壁面材５０４の法面側及び盛土部５０２の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイル５０５と、を備える層５１０を上下に複数積層して構成されている（図１０には２層のみ示している。）。壁面材５０４は、略水平に設置された水平片５０４ａ及び該水平片５０４ａの法面側の端に立設する立設片５０４ｂを備えており、立設片５０４ｂの水平片５０４ａに対する角度θ２は、通常７０度程度である。このような層５１０を積み重ねていくと、下側の層５１０ａに備えられたジオテキスタイル５０５のうち該層５１０ａの天面側の一部を覆う部分５０５ｃが、層５１０ａより上に重ねられた層５１０ｂなどの他の層の圧縮沈下によって矢印ｙの方向に荷重を加えられることになる。このとき、層５１０ａに備えられたジオテキスタイル５０５のうち法面を覆う部分５０５ｂが、矢印ｘの方向に引っ張られ、その引張応力により壁面材５０４の立設片５０４ｂの上端部側から曲げ応力が加わることになる。その結果、施工後ある程度時間が経過すると、図１０（Ｂ）に示したように壁面材５０４の立設片５０４ｂが座屈していた。
【０００９】
そこで、本発明は、壁面材の座屈を防止できる土留め構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。
【００１１】
本発明は、盛土材を含む層を上下多層に備える土留め構造体であって、該層が、盛土材を締め固めた盛土部と、盛土部より法面側に配置された壁面材と、盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆うジオテキスタイルと、を備えており、壁面材が、略水平に設置される水平片と、該水平片の法面側の端に立設する立設片とを備えており、水平片と立設片との交差角が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の層から上側の層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に層が積層されている、土留め構造体である。
【００１２】
ここに「盛土材を締め固めた」とは、盛土材に何らかの手段で圧力を加え固めることを意味し、当該手段としては従来の公知の手段を特に限定することなく用いることができる。また、「盛土部の天面のうち法面側の一部」とは、ジオテキスタイルによって盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったときに、該ジオテキスタイルがその状態を維持できる（外れてしまわない）程度の長さを意味する。すなわち、「盛土部の天面のうち法面側の一部を覆う」とは、例えば、盛土部の天面のうち法面側の端から１ｍ以上覆うことが好ましく、２ｍ以上覆うことがより好ましい。また、「略水平」とは、水平面に対して±１０度の範囲を意味する。
【００１３】
また、本発明の土留め構造体において、ジオテキスタイルのうち壁面材の法面側を覆う部分が壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有することが好ましい。
【００１４】
ここに「ジオテキスタイルのうち壁面材の法面側を覆う部分が壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有する」とは、ジオテキスタイルによって盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったとき、法面に直交する鉛直断面において、立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔を５ｃｍ以下にできるような柔軟性をジオテキスタイルが有していることを意味する。当該間隔は３ｃｍ以下であることが好ましく、２ｃｍ以下であることがより好ましい。なお、上記のように「立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」を見る場合において、立設片の法面側の面が凹凸を有している場合は、立設片の法面側における底面側の端と天面側の端とを結ぶ面に平行な面のうち、立設片の最も外側の部分と接する平面を考えて、該平面における壁面材の高さ方向の中点と同じ高さの位置と、ジオテキスタイルとの間隔を「立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」とみなすことができる。また、上記立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間に他の部材が介在している場合は、該他の部材とジオテキスタイルとの間隔を「壁面材の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」とみなすことができる。
【００１５】
また、本発明の土留め構造体において、盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイルが複数のジオテキスタイルを連結して構成されており、壁面材の法面側を覆う部分と、盛土部の底面側を覆う部分とが、硬さが異なるジオテキスタイルで構成されており、壁面材の法面側を覆うジオテキスタイルが、盛土部の底面側を覆うジオテキスタイルより柔らかいことが好ましい。
【００１６】
本発明においてジオテキスタイルの硬さや柔らかさとは、ジオテキスタイルの曲げ易さを意味している。すなわち、柔らかいとは、曲げ易いことを意味しており、硬いとは、曲げ難いことを意味している。
【００１７】
また、本発明の土留め構造体において、ジオテキスタイルを複数連結する場合、連結されるジオテキスタイルが縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されており、縦方向ストランドと横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、縦方向ストランドの引張強さ、及び横方向ストランドの引張強さ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の土留め構造体によれば、壁面材の座屈を防止することができる。また、本発明の土留め構造体は、盛土材を含む層を下側から上側に向かうにしたがってセットバックされているので、上下層間にあるステップ部に種子が根付き易く、法面側の緑化を促進することができるほか、雨天時にステップ部で雨水の流れを減速させ、雨水による侵食を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一つの実施形態にかかる本発明の土留め構造体１００の一部を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩでの断面を概略的に示した図である。
【図３】図２に破線ＩＩＩで示した部分を拡大した概略図である。
【図４】ジオテキスタイルの連結方法を説明する平面図である。
【図５】（Ａ）は、土留め構造体１００の施工過程のうち一の過程を概略的に示した断面図である。（Ｂ）は、土留め構造体１００の施工過程のうち他の過程を概略的に示した断面図である。
【図６】（Ａ）は、土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。（Ｂ）は、土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。
【図７】土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。
【図８】他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体の一部を概略的に示した斜視図である。
【図９】さらに他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体の一部を概略的に示した断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の土留め構造体において壁面材が座屈する原因を説明する断面図である。
【図１１】従来の土留め構造体において、壁面材とジオテキスタイルとの間にできる間隙について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比などを実物のそれから変更し、誇張している場合がある。また、各図面において同様の構成のものには同じ符号を付している。さらに、見易さのために簡略化して示したり、繰り返しとなる符号を一部省略したり、説明を省略する構成部材の図示を省略していたりする場合がある。
【００２１】
図１は、一つの実施形態にかかる本発明の土留め構造体１００を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩでの断面を概略的に示した図である。図１及び図２に示したように、土留め構造体１００は略水平に均した地盤５０上に施工されており、地山５１の法面を覆っている。
【００２２】
土留め構造体１００は、盛土材１を含む層１０を上下多層に備えている。層１０は、下側の層１０から上側の層１０に向かうにしたがってセットバックするように階段状に積層されている。すなわち、図１及び図２に示したように、土留め構造体１００にはステップ部１１が形成されている。
【００２３】
図３及び適宜示す図を参照しつつ、土留め構造体１００について、さらに詳細に説明する。図３は、図２に破線ＩＩＩで囲った部分（層１０ａの一部及び層１０ｂの一部）を拡大した概略図である。図３に示すように、層１０は、盛土材１を締め固めて形成された盛土部２と、盛土部２の法面側に配置された壁面材４と、ジオテキスタイル５と、を備えている。図３には盛土部２の一部のみ示しているが、盛土部２は地山５１の法面まで形成されている。盛土部２を構成する盛土材１としては、従来の盛土材を特に限定することなく用いることができる。
【００２４】
また、図３に示すように壁面材４と盛土部２との間には、植生マット３を備えてもよい。このように植生マット３を備えることによって、層１０に充填された盛土材１が層１０の法面側から漏れることを防止できるとともに、層１０の法面側を緑化することが容易になる。植生マット３としては、公知の植生マットを特に限定することなく用いることができる。
【００２５】
壁面材４は、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えている。また、ジオテキスタイル５は、盛土部２の底面側を覆う部分（以下、「底面部」という。）５ａ、壁面材の法面側を覆う部分（以下、「法面部」という。）５ｂ、及び盛土部２の天面のうち少なくとも法面側の一部を覆う部分（以下、「天面部」という。）５ｃを備えている。壁面材４及びジオテキスタイル５の構成については、後に詳述する。
【００２６】
上述したように、土留め構造体１００にはステップ部１１が設けられている。このようにステップ部１１を設けることによって、上に積層された層に押さえつけられることによって壁面材４の立設片４ｂが座屈することを防止できる。土留め構造体１００によれば、ステップ部１１を設けることによって、層１０ｂ及び層１０ｂよりも上に積まれた層１０によって層１０ａに備えられるジオテキスタイル５の天面部５ｃが押さえつけられたとしても、ジオテキスタイル５の法面部５ｂが立設片４ｂの上端部を内側に押す力は、図１０に示したようなステップ部がない従来の土留め構造体よりも弱くなる。そのため、立設片４ｂの座屈を防止することができる。
【００２７】
ステップ部１１の幅（図２におけるステップ部１１の左右方向の長さ）は、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を考慮して適宜決定される。すなわち、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が直角に近い角度である場合や立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態である場合（θ１が鈍角である場合）は、後述するように立設片４ｂが座屈し難くなるため、ステップ部１１の幅を小さくすることができる。一方、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角がθ１が小さい場合は、ステップ部１１の幅を大きくする方が好ましい。ステップ部１１の幅は、例えば、５ｃｍ以上であることが好ましく、１０ｃｍ以上であることがより好ましく、１５ｃｍ以上であることがさらに好ましい。また、土留め構造体１００の表面によって構成される斜面の勾配を適切な範囲にするという観点からは、ステップ部１１の幅は１００ｃｍ以下であることが好ましく、５０ｃｍ以下であることがより好ましく、２０ｃｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２８】
また、ステップ部１１を設けることによって、土留め構造体１００の表面（法面及びステップ部１１）を緑化することが容易になる。さらに、雨天時にステップ部１１で雨水の流れを減速させることができるため、土留め構造体１００が雨水によって侵食されることを防止することもできる。
【００２９】
次に、壁面材４について説明する。壁面材４は、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えている。水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１は、４５度以上１２０度以下であり、５５度以上１１０度以下であることが好ましく、８５度以上１００度以下であることがより好ましく、８８度以上９５度以下であることが最も好ましい。壁面材４は、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が上記範囲内であれば、その他は従来の壁面材と同様の構成とすることができる。ただし、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にする、又は立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態とすれば、以下に説明するように、立設片４ｂの座屈を防止することがさらに容易になる。
【００３０】
上述したように、従来の、締め固められた盛土材及び該盛土材の法面側に設置された壁面材をジオテキスタイルで巻き込んだ土留め構造体では、壁面材が座屈するという問題があった。一方、土留め構造体１００では、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にする、又は立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態とすることによって、層１０ｂ及び層１０ｂよりも上に積まれた層１０によって層１０ａに備えられるジオテキスタイル５の天面部５ｃが押さえつけられ、ジオテキスタイル５の法面部５ｂによって立設片４ｂの上端部が内側に押されたとしても、その力に対して立設片４ｂが対抗しやすくなるため、立設片４ｂの座屈を防止し易くなる。
【００３１】
また、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にすることによって、土留め構造体１００のＲ部や隅部１０１（図１参照）の施工をする際に、壁面材４を切断せずに並べることができるため、施工性が向上する。例えば、図１０に示した壁面材５０４のようにθ２が７０度程度であると、壁面材５０４を並べてＲ部や隅部を形成する際、隣接する壁面材５０４の立設片５０４ｂ同士が当たるため、少なくとも一方の壁面材５０４の立設片５０４ｂを切断しなければならなくなる。
【００３２】
さらに、層１０では、盛土材１を締め固める際などに壁面材４が変形することを防止するため、図３に示すように斜体材６を用いている。斜体材６は、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が広がることを防止するように設けられている。例えば、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとが、それぞれ水平面及び法面に平行な横筋と該横筋に直交する縦筋とを有する格子状に構成されている場合、斜体材６の一方の端を水平片４ａの横筋に引っ掛けるとともに、斜体材６の他方の端を立設片４ｂの横筋に引っ掛けることによって、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が広がることを防止できる。斜体材６としては、従来と同様のものを特に限定することなく用いることができる。
【００３３】
次に、ジオテキスタイル５について説明する。ジオテキスタイル５は、盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆っている。最下層１０ａでは、ジオテキスタイル５のうち底面部５ａは地盤５０に固定されており、その他の層１０では、ジオテキスタイル５のうち底面部５ａは当該層１０の下に備えられる層１０の盛土部２の天面（層１０ｂの場合は、層１０ａの盛土部２の天面）に固定されている。さらに、各層１０において、ジオテキスタイル５のうち天面部５ｃは当該層１０の盛土部２の天面に固定されている。このようにしてジオテキスタイル５の底面部５ａ及び天面部５ｃを固定することによって、壁面材４及び盛土部２の法面側の一部をジオテキスタイル５で包み込んでいる。
【００３４】
ジオテキスタイル５は一つのジオテキスタイルで構成されていても良いが、複数のジオテキスタイルを連結して構成されていてもよい。ただし、以下に説明するように、複数のジオテキスタイルを連結してジオテキスタイル５を構成し、法面部５ｂは壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルで構成することが好ましい。
【００３５】
従来技術の例として示した図１０（Ａ）では、ジオテキスタイル５０５が壁面材５０４に密着しているように示したが、実際には図１１に示すように、壁面材５０４とジオテキスタイル５０５との間には間隙ｓが形成されることがあった。このような間隙ｓが形成されるのは、壁面材に追従できないような硬いジオテキスタイルが用いられていたからである。そのような硬いジオテキスタイルが用いられていたのは、盛土材内に埋設されるジオテキスタイル（底面部）の強度は、土留め構造体の高さ、土留め構造体の法面の勾配、盛土材の質などを基に、設計基準に沿って決定されるものであり、通常、そのようにして決定された強度を有するジオテキスタイルは、壁面材に追従できないような硬いジオテキスタイルだからである。例えば、土留め構造体の高さを高くしなければならない場合や、盛土材が滑り易い土や砂である場合には、構造体を安定させるため高い引張強度のジオテキスタイルが必要となる。高い引張強度のジオテキスタイルは重量が大きく硬いため、このようなジオテキスタイルは壁面材に追従できなかった。
【００３６】
上述したように、従来は壁面材とジオテキスタイルとの間に間隙が形成されることがあったが、少なくとも法面部５ｂは壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルで構成することによって、法面部５ｂと立設片４ｂとの間隙を少なくすることができる。このようにして法面部５ｂと立設片４ｂとの間隙を少なくすることによって、立設片４ｂが外側に膨らむように変形することを抑制できる。そのため、盛土部２が該盛土部２を備える層１０の上に積まれた他の層１０によって押さえつけられ、該盛土部２が立設片４ｂを外側に押したとしても、立設片４ｂが座屈することを防止でき、法面部５ｂが立設片４ｂに密着している場合には、法面部５ｂのテンションも相俟って立設片４ｂの座屈を防止することができる。なお、壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルとは、例えば、一般的なポリエチレン、ポリプロピレン製補強材ジオテキスタイルの場合、目付量１０００ｇ/ｍ2以下、好ましくは５００ｇ/ｍ2以下であるジオテキスタイルを挙げることができる。
【００３７】
また、法面部５ｂに柔らかいジオテキスタイルを用いることによって、土留め構造体１００の施工性を向上させることもできる。
【００３８】
上述したように、底面部５ａには硬いジオテキスタイルを用いなければならないことがあるので、そのような場合において法面部５ｂには柔らかいジオテキスタイルを用いる場合、底面部５ａと法面部５ｂとで硬さが異なるジオテキスタイルを用いて、それらを連結することが好ましい。
【００３９】
あるジオテキスタイルと他のジオテキスタイルとを連結する方法の具体例について、図４を参照しつつ説明する。図４は、ジオテキスタイル１５とジオテキスタイル２５とが連結材２０によって連結された部分の一部を概略的に示す平面図である。図４には、縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されたジオテキスタイル同士を連結する例を示している。
【００４０】
一方のジオテキスタイル１５の端部に他方のジオテキスタイル２５の端部を連結させるには、図４に示すように、まず、一方のジオテキスタイル１５の端部に他方のジオテキスタイル２５の端部を重ねる。そして、上側のジオテキスタイル１５の横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…と縦方向ストランド１５ｂ、１５ｂとによってできる隙間１５ｃ、１５ｃ、…に、下側のジオテキスタイル２５の横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…を通し、横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…と横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…との間に連結材２０を通すことによって、ジオテキスタイル１５とジオテキスタイル２５とを簡単に連結することができる。このようにして２つのジオテキスタイルを連結させると、横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…及び縦方向ストランド１５ｂ、１５ｂ、…の結節点１５ｄ、１５ｄ、…と、横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…及び縦方向ストランド２５ｂ、２５ｂ、…の結節点２５ｄ、２５ｄ、…とに強い負荷がかかる。そのため、縦方向ストランドと横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、縦方向ストランドの引張強さ及び横方向ストランドの引張強さ以上であることが好ましい。これによりジオテキスタイル同士を強度低下なく、また張力が作用した場合でも変形することなく連結することができる。このようなジオテキスタイルは、例えば、合成高分子製のシートに一定間隔で所定の大きさの穴を開け、当該シートを一軸又は二軸に加熱延伸することによって成形することができる。このようなジオテキスタイルで市販されているものとしては、例えば、三菱樹脂株式会社製のテンサー（登録商標）を挙げることができる。
【００４１】
なお、天面部５ｃに用いるジオテキスタイルは上述したような設計基準に沿って決定されるものではないため、底面部５ａと法面部５ｂとで異なるジオテキスタイルを用いる場合であっても、天面部５ｃ及び法面部５ｂは一つのジオテキスタイルで構成することができる。
【００４２】
上述したように、底面部５ａと法面部５ｂとで硬さが異なるジオテキスタイルを用いる場合であっても、ジオテキスタイルを連結することによって、該ジオテキスタイルで盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆うことができる。なお、本発明は複数のジオテキスタイルを連結する形態に限定されるものではなく、１枚のジオテキスタイルによって盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆うこともできる。施工条件によっては、底面部５ａに柔軟性を有するジオテキスタイルを使用可能であり、このような場合は、底面部５ａと法面部５ｂを柔軟性を有する１枚のジオテキスタイルで構成することができる。１枚のジオテキスタイルで盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆う場合は、ジオテキスタイルの連結作業が必要なくなるため、複数のジオテキスタイルを連結する場合に比べて施工性が向上するという利点を有する。また、ジオテキスタイルの連結部における強度低下を懸念する必要もなくなる。
【００４３】
また、上述したようにジオテキスタイル５で壁面材４を包み込むことによって、土留め構造体１００を施工後、ジオテキスタイル５も壁面材４と同様に盛土材１による土圧に抵抗することができる。すなわち、ジオテキスタイル５にも壁面材４と同様の機能を担わせることができる。よって、単にジオテキスタイルを盛土材内に埋設しただけの土留め構造体（壁面材をジオテキスタイルで包み込んでいない土留め構造体）に用いる壁面材よりも軽量な壁面材を壁面材４として用いることができる。また、耐候性及び耐薬品性が強いジオテキスタイル５（例えば、三菱樹脂株式会社製のテンサー（登録商標））を用い、上記のようにジオテキスタイル５に壁面材４と同様の役割を担わせることによって、壁面材４が劣化する虞のある重工業地帯、海岸地帯、強酸雰囲気（温泉地帯など）、強アルカリ雰囲気（セメントなど）などでも土留め構造体１００を用いることができる。すわなち、土留め構造体１００を施工後に壁面材４が劣化したとしても、ジオテキスタイル５が盛土材１による土圧に抵抗し、層１０の変形を防止することができる。なお、層１０の変形が最も顕著な土留め構造体１００の施工初期には、壁面材４によって盛土材１による土圧に抵抗する効果、及びジオテキスタイル５によって盛土材１による土圧に抵抗する効果によって、層１０の変形を防止することができる。
【００４４】
また、上述したようにジオテキスタイル５は、盛土部２の天面のうち法面側の一部も覆っている。盛土部２の天面のうち法面側の一部とは、ジオテキスタイル５によって盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったときに、ジオテキスタイル５がその状態を維持できる（外れてしまわない）程度の長さを意味する。すなわち、盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆うとは、例えば、盛土部２の天面のうち法面側の端から１ｍ以上覆うことが好ましく、２ｍ以上覆うことがより好ましい。また、少なくともステップ部１１全体を覆うことが好ましく、ステップ部１１全体に加えてさらに法面側から１ｍ以上、盛土部２の天面を覆うことが好ましい。天面部５ｃでステップ部１１も覆うことによって、ステップ部１１が雨水などによって侵食されることを防止できる。
【００４５】
これまでは主に層１０ａを例にして土留め構造体１００に備えられる層１０の構成について説明したが、その他の層１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、及び１０ｆも層１０ａと同様の構成とすることができるため、他の層についての説明は省略する。また、図１及び図２には層１０が６層積層された形態を例示しているが、層１０の積層数は特に限定されない。また、各層１０の高さも特に限定されない。
【００４６】
次に、図５から図７を参照しつつ、土留め構造体１００の施工方法を説明する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７は、それぞれ土留め構造体１００の施工過程を概略的に示す断面図である。
【００４７】
土留め構造体１００を施工するには、まず、図５（Ａ）に示したように、ジオテキスタイル５の底面部５ａとなる部分を地盤５０に固定する。法面部５ｂ及び天面部５ｃと底面部５ａとで異なるジオテキスタイルを使用する場合、底面部５ａを構成するジオテキスタイルと法面部５ｂ及び天面部５ｃを構成するジオテキスタイルとを連結するタイミングは、底面部５ａを地盤５０に固定する前でもよく、底面部５ａを地盤５０に固定した後でもよい。ジオテキスタイル同士を連結する方法は上述した通りである。また、底面部５ａを地盤５０に固定する方法は特に限定されない。例えば、鉄杭などを用いて底面部５ａを地盤５０に固定することができる。
【００４８】
次に、図５（Ｂ）に示したように、壁面材４をジオテキスタイル５の底面部５ａ上に載置する。その前に、以下の手順で壁面材４等を組み立てておく。まず、壁面材４の内側に植生マット３を取り付ける。植生マット３を取り付ける方法は特に限定されない。このとき、植生マット３には、紙面奥側又は手前側の端に重ね代（同じ高さで隣接する壁面材４に重ねる部分）を設けておくことが好ましく、壁面材４の上端側は余分を持たせて外側に折り返しておくことが好ましい。次に植生マット３に斜体材６を通すために切り込みを設けるとともに、上述したようにして斜体材６を用いて壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとを連結する。
【００４９】
上述したようにしてジオテキスタイル５の底面部５ａを地盤５０に固定するとともに壁面材４等の組み立てが完了したら、図５（Ｂ）に示したように、壁面材４をジオテキスタイル５の底面部５ａ上に載置するとともに、壁面材４の水平片４ａを地盤５０に固定する。このとき図５（Ｂ）の奥／手前方向に隣接する壁面材４、４同士は、一方の壁面材４に取り付けられた植生マット３の重ね代を他方の壁面材４に重ねるとともに、隣接する壁面材４、４の端部同士を固定する。壁面材４、４の端部同士を固定する方法は特に限定されない。
【００５０】
上述したようにして複数の壁面材４を地盤５０上に並べて固定した後、図６（Ａ）に示したように、壁面材４より内側において、壁面材４の上端付近まで盛土材１を締め固めながら充填し、盛土部２を形成する。盛土材１を締め固めながら充填する方法は、特に限定されず、従来の公知の方法を用いることができる。
【００５１】
その後、図６（Ｂ）に示したように、ジオテキスタイル５で壁面材４の法面側及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆い、ジオテキスタイル５の緩みをとりながらジオテキスタイル５の天面部５ｃを盛土部２の天面に固定する。天面部５ｃを盛土部２の天面に固定する方法は特に限定されない。例えば、鉄杭などを用いて天面部５ｃを盛土部２の天面に固定することができる。
【００５２】
上述したようにして層１０ａを形成した後は、層１０ａを形成した手順と同様の手順で、図７に示したように、層１０ａ上に層１０ｂを形成する。このようにして、所定の高さとなるまで、下側の層１０から上側の層１０に向かうにしたがってセットバックするようにしながら階段状に層１０を積層していくことによって、土留め構造体１００を施行することができる。
【００５３】
これまでの本発明の説明では、地山５１の法面に沿って設けられた土留め構造体１００を例にして説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。図８は、他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体２００の一部を概略的に示した斜視図である。図８に示した土留め構造体２００のように、本発明の土留め構造体は、対向する両面に法面を有する形態であってもよい。図８に示したように、土留め構造体２００は全ての法面が階段状になるように積層された複数の層２０を備えている。各層２０の各法面側の構成は、層１０の法面側と同様とすることができるので、説明を省略する。土留め構造体２００のように対向する両面に法面を有する形態の土留め構造体は、例えば、堤防などに好適に用いることができる。
【００５４】
また、これまでの本発明の説明では、壁面材の水平片と立設片との交差角が直角に近い形態を図示して説明したが、上述したように本発明の土留め構造体に備えられる壁面材の水平片と立設片との交差角は４５度以上１２０度以下であればよい。図９は、さらに他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体３００の一部を概略的に示した断面図であり、図３に対応する図である。図９に示した土留め構造体３００は、壁面材３４が、水平片３４ａと水平片３４ａの法面側の端に立設する立設片３４ｂとを備えており、水平片３４ａと立設片３４ｂとの交差角θ１が鋭角である以外は、上述した土留め構造体１００と同様である。かかる形態であってもステップ部１１を設けることによって、土留め構造体１００と同様に、壁面材３４の立設片３４ｂが座屈することを防止できる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 盛土材
２ 盛土部
３ 植生マット
４、３４ 壁面材
４ａ、３４ａ 水平片
４ｂ，３４ｂ 立設片
５ ジオテキスタイル
６ 斜体材
１０、２０、３０ 層
１１ ステップ部
５０ 地盤
５１ 地山
１００、２００、３００ 土留め構造体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、擁壁や堤防などに好適に用いられる土留め構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
山間部の傾斜面における土砂崩れ又は土砂流出の防止や、河川における護岸のために、例えば土嚢中に土を詰めて締め固めた盛土材を積み上げて構成される土留め構造体を用いることがある。このような土留め構造体の中には、締め固められた盛土材中に、樹脂製のネットなどからなる補強材を埋設して補強することにより、垂直に近い法面を備えたものもある。
【０００３】
従来の土留め構造体に関する技術としては、例えば、非特許文献１に記載された補強土壁がある。非特許文献１には、締め固められた盛土材の法面側に鋼製枠を設置し、該盛土材及び鋼製枠をジオテキスタイルで包んで補強土壁を構成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ジオテキスタイルを用いた補強土の設計・施行マニュアル、ジオテキスタイル補強土工法普及委員会 財団法人土木研究センター、図４．６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記非特許文献１に開示されている土留め構造体のように、締め固められた盛土材及び該盛土材の法面側に設置された鋼製枠をジオテキスタイルで巻き込んだ従来の土留め構造体では、鋼製枠（壁面材）が座屈するという問題があった。非特許文献１に記載されているような従来の土留め構造体において、壁面材が座屈する原因について、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を参照しつつ以下に説明する。
【０００６】
以下、土留め構造体や土留め構造体を構成する層の地盤側の面を「底面」、地盤側の面に対向する面を「天面」という。また、土留め構造体の法面を境にして土留め構造体側を「内側」、その反対側を「外側」という。なお、本発明において「法面」とは、土留め構造体によって形成される略垂直な面も含む概念であり、土留め構造体によって水平に近い面と該面より垂直に近い面とが交互になって階段状の面が形成される場合においては、該垂直に近い面の方を指す概念である。
【０００７】
図１０（Ａ）は、施工初期における従来の土留め構造体５００の一部を概略的に示す断面図である。図１０（Ｂ）は、施工後、しばらく時間が経過した後における従来の土留め構造体５００の一部を概略的に示す断面図である。
【０００８】
土留め構造体５００は、図１０（Ａ）に示したように、壁面材５０４と、壁面材５０４より内側において締め固めた盛土材１で構成される盛土部５０２と、一部が盛土部５０２の底面側を覆うように敷設されるとともに、他の部分で壁面材５０４を巻き込むようにして壁面材５０４の法面側及び盛土部５０２の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイル５０５と、を備える層５１０を上下に複数積層して構成されている（図１０には２層のみ示している。）。壁面材５０４は、略水平に設置された水平片５０４ａ及び該水平片５０４ａの法面側の端に立設する立設片５０４ｂを備えており、立設片５０４ｂの水平片５０４ａに対する角度θ２は、通常７０度程度である。このような層５１０を積み重ねていくと、下側の層５１０ａに備えられたジオテキスタイル５０５のうち該層５１０ａの天面側の一部を覆う部分５０５ｃが、層５１０ａより上に重ねられた層５１０ｂなどの他の層の圧縮沈下によって矢印ｙの方向に荷重を加えられることになる。このとき、層５１０ａに備えられたジオテキスタイル５０５のうち法面を覆う部分５０５ｂが、矢印ｘの方向に引っ張られ、その引張応力により壁面材５０４の立設片５０４ｂの上端部側から曲げ応力が加わることになる。その結果、施工後ある程度時間が経過すると、図１０（Ｂ）に示したように壁面材５０４の立設片５０４ｂが座屈していた。
【０００９】
そこで、本発明は、壁面材の座屈を防止できる土留め構造体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段をとる。
【００１１】
本発明は、盛土材を含む層を上下多層に備える土留め構造体であって、該層が、盛土材を締め固めた盛土部と、盛土部より法面側に配置された壁面材と、盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆うジオテキスタイルと、を備えており、壁面材が、略水平に設置される水平片と、該水平片の法面側の端に立設する立設片とを備えており、水平片と立設片との交差角が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の層から上側の層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に層が積層されている、土留め構造体である。
【００１２】
ここに「盛土材を締め固めた」とは、盛土材に何らかの手段で圧力を加え固めることを意味し、当該手段としては従来の公知の手段を特に限定することなく用いることができる。また、「盛土部の天面のうち法面側の一部」とは、ジオテキスタイルによって盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったときに、該ジオテキスタイルがその状態を維持できる（外れてしまわない）程度の長さを意味する。すなわち、「盛土部の天面のうち法面側の一部を覆う」とは、例えば、盛土部の天面のうち法面側の端から１ｍ以上覆うことが好ましく、２ｍ以上覆うことがより好ましい。また、「略水平」とは、水平面に対して±１０度の範囲を意味する。
【００１３】
また、本発明の土留め構造体において、ジオテキスタイルのうち壁面材の法面側を覆う部分が壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有することが好ましい。
【００１４】
ここに「ジオテキスタイルのうち壁面材の法面側を覆う部分が壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有する」とは、ジオテキスタイルによって盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったとき、法面に直交する鉛直断面において、立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔を５ｃｍ以下にできるような柔軟性をジオテキスタイルが有していることを意味する。当該間隔は３ｃｍ以下であることが好ましく、２ｃｍ以下であることがより好ましい。なお、上記のように「立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」を見る場合において、立設片の法面側の面が凹凸を有している場合は、立設片の法面側における底面側の端と天面側の端とを結ぶ面に平行な面のうち、立設片の最も外側の部分と接する平面を考えて、該平面における壁面材の高さ方向の中点と同じ高さの位置と、ジオテキスタイルとの間隔を「立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」とみなすことができる。また、上記立設片の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間に他の部材が介在している場合は、該他の部材とジオテキスタイルとの間隔を「壁面材の高さ方向の中点とジオテキスタイルとの間隔」とみなすことができる。
【００１５】
また、本発明の土留め構造体において、盛土部の底面側、壁面材の法面側、及び盛土部の天面のうち法面側の一部を覆うジオテキスタイルが複数のジオテキスタイルを連結して構成されており、壁面材の法面側を覆う部分と、盛土部の底面側を覆う部分とが、硬さが異なるジオテキスタイルで構成されており、壁面材の法面側を覆うジオテキスタイルが、盛土部の底面側を覆うジオテキスタイルより柔らかいことが好ましい。
【００１６】
本発明においてジオテキスタイルの硬さや柔らかさとは、ジオテキスタイルの曲げ易さを意味している。すなわち、柔らかいとは、曲げ易いことを意味しており、硬いとは、曲げ難いことを意味している。
【００１７】
また、本発明の土留め構造体において、ジオテキスタイルを複数連結する場合、連結されるジオテキスタイルが縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されており、縦方向ストランドと横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、縦方向ストランドの引張強さ、及び横方向ストランドの引張強さ以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の土留め構造体によれば、壁面材の座屈を防止することができる。また、本発明の土留め構造体は、盛土材を含む層を下側から上側に向かうにしたがってセットバックされているので、上下層間にあるステップ部に種子が根付き易く、法面側の緑化を促進することができるほか、雨天時にステップ部で雨水の流れを減速させ、雨水による侵食を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一つの実施形態にかかる本発明の土留め構造体１００の一部を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩでの断面を概略的に示した図である。
【図３】図２に破線ＩＩＩで示した部分を拡大した概略図である。
【図４】ジオテキスタイルの連結方法を説明する平面図である。
【図５】（Ａ）は、土留め構造体１００の施工過程のうち一の過程を概略的に示した断面図である。（Ｂ）は、土留め構造体１００の施工過程のうち他の過程を概略的に示した断面図である。
【図６】（Ａ）は、土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。（Ｂ）は、土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。
【図７】土留め構造体１００の施工過程のうちさらに他の過程を概略的に示した断面図である。
【図８】他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体の一部を概略的に示した斜視図である。
【図９】さらに他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体の一部を概略的に示した断面図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の土留め構造体において壁面材が座屈する原因を説明する断面図である。
【図１１】従来の土留め構造体において、壁面材とジオテキスタイルとの間にできる間隙について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、図面は、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比などを実物のそれから変更し、誇張している場合がある。また、各図面において同様の構成のものには同じ符号を付している。さらに、見易さのために簡略化して示したり、繰り返しとなる符号を一部省略したり、説明を省略する構成部材の図示を省略していたりする場合がある。
【００２１】
図１は、一つの実施形態にかかる本発明の土留め構造体１００を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示したＩＩ−ＩＩでの断面を概略的に示した図である。図１及び図２に示したように、土留め構造体１００は略水平に均した地盤５０上に施工されており、地山５１の法面を覆っている。
【００２２】
土留め構造体１００は、盛土材１を含む層１０を上下多層に備えている。層１０は、下側の層１０から上側の層１０に向かうにしたがってセットバックするように階段状に積層されている。すなわち、図１及び図２に示したように、土留め構造体１００にはステップ部１１が形成されている。
【００２３】
図３及び適宜示す図を参照しつつ、土留め構造体１００について、さらに詳細に説明する。図３は、図２に破線ＩＩＩで囲った部分（層１０ａの一部及び層１０ｂの一部）を拡大した概略図である。図３に示すように、層１０は、盛土材１を締め固めて形成された盛土部２と、盛土部２の法面側に配置された壁面材４と、ジオテキスタイル５と、を備えている。図３には盛土部２の一部のみ示しているが、盛土部２は地山５１の法面まで形成されている。盛土部２を構成する盛土材１としては、従来の盛土材を特に限定することなく用いることができる。
【００２４】
また、図３に示すように壁面材４と盛土部２との間には、植生マット３を備えてもよい。このように植生マット３を備えることによって、層１０に充填された盛土材１が層１０の法面側から漏れることを防止できるとともに、層１０の法面側を緑化することが容易になる。植生マット３としては、公知の植生マットを特に限定することなく用いることができる。
【００２５】
壁面材４は、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えている。また、ジオテキスタイル５は、盛土部２の底面側を覆う部分（以下、「底面部」という。）５ａ、壁面材の法面側を覆う部分（以下、「法面部」という。）５ｂ、及び盛土部２の天面のうち少なくとも法面側の一部を覆う部分（以下、「天面部」という。）５ｃを備えている。壁面材４及びジオテキスタイル５の構成については、後に詳述する。
【００２６】
上述したように、土留め構造体１００にはステップ部１１が設けられている。このようにステップ部１１を設けることによって、上に積層された層に押さえつけられることによって壁面材４の立設片４ｂが座屈することを防止できる。土留め構造体１００によれば、ステップ部１１を設けることによって、層１０ｂ及び層１０ｂよりも上に積まれた層１０によって層１０ａに備えられるジオテキスタイル５の天面部５ｃが押さえつけられたとしても、ジオテキスタイル５の法面部５ｂが立設片４ｂの上端部を内側に押す力は、図１０に示したようなステップ部がない従来の土留め構造体よりも弱くなる。そのため、立設片４ｂの座屈を防止することができる。
【００２７】
ステップ部１１の幅（図２におけるステップ部１１の左右方向の長さ）は、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を考慮して適宜決定される。すなわち、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が直角に近い角度である場合や立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態である場合（θ１が鈍角である場合）は、後述するように立設片４ｂが座屈し難くなるため、ステップ部１１の幅を小さくすることができる。一方、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角がθ１が小さい場合は、ステップ部１１の幅を大きくする方が好ましい。ステップ部１１の幅は、例えば、５ｃｍ以上であることが好ましく、１０ｃｍ以上であることがより好ましく、１５ｃｍ以上であることがさらに好ましい。また、土留め構造体１００の表面によって構成される斜面の勾配を適切な範囲にするという観点からは、ステップ部１１の幅は１００ｃｍ以下であることが好ましく、５０ｃｍ以下であることがより好ましく、２０ｃｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２８】
また、ステップ部１１を設けることによって、土留め構造体１００の表面（法面及びステップ部１１）を緑化することが容易になる。さらに、雨天時にステップ部１１で雨水の流れを減速させることができるため、土留め構造体１００が雨水によって侵食されることを防止することもできる。
【００２９】
次に、壁面材４について説明する。壁面材４は、略水平に設置される水平片４ａと、該水平片４ａの法面側の端に立設する立設片４ｂとを備えている。水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１は、４５度以上１２０度以下であり、５５度以上１１０度以下であることが好ましく、８５度以上１００度以下であることがより好ましく、８８度以上９５度以下であることが最も好ましい。壁面材４は、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が上記範囲内であれば、その他は従来の壁面材と同様の構成とすることができる。ただし、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にする、又は立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態とすれば、以下に説明するように、立設片４ｂの座屈を防止することがさらに容易になる。
【００３０】
上述したように、従来の、締め固められた盛土材及び該盛土材の法面側に設置された壁面材をジオテキスタイルで巻き込んだ土留め構造体では、壁面材が座屈するという問題があった。一方、土留め構造体１００では、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にする、又は立設片４ｂの上端が少し外側に倒れた形態とすることによって、層１０ｂ及び層１０ｂよりも上に積まれた層１０によって層１０ａに備えられるジオテキスタイル５の天面部５ｃが押さえつけられ、ジオテキスタイル５の法面部５ｂによって立設片４ｂの上端部が内側に押されたとしても、その力に対して立設片４ｂが対抗しやすくなるため、立設片４ｂの座屈を防止し易くなる。
【００３１】
また、水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１を直角に近い角度にすることによって、土留め構造体１００のＲ部や隅部１０１（図１参照）の施工をする際に、壁面材４を切断せずに並べることができるため、施工性が向上する。例えば、図１０に示した壁面材５０４のようにθ２が７０度程度であると、壁面材５０４を並べてＲ部や隅部を形成する際、隣接する壁面材５０４の立設片５０４ｂ同士が当たるため、少なくとも一方の壁面材５０４の立設片５０４ｂを切断しなければならなくなる。
【００３２】
さらに、層１０では、盛土材１を締め固める際などに壁面材４が変形することを防止するため、図３に示すように斜体材６を用いている。斜体材６は、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が広がることを防止するように設けられている。例えば、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとが、それぞれ水平面及び法面に平行な横筋と該横筋に直交する縦筋とを有する格子状に構成されている場合、斜体材６の一方の端を水平片４ａの横筋に引っ掛けるとともに、斜体材６の他方の端を立設片４ｂの横筋に引っ掛けることによって、壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとの交差角θ１が広がることを防止できる。斜体材６としては、従来と同様のものを特に限定することなく用いることができる。
【００３３】
次に、ジオテキスタイル５について説明する。ジオテキスタイル５は、盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆っている。最下層１０ａでは、ジオテキスタイル５のうち底面部５ａは地盤５０に固定されており、その他の層１０では、ジオテキスタイル５のうち底面部５ａは当該層１０の下に備えられる層１０の盛土部２の天面（層１０ｂの場合は、層１０ａの盛土部２の天面）に固定されている。さらに、各層１０において、ジオテキスタイル５のうち天面部５ｃは当該層１０の盛土部２の天面に固定されている。このようにしてジオテキスタイル５の底面部５ａ及び天面部５ｃを固定することによって、壁面材４及び盛土部２の法面側の一部をジオテキスタイル５で包み込んでいる。
【００３４】
ジオテキスタイル５は一つのジオテキスタイルで構成されていても良いが、複数のジオテキスタイルを連結して構成されていてもよい。ただし、以下に説明するように、複数のジオテキスタイルを連結してジオテキスタイル５を構成し、法面部５ｂは壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルで構成することが好ましい。
【００３５】
従来技術の例として示した図１０（Ａ）では、ジオテキスタイル５０５が壁面材５０４に密着しているように示したが、実際には図１１に示すように、壁面材５０４とジオテキスタイル５０５との間には間隙ｓが形成されることがあった。このような間隙ｓが形成されるのは、壁面材に追従できないような硬いジオテキスタイルが用いられていたからである。そのような硬いジオテキスタイルが用いられていたのは、盛土材内に埋設されるジオテキスタイル（底面部）の強度は、土留め構造体の高さ、土留め構造体の法面の勾配、盛土材の質などを基に、設計基準に沿って決定されるものであり、通常、そのようにして決定された強度を有するジオテキスタイルは、壁面材に追従できないような硬いジオテキスタイルだからである。例えば、土留め構造体の高さを高くしなければならない場合や、盛土材が滑り易い土や砂である場合には、構造体を安定させるため高い引張強度のジオテキスタイルが必要となる。高い引張強度のジオテキスタイルは重量が大きく硬いため、このようなジオテキスタイルは壁面材に追従できなかった。
【００３６】
上述したように、従来は壁面材とジオテキスタイルとの間に間隙が形成されることがあったが、少なくとも法面部５ｂは壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルで構成することによって、法面部５ｂと立設片４ｂとの間隙を少なくすることができる。このようにして法面部５ｂと立設片４ｂとの間隙を少なくすることによって、立設片４ｂが外側に膨らむように変形することを抑制できる。そのため、盛土部２が該盛土部２を備える層１０の上に積まれた他の層１０によって押さえつけられ、該盛土部２が立設片４ｂを外側に押したとしても、立設片４ｂが座屈することを防止でき、法面部５ｂが立設片４ｂに密着している場合には、法面部５ｂのテンションも相俟って立設片４ｂの座屈を防止することができる。なお、壁面材４の立設片４ｂに追従可能な柔軟性を有するジオテキスタイルとは、例えば、一般的なポリエチレン、ポリプロピレン製補強材ジオテキスタイルの場合、目付量１０００ｇ/ｍ2以下、好ましくは５００ｇ/ｍ2以下であるジオテキスタイルを挙げることができる。
【００３７】
また、法面部５ｂに柔らかいジオテキスタイルを用いることによって、土留め構造体１００の施工性を向上させることもできる。
【００３８】
上述したように、底面部５ａには硬いジオテキスタイルを用いなければならないことがあるので、そのような場合において法面部５ｂには柔らかいジオテキスタイルを用いる場合、底面部５ａと法面部５ｂとで硬さが異なるジオテキスタイルを用いて、それらを連結することが好ましい。
【００３９】
あるジオテキスタイルと他のジオテキスタイルとを連結する方法の具体例について、図４を参照しつつ説明する。図４は、ジオテキスタイル１５とジオテキスタイル２５とが連結材２０によって連結された部分の一部を概略的に示す平面図である。図４には、縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されたジオテキスタイル同士を連結する例を示している。
【００４０】
一方のジオテキスタイル１５の端部に他方のジオテキスタイル２５の端部を連結させるには、図４に示すように、まず、一方のジオテキスタイル１５の端部に他方のジオテキスタイル２５の端部を重ねる。そして、上側のジオテキスタイル１５の横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…と縦方向ストランド１５ｂ、１５ｂとによってできる隙間１５ｃ、１５ｃ、…に、下側のジオテキスタイル２５の横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…を通し、横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…と横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…との間に連結材２０を通すことによって、ジオテキスタイル１５とジオテキスタイル２５とを簡単に連結することができる。このようにして２つのジオテキスタイルを連結させると、横方向ストランド１５ａ、１５ａ、…及び縦方向ストランド１５ｂ、１５ｂ、…の結節点１５ｄ、１５ｄ、…と、横方向ストランド２５ａ、２５ａ、…及び縦方向ストランド２５ｂ、２５ｂ、…の結節点２５ｄ、２５ｄ、…とに強い負荷がかかる。そのため、縦方向ストランドと横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、縦方向ストランドの引張強さ及び横方向ストランドの引張強さ以上であることが好ましい。これによりジオテキスタイル同士を強度低下なく、また張力が作用した場合でも変形することなく連結することができる。このようなジオテキスタイルは、例えば、合成高分子製のシートに一定間隔で所定の大きさの穴を開け、当該シートを一軸又は二軸に加熱延伸することによって成形することができる。このようなジオテキスタイルで市販されているものとしては、例えば、三菱樹脂株式会社製のテンサー（登録商標）を挙げることができる。
【００４１】
なお、天面部５ｃに用いるジオテキスタイルは上述したような設計基準に沿って決定されるものではないため、底面部５ａと法面部５ｂとで異なるジオテキスタイルを用いる場合であっても、天面部５ｃ及び法面部５ｂは一つのジオテキスタイルで構成することができる。
【００４２】
上述したように、底面部５ａと法面部５ｂとで硬さが異なるジオテキスタイルを用いる場合であっても、ジオテキスタイルを連結することによって、該ジオテキスタイルで盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆うことができる。なお、本発明は複数のジオテキスタイルを連結する形態に限定されるものではなく、１枚のジオテキスタイルによって盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆うこともできる。施工条件によっては、底面部５ａに柔軟性を有するジオテキスタイルを使用可能であり、このような場合は、底面部５ａと法面部５ｂを柔軟性を有する１枚のジオテキスタイルで構成することができる。１枚のジオテキスタイルで盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆う場合は、ジオテキスタイルの連結作業が必要なくなるため、複数のジオテキスタイルを連結する場合に比べて施工性が向上するという利点を有する。また、ジオテキスタイルの連結部における強度低下を懸念する必要もなくなる。
【００４３】
また、上述したようにジオテキスタイル５で壁面材４を包み込むことによって、土留め構造体１００を施工後、ジオテキスタイル５も壁面材４と同様に盛土材１による土圧に抵抗することができる。すなわち、ジオテキスタイル５にも壁面材４と同様の機能を担わせることができる。よって、単にジオテキスタイルを盛土材内に埋設しただけの土留め構造体（壁面材をジオテキスタイルで包み込んでいない土留め構造体）に用いる壁面材よりも軽量な壁面材を壁面材４として用いることができる。また、耐候性及び耐薬品性が強いジオテキスタイル５（例えば、三菱樹脂株式会社製のテンサー（登録商標））を用い、上記のようにジオテキスタイル５に壁面材４と同様の役割を担わせることによって、壁面材４が劣化する虞のある重工業地帯、海岸地帯、強酸雰囲気（温泉地帯など）、強アルカリ雰囲気（セメントなど）などでも土留め構造体１００を用いることができる。すわなち、土留め構造体１００を施工後に壁面材４が劣化したとしても、ジオテキスタイル５が盛土材１による土圧に抵抗し、層１０の変形を防止することができる。なお、層１０の変形が最も顕著な土留め構造体１００の施工初期には、壁面材４によって盛土材１による土圧に抵抗する効果、及びジオテキスタイル５によって盛土材１による土圧に抵抗する効果によって、層１０の変形を防止することができる。
【００４４】
また、上述したようにジオテキスタイル５は、盛土部２の天面のうち法面側の一部も覆っている。盛土部２の天面のうち法面側の一部とは、ジオテキスタイル５によって盛土部２の底面側、壁面材４の法面側、及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を連続して覆ったときに、ジオテキスタイル５がその状態を維持できる（外れてしまわない）程度の長さを意味する。すなわち、盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆うとは、例えば、盛土部２の天面のうち法面側の端から１ｍ以上覆うことが好ましく、２ｍ以上覆うことがより好ましい。また、少なくともステップ部１１全体を覆うことが好ましく、ステップ部１１全体に加えてさらに法面側から１ｍ以上、盛土部２の天面を覆うことが好ましい。天面部５ｃでステップ部１１も覆うことによって、ステップ部１１が雨水などによって侵食されることを防止できる。
【００４５】
これまでは主に層１０ａを例にして土留め構造体１００に備えられる層１０の構成について説明したが、その他の層１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、及び１０ｆも層１０ａと同様の構成とすることができるため、他の層についての説明は省略する。また、図１及び図２には層１０が６層積層された形態を例示しているが、層１０の積層数は特に限定されない。また、各層１０の高さも特に限定されない。
【００４６】
次に、図５から図７を参照しつつ、土留め構造体１００の施工方法を説明する。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び図７は、それぞれ土留め構造体１００の施工過程を概略的に示す断面図である。
【００４７】
土留め構造体１００を施工するには、まず、図５（Ａ）に示したように、ジオテキスタイル５の底面部５ａとなる部分を地盤５０に固定する。法面部５ｂ及び天面部５ｃと底面部５ａとで異なるジオテキスタイルを使用する場合、底面部５ａを構成するジオテキスタイルと法面部５ｂ及び天面部５ｃを構成するジオテキスタイルとを連結するタイミングは、底面部５ａを地盤５０に固定する前でもよく、底面部５ａを地盤５０に固定した後でもよい。ジオテキスタイル同士を連結する方法は上述した通りである。また、底面部５ａを地盤５０に固定する方法は特に限定されない。例えば、鉄杭などを用いて底面部５ａを地盤５０に固定することができる。
【００４８】
次に、図５（Ｂ）に示したように、壁面材４をジオテキスタイル５の底面部５ａ上に載置する。その前に、以下の手順で壁面材４等を組み立てておく。まず、壁面材４の内側に植生マット３を取り付ける。植生マット３を取り付ける方法は特に限定されない。このとき、植生マット３には、紙面奥側又は手前側の端に重ね代（同じ高さで隣接する壁面材４に重ねる部分）を設けておくことが好ましく、壁面材４の上端側は余分を持たせて外側に折り返しておくことが好ましい。次に植生マット３に斜体材６を通すために切り込みを設けるとともに、上述したようにして斜体材６を用いて壁面材４の水平片４ａと立設片４ｂとを連結する。
【００４９】
上述したようにしてジオテキスタイル５の底面部５ａを地盤５０に固定するとともに壁面材４等の組み立てが完了したら、図５（Ｂ）に示したように、壁面材４をジオテキスタイル５の底面部５ａ上に載置するとともに、壁面材４の水平片４ａを地盤５０に固定する。このとき図５（Ｂ）の奥／手前方向に隣接する壁面材４、４同士は、一方の壁面材４に取り付けられた植生マット３の重ね代を他方の壁面材４に重ねるとともに、隣接する壁面材４、４の端部同士を固定する。壁面材４、４の端部同士を固定する方法は特に限定されない。
【００５０】
上述したようにして複数の壁面材４を地盤５０上に並べて固定した後、図６（Ａ）に示したように、壁面材４より内側において、壁面材４の上端付近まで盛土材１を締め固めながら充填し、盛土部２を形成する。盛土材１を締め固めながら充填する方法は、特に限定されず、従来の公知の方法を用いることができる。
【００５１】
その後、図６（Ｂ）に示したように、ジオテキスタイル５で壁面材４の法面側及び盛土部２の天面のうち法面側の一部を覆い、ジオテキスタイル５の緩みをとりながらジオテキスタイル５の天面部５ｃを盛土部２の天面に固定する。天面部５ｃを盛土部２の天面に固定する方法は特に限定されない。例えば、鉄杭などを用いて天面部５ｃを盛土部２の天面に固定することができる。
【００５２】
上述したようにして層１０ａを形成した後は、層１０ａを形成した手順と同様の手順で、図７に示したように、層１０ａ上に層１０ｂを形成する。このようにして、所定の高さとなるまで、下側の層１０から上側の層１０に向かうにしたがってセットバックするようにしながら階段状に層１０を積層していくことによって、土留め構造体１００を施行することができる。
【００５３】
これまでの本発明の説明では、地山５１の法面に沿って設けられた土留め構造体１００を例にして説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。図８は、他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体２００の一部を概略的に示した斜視図である。図８に示した土留め構造体２００のように、本発明の土留め構造体は、対向する両面に法面を有する形態であってもよい。図８に示したように、土留め構造体２００は全ての法面が階段状になるように積層された複数の層２０を備えている。各層２０の各法面側の構成は、層１０の法面側と同様とすることができるので、説明を省略する。土留め構造体２００のように対向する両面に法面を有する形態の土留め構造体は、例えば、堤防などに好適に用いることができる。
【００５４】
また、これまでの本発明の説明では、壁面材の水平片と立設片との交差角が直角に近い形態を図示して説明したが、上述したように本発明の土留め構造体に備えられる壁面材の水平片と立設片との交差角は４５度以上１２０度以下であればよい。図９は、さらに他の実施形態にかかる本発明の土留め構造体３００の一部を概略的に示した断面図であり、図３に対応する図である。図９に示した土留め構造体３００は、壁面材３４が、水平片３４ａと水平片３４ａの法面側の端に立設する立設片３４ｂとを備えており、水平片３４ａと立設片３４ｂとの交差角θ１が鋭角である以外は、上述した土留め構造体１００と同様である。かかる形態であってもステップ部１１を設けることによって、土留め構造体１００と同様に、壁面材３４の立設片３４ｂが座屈することを防止できる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 盛土材
２ 盛土部
３ 植生マット
４、３４ 壁面材
４ａ、３４ａ 水平片
４ｂ，３４ｂ 立設片
５ ジオテキスタイル
６ 斜体材
１０、２０、３０ 層
１１ ステップ部
５０ 地盤
５１ 地山
１００、２００、３００ 土留め構造体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土材を含む層を上下多層に備える土留め構造体であって、
前記層が、
前記盛土材を締め固めた盛土部と、
前記盛土部より法面側に配置された壁面材と、
前記盛土部の底面側、前記壁面材の法面側、及び前記盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆うジオテキスタイルと、を備えており、
前記壁面材が、略水平に設置される水平片と、該水平片の法面側の端に立設する立設片とを備えており、前記水平片と前記立設片との交差角が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の前記層から上側の前記層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に前記層が積層されている、土留め構造体。
【請求項２】
前記ジオテキスタイルのうち前記壁面材の法面側を覆う部分が前記壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有する、請求項１に記載の土留め構造体。
【請求項３】
前記ジオテキスタイルが複数のジオテキスタイルを連結して構成されており、
前記壁面材の法面側を覆う部分と、前記盛土部の底面側を覆う部分とが、硬さが異なるジオテキスタイルで構成されており、
前記壁面材の法面側を覆う前記ジオテキスタイルが、前記盛土部の底面側を覆う前記ジオテキスタイルより柔らかい、請求項１又は２に記載の土留め構造体。
【請求項４】
連結される前記ジオテキスタイルが縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されており、前記縦方向ストランドと前記横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、前記縦方向ストランドの引張強さ、及び前記横方向ストランドの引張強さ以上である、請求項３に記載の土留め構造体。
【請求項１】
盛土材を含む層を上下多層に備える土留め構造体であって、
前記層が、
前記盛土材を締め固めた盛土部と、
前記盛土部より法面側に配置された壁面材と、
前記盛土部の底面側、前記壁面材の法面側、及び前記盛土部の天面のうち法面側の一部を連続して覆うジオテキスタイルと、を備えており、
前記壁面材が、略水平に設置される水平片と、該水平片の法面側の端に立設する立設片とを備えており、前記水平片と前記立設片との交差角が４５度以上１２０度以下であり、かつ、下側の前記層から上側の前記層に向かうにしたがってセットバックするように階段状に前記層が積層されている、土留め構造体。
【請求項２】
前記ジオテキスタイルのうち前記壁面材の法面側を覆う部分が前記壁面材の立設片に追従可能な柔軟性を有する、請求項１に記載の土留め構造体。
【請求項３】
前記ジオテキスタイルが複数のジオテキスタイルを連結して構成されており、
前記壁面材の法面側を覆う部分と、前記盛土部の底面側を覆う部分とが、硬さが異なるジオテキスタイルで構成されており、
前記壁面材の法面側を覆う前記ジオテキスタイルが、前記盛土部の底面側を覆う前記ジオテキスタイルより柔らかい、請求項１又は２に記載の土留め構造体。
【請求項４】
連結される前記ジオテキスタイルが縦方向ストランドと横方向ストランドとを有する網目状に構成されており、前記縦方向ストランドと前記横方向ストランドとが交わる結節点の引張強さが、前記縦方向ストランドの引張強さ、及び前記横方向ストランドの引張強さ以上である、請求項３に記載の土留め構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１９５２０（Ｐ２０１２−２１９５２０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６７７９（Ｐ２０１１−８６７７９）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００６１７２）三菱樹脂株式会社 (1,977)
【Ｆターム（参考）】
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