防災のトビシマ／自然斜面の防災

自然斜面の防災

　調査・診断技術

■地震被害調査

トビシマでは、1968年十勝沖地震以来、地震後の現地調査を国内外で数多く実施してきました。調査から被害の原因・特徴を明らかにし、調査・設計・対策・モニタリング技術に反映することで、より安心して暮らせる地震に強い構造物の建設に向けて各種の研究開発に取り組んでいます。

■地盤評価技術

自然斜面や切土斜面の安全を確保するためには地盤の特性を評価し、設計に反映させることが重要です。当社技術研究所では、粘土から礫、岩石までの広い範囲を対象に各種静的および動的三軸試験や顕微鏡観察、Ｘ線回折による鉱物分析などにより地盤物性を評価します。

■AEによる岩盤崩壊監視システム（WEAD&TAMS）

飛島式岩盤AE計測手法（WEAD）は、岩盤の長期安定性をアコースティック・エミッション（AE）法で監視します。独自のAE導波法（ウエーブガイド）により、あらゆる岩盤斜面に適用でき、かつ岩盤内部の破壊挙動を直接的に監視することが可能です。

■地域・地盤特性を考慮した地震動評価

対象とする地域の地震活動や周辺の活断層情報などを総合的に判断し、最も影響の大きい地震を抽出し、その地震が発生した場合に生じる地震動（地面の揺れ）を目的に応じた最適な地震動評価方式により算定します。耐震設計に用いる入力地震動作成から地震被害想定までの広い用途に適用可能です。

■光学式地盤変位計測システム

CCDカメラを用いた三次元地盤変位計です。任意の方向に設置が可能であるため掘削前からの計測が可能となります。

■リアルタイム3次元画像計測システム

本システムは、複数台のカメラで取得した画像データをパソコンに送信し、その画像を解析することにより計測点の3次元変位を計測するもので、この一連の流れを自動化することで、リアルタイム計測を実現しました。さらに展開中のWEB監視システムと連動させることにより、遠隔地でもリアルタイムにWEB上での変状監視が可能となります。

■緊急地震速報を利用した地震防災システム

「地震防災システム」は、伝達機器選定方式による緊急地震速報システムに、これを最大限に生かして利用する運用システムを組み合わせることで、工事現場の地震被害の軽減を実現します。

　企画・設計技術

■地域・地盤特性を考慮した地震動評価

■浸透流解析

斜面では降雨や河川の増水による水位上昇により安定性が大きく変わります。これらの地下水環境を予測するための解析技術です。Darcy則等の基本方程式を地盤の水理学的特性、境界条件のもとで解析し、地下水の変動予測、地下水低下のための揚水流量の予測などを行います。

■斜面安定解析

現在安定を保っている斜面を対象にして、豪雨時あるいは地震時に斜面の安定性がどのように変化するか等を解析する方法で、破壊が発生するときのすべり面に沿う土塊の滑動力と土塊の持つ抵抗力を計算して斜面の安全性を求める極限平衡法が多く用いられていますが、有限要素等を利用した応力解析法もあります。

■連続体解析

斜面の安定や対策工の効果などを解析的に求める場合に用います。複雑な形状や地盤条件に従ってモデルを有限要素に近似し、連続体として取り扱う解析法で、代表的なものとして有限要素法や非線形問題に大変形が扱える有限差分法があり、静的・動的な解析の実務で数多くの実績があります。

■不連続体解析

岩盤斜面の安定性は、岩盤の層理や節理などの亀裂（不連続面）の構造に大きく影響されます。数々の岩盤掘削工事で培ってきた岩盤不連続面の調査・解析技術により不連続面の特性を明らかにし、岩盤崩壊に対する安定性の評価を行います。

■Slope-α

長大な斜面や民地・道路等の生活圏背面にある急傾斜地は崩壊した際に甚大な被害が発生します。これらの斜面の設計・施工や維持管理における対策工の選定、補強領域の評価や施工管理基準の策定において、いくつもの逆解析技術を駆使し、将来の地盤の安定を評価することの出来るシステムです。

■緊急地震速報を利用した地震防災システム

　施工技術

■法面補強工　　

法面補強は、侵食、崩落を含む法面の表層崩壊を防止する目的の法面保護工（モルタル・コンクリート吹付け工、吹付け枠工）と、ある程度の規模のすべり破壊を防止する抑止工（切土補強土工、アンカー工）があります。これらは、地震時における斜面崩壊や大雨による地盤のゆるみに対して効果を発揮する工法です。これら全ての工法にトビシマは対応可能です。

■抑止杭

小規模から大規模な斜面崩壊までを防止する抑止工の一つです。杭材にはφ300mm以下の小口径鋼管やφ800mm程度の大口径鋼管、直径が2.0～5.0mにもおよぶ深礎杭（鉄筋コンクリート）などがあり、崩壊の規模に合わせて選定が可能です。主に、地すべりなどの斜面防災工事に適用します。

■地下空洞充填工法

廃坑、採石場跡、防空壕跡などの放置された地下空洞がある場合には、巨大地震の発生時等に大きな斜面崩落が発生する危険性があります。本工法は産業副産物等と固化材を混練したスラリーを地下空洞に注入して地盤の安定化を図る工法で、限定した範囲の空洞を隅々まで確実かつ経済的に充填できます。

■粒状固化工法（イーキューブ）

斜面崩壊等により発生した多量の泥土に高分子凝集剤と固化材を小型の移動式プラントにより添加混練することによって改質し、他の工事に流用可能にする技術です。従来の技術に比べて、環境負荷低減と経済性の向上が図れます。

　維持・管理技術

■精密写真測量システム（TPhotoS）　　　

対象物に対し、撮影位置を変えて写した複数枚のデジタル写真画像の視差の違いから対象物の三次元座標をパソコンを使って算出するシステムです。
対象地点に直接行かなくても測量ができるため、安全で効率的に自然斜面の変状をモニタリングできます。

■FBG光ファイバセンシングシステム（T－FOpSS）

当システムは、TDM（Time Division Multiplexing：時間分割多重化）方式の導入により、長距離（最大約9km）、多点（1本の光ファイバで最大100点）計測が可能であるため、大規模構造物や斜面等の変状モニタリングに最適な計測技術です。

■飛島式岩盤AE計測評価システム（WEAD&TAMS）　　

岩盤の長期安定性をアコースティック・エミッション（AE）で監視し、専用のソフトウェアを用いて解析することで合理的な岩盤の長期安定性をリアルタイムに評価（WEAD&TAMS）することが可能になり、安全で経済的な各種法面等のモニタリングを実現します。

■光学式地盤変位計測システム　　

CCDカメラを用いて開発した本システムは、3次元地盤挙動を1本のボーリング孔で測定可能とするとともに、従来型では測定不可能であったあらゆる方向の地盤変位を正確に測定することが可能になり、解析技術と組み合わせることで安全で経済的な地盤挙動モニタリングを実現します。

■地下水流動モニタリングシステム　　

地下水は斜面の安定に深く影響します。本システムは、空間内の3次元座標を求める写真測量手法を応用し、CCDカメラとプリズムを組み合わせた装置で視差の異なるデジタル画像を取得し、画像処理技術を用いて3次元的流向流速（流れの方向と速さ）を長期にモニタリングする技術です。

■リアルタイム3次元画像計測システム

■T-FOpSS　斜面防災監視システム

当システムは、TDM方式のFBG伸縮計、FBG傾斜計、FBG水位計を用いて、地表面・地盤内の挙動および地下水位の変動を多点計測することにより、斜面の安定性を総合的に監視するセンシング技術です。Webモニタリングシステムを併用すれば、リアルタイムで遠隔監視することが可能です。

■斜面変状に対する施工管理システム

地表面の三次元変位計測により得られる変位のベクトル方向と変状の領域からすべり面を推定します。当社独自のデータベースを活用し類似事例での対策工を確認、これまでの施工事例を踏まえた最適な対策工を選定することができます。