耐越水シートの開発⑯ （コンクリートだらけの堤防）

　 　東日本大震災で被災した岩手県や宮城県、福島県の河口に近い河川の堤防は、下の写真のように川表と天端、 川裏がコンクリートで固められている。津波の破壊力に耐えるためには、固いコンクリートで覆うのが最も安心 である。

しかし、そうは言えども、コンクリートの堤防の上に立ってみると、妙に落ち着かない。

　 「兎追いし彼の山、小鮒釣りし彼の川」と謳い慣れた日本の景色はここにはないのだ。山高く水清しと表現さ れるような、日本の原風景は感じられないのである。

　 コンクリートで三方を固めることは否定しないものの、コンクリートをむき出しにするのは抵抗感がある。

　 せめてコンクリートの上に覆土するとか、多自然型護岸ブロックの活用ができないものかと思う。

　 越水による堤防の裏法面の侵食防止方法としても、コンクリートブロック張は最も有効であろう。

しかし、コンクリートブロック張と覆土工を合わせた工事費用は多額であり、とても国内の多くの河川の 強靭化を進めることは難しい。

　 耐越水性を確保しつつ、維持管理しやすく、多自然型川づくりを低コストで実現できる工法が求められて いる。

堤防のすべての面がコンクリートで覆われた堤防。日本の美しい川づくりを標榜する国交省だが、越水対策としてどのような粘り強い堤防づくりを目指すのか問われている。

耐越水シート開発⑮ （地下茎植物がシートの継目を広げる）

　吸出し防止シートなどにより川裏法面を被覆して、越水対策にしようとする場合注意しなければならないことがある。
　
　遮水シートや吸出し防止シート、侵食防止シート（国総研と民間10社が開発）、ジオネットやジオグリットなどで被覆する場合、シートの継目を完全に溶着しないと、上の写真のように、継目からイタドリなどの地下茎植物が生えだす。いったん隙間ができてしまうと、他の地下茎植物も生えだして、継目はどんどん広がる。

　越水流がシートの継目から入り込み、法面が侵食されるのは、土木研究所が行った実験の
の写真で立証されている（下の写真）。

　したがって、耐越水対策としてシートで被覆するときには、地下茎植物が継目から芽を出さないように、溶着したり、強力な接着剤を塗ったり、噛み合わせタイプのものを使用するなどの対策が必要だが、重要なことは確実性のある施工とコストである。


耐越水シートの開発⑭ （透気・防水性シートとの比較）

　耐越水対策の選択肢として、「透気・防水性シート」がある。

　遮水シートを裏法面に敷設した場合、提体内の湿潤面の上昇に伴い間隙空気の排出が阻害され、エアブローが発生して堤防が弱体化する可能性があるという。

　また、降雨水が提体に浸透すると、越水で侵食されやすくなるという。

　透気・防水性シートは、これらの問題を解消するための方法として、下のイラストのように防水効果や透気効果、侵食防止効果が期待されるものである。

　しかし一方で、次のような課題があることも忘れてはならない。

①　透気・防水性シートは、川表と川裏の双方に敷設しないと効果が発揮できない。
②　危機管理型ハード対策として施工された法尻ブロックの下に敷かれた吸出し防止シートを貼り替える必要がある。
③　川底の地層から提体内に浸透する河川水は排水できないので、提体の弱体化を招く可能性がある。
④　相当の水密性が求められるので、継ぎ目の加熱溶着は完璧な施工が求められる。
⑤　シート上には覆土が必要で、覆土の施工中にシートに損傷を与える可能性がある。
⑥　覆土することにより、シートの点検が難しくなる。
⑦　透気・防水性シート上を雨水が流れて、シートが滑り面になり「法すべり」が発生しやすくなって覆土が滑り落ちる可能性がある。

⑧　透気・防水性シート上に覆土した場合に、排気ができなくなる可能性がある。

昨年の台風第19号で決壊した、140箇所の国と県が管理する堤防のうち、浸透が決壊原因と考えられるのは2箇所のみのレアケースとなっているし、エアブローが提体の強度に与える影響が、科学的に十分に解明されていない状況のなか、透気・防水対策にどこまで対応するかが、今後、河川管理者の判断に委ねられる。

透気・防水性シートの効果のイメージ図

耐越水シートの開発⑬ （覆土は不要）

　河川堤防に関する技術検討会（座長・山田正中央大学教授　）が検討している方法の中に、表被覆型として、ブロック張のほかに、遮水シートや吸出し防止シートがある。

　遮水シートや吸出し防止シートで裏法面を被覆する場合には、シートの保護と植生のために、40㎝から50㎝の厚さで覆土が必要になる。覆土をするためには、堤防の裏法面の勾配を緩くしなければならない。

　また、覆土の締固め作業中にシートが損傷するリスクもある。

　さらに、点検や維持修繕を考えると、覆土は無い方が作業がし易い。

　ジオネット(タキロンシーアイシビル㈱)で被覆した場合、覆土は不要で、ジオネットに直に芝を張ったり、客土吹き付けができる。

　芝草の根はジオネットの網目よりも細いので、ジオネットを通り過ごして地中に根を張ることができる。

　　

ジオネットに直に客土吹き付けをしている作業。

耐越水シートの開発⑫ （溶着が不要な構造）

 　土木研究所が過去に行った吸出し防止シートや遮水シートによる越水対策の実験では、シートの継目が弱点になるために溶着が必要であるとしている。継目に流水が集中し侵食されるからである。

　溶着というのは加熱して、シートを熔かして圧着することをいう。しかし、こうした高分子系の素材を高温で加熱すると、素材が脆化して時間の経過に伴い破断する現象が発生することがある。これは「熱劣化」という現象である。

　また、工事現場における加熱溶着は平坦な場所ではなく、傾斜のついた法面での作業になり、作業がきつく効率が低下する。

　さらに、雨天での作業は不可能になる。

　品質管理の行き届いた工場内で、シートの両側縁部を下の絵のように加工しておくと、現場では二枚のシートを嵌合させるだけで作業が完了する。念のため、段ボール用の封函機のステープラー（ホッチキスの一種）で、上面からステンレス製の針で縫い込むこともできる。雨が降っていても作業に支障はなく、継目の強度が格段に向上する。

ネットの側縁部を折り曲げて加工した、ジオネットのロール 





折り曲げた側縁部を咬み合わせてステンレス製の針を使って、シテープラー（ホッチキスの一種）で縫い、越流水が入り込まないようにする。これにより継目の溶着は不要になる。

耐越水シートの開発⑪ （ジオネットで耐越水）

　ジオネットの上には、直接、野芝を張ったり客土吹き付けが可能なので、覆土は不要になる。
　
　ジオネットの網目を通過した芝や雑草の根毛は、ジオネットを地山から剥がれないようにするためのアンカー代わりにもなるし、越流水で芝や雑草が流出するのを防止する効果もある。

　そもそも芝が堤防法面に採用されたのは、芝の根が緻密なので洪水に侵食されにくいからである。しかし、天然の芝なので均一な状態で根が張らせるのは困難で、必ず、根が疎らな箇所が発生する。

　それをカバーするのがジオネットである。工場生産された緻密なジオネットが、芝の根の代わりに洪水や流水に抗ってくれる。これがジオネットの耐越水効果である。

　しかも、イタドリやヨモギ、セイタカアワダチソウなどの地下茎の成長を防止するし、モグラなどの侵入も阻止できる。

耐越水シートの開発⑩ （各シートの比較）

　耐越水対策としての、裏法面の被覆方法を考えるときに、最も重要なことはコストである。
　全国の堤防の延長は膨大であり、高コストの方法だと予算が追い付かない。
　もちろん、コンクリートブロックで覆うのが理想ではあるが、膨大な予算がかかり、工事がすべて終わるのには何十年もかかる。

　耐侵食性がコンクリートブロックのように完璧でなくても、越水破堤に至る時間を引き延ばす方法があれば、越水破堤の発生頻度は大幅に減らすことができる。
　越水に数時間持ちこたえられれば、多くの河川が救われる。

　いま、求められるのは、数年内で多くの河川堤防の耐越水性を一定レベルまで底上げすることである。そのためには、低コストの方法が必要である。

　シート被覆は、他の方法に比べて低コストである。下表は各種のシートについてまとめた評価である。

　私が提唱する高密度ポリエチレン製のネットであるジオネット（またはジオグリッド）は、最も低コストであり、継目は溶着ではなく嵌合式の構造が可能である。
　また、覆土することなく直接、芝などの植生が行えるし、覆土が無い分だけ点検や補修が比較的容易なのである。