最近，バイオテクノロジーやエレクトロニクス，新素材などの先端技術の活用が，建設事業において注目を浴びている^１）。それらと相まって土工の分野でも，ジオテキスタイル^２）３）や超軽量材である発泡スチロール等^４）を用いた新しい土工の技術についての関心が高まってきている。

それらの新材料を積極的に活用していくと，従来の土構造物に比較して，降雨や地震に対してより安定性の高い道路盛土や河川堤防，土留め構造物等を築造することができ，さらに軟弱地盤上に築造される盛土構造物の不同沈下対策や路床・路盤の強化，ならびに高盛土下における附帯構造物の土圧軽減にも役立つものと考えられる^５）。

そこで，ジオテキスタイルや発泡スチロール等の材料を用いた最近の新しい土工の利用技術の動向について以下に述べることにする。

ジオテキスタイル（Geotextiles）は，Geo（土地，大地）とTextile（織物）の合成語で，我が国において「土木安定用繊維材」という呼び方もあるが，最近ではジオテキスタイルという用語が一般に用いられるようになってきている。また，不透水性のものをジオメンブレンと呼んでジオテキスタイルと区別する言い方や，米国ではジオテキスタイルとジオメンブレン等を総称してジオシンセティックスと呼ぶ言い方も用いられるようになってきている。

ジオテキスタイルは，主としてポリプロピレン，ポリエステル，ポリエチレン等の合成高分子材料を原料素材としており，構造・機能から区分すると，織物，不織布，樹脂ネット類，ポリマーグリッド，不透水性のジオメンブレン及びそれらを組合わせたものなどに大別される。

織物は，織機を使ってたて糸とよこ糸を直角に組合わせて織ったものであり，不織布は織機や編機を用いないで，繊維素材を化学的あるいは機械的な作用によって結合させた布状の製品をいう。樹脂ネット類は，ネットや網状のものを指す。また，最近では伸びが小さく，軟鋼に近い高強度の樹脂ネットであるポリマーグリッドと呼ばれるものが開発されている^６）。ジオメンブレンは，ポリ塩化ビニールや合成ゴム等の合成分子材料を膜状に押し出した不透水性のシートをいう。さらに，ジオテキスタイルやジオメンブレンなどを組合わせた複合体の製品がいろいろ開発されている。

ジオテキスタイルは，原料素材が合成高分子材料であることからして，軽くて，たわみ性があり，引張りや浸食に対して強く，しかも現地での加工が容易で，必要に応じた透水性を持たせることができるなど，土にない優れた特性を有している。

従って，土中にジオテキスタイルを敷設，または土を覆うことによって，土構造物の強化ならびに安全性や耐久性の向上をはかることができる。特に，最近の土工事においては，残土の処理や良質の材料を入手することが困難な場合も多くなっている。また超軟弱地盤上に大規模な土構造物を築造したり，山岳道路などで長大のり面の安定化をはかる土工事も増大している。さらに，河川堤防などのように，防災構造物としての土構造物に要求される内容も高度化しており，それに対処するための防災対策や周辺環境を考慮した土構造物の設計，施工が重要となってきている。

以下に示すジオテキスタイルを用いた土構造物への新しい利用技術の開発は，上記のような要求や情勢に十分対処できるものであり，今後のいっそうの発展が大いに期待される。

盛土構造物は一般に，他のコンクリート構造物や鋼製の土木構造物に比べると，地震時や豪雨時の安定性は必ずしも高くない。写真ー１は，1983年の日本海中部地震における道路盛土の崩壊の１例を示したものである。同様に，長崎災害や島根災害においても，盛土や切土斜面で多くの被害を生じている。道路が連続した構造物であることを考えると，盛土や切土斜面などで相対的に弱い個所があるのは望ましくなく，全体としてバランスのとれた安全性を有するものが望ましいといえる。従って土構造物の強化をはかり，安全性を高めていくことが重要である。

そこで，図ー１に示すような盛土内に一定の間隔でネットや網，あるいはポリマーグリッドを敷設して，盛土の強化をはかり，地震や豪雨に対してより安全性の高い盛土を築造する方法が考えられる。このような盛土は，のり勾配をきつくして急勾配の盛土とすることも可能であり，それによって用地や土工量の節誡をはかることもできる。さらに，片切・片盛りのような個所では，切・盛りのバランスに合った盛土づくりや長大のり面の盛土を少なくすることもできる。

写真ー２は，道路盛土における施工事例を示したもので，ジオテキスタイルを敷設して盛土の強化をはかることが行われている。

ジオテキスタイルを用いて盛土を補強したときの安定性の検討は，図ー２に示すような円弧すべりを仮定して計算する方法が多く用いられている。

図ー２において，まず外的安定の検討では，ジオテキスタイルで補強した領域の外側を通る円弧すべりに対して，安全率が1.2～1.3程度以上になるようにジオテキスタイルの敷設長を決定する。次に，内的安定では，補強領域内に潜在すべり面を想定し，(1)式によって土塊のすべりモーメントに対して所定の安全率が得られるようにジオテキスタイルの敷設枚数や敷設間隔を決める。この場合，ジオテキスタイルに働く引張り力Ｔ_Ｒｉは，ジオテキスタイルが許容ひずみ以上に伸びたりしないことと，潜在すべり面より外側の固定長が不足してすべりに対して引抜けないことを前提としており，ジオテキスタイルの許容引張り力Ｔ_ｉと引抜き抵抗力Ｔ_ｐとの小さい方をＴ_Ｒｉとして用いる。なお，Ｔ_ｉの値は，ジオテキスタイルの破断強度でなく，クリープに対する限界荷重や許容ひずみなどを考慮して決定することが望ましいといえる。また，(1)式の実際への適用性を検討するための大型盛土による破壊実験等も実施されている^７）８）。

さらに，ジオテキスタイルを敷設した盛土の地震時の補強効果を明らかにするために，大型模型実験による検討も進められている。図ー３は傾斜地盤上の盛土を想定した大型模型実験の結果の１例を示したものである^８）。

図ー３(b)の850galで加振したときの盛土の変形状態をみると，無補強の盛土の場合には，地山と盛土との境界及びのり面付近ですべりが発生し，盛土が大きく変形している。一方，(a)のジオテキスタイルを敷設した補強盛土では，すべりが発生せず，盛土の変形も非常に小さいものとなっている。従って，ジオテキスタイルを敷設したことによる補強効果が十分認められ，盛土の耐震設計に大いに役立つものと期待される。

切土のり面におけるジオテキスタイルの利用方法として，表層の崩壊や浸食の防止，のり面の緑化などがあげられる。また，最近では道路の景観や環境整備の面から，切土のり面の緑化が重要視されてきており，ジオテキスタイルを用いた植生袋や，コンクリートＬ型ブロックとジオテキスタイルを組合わせた緑化工法などが開発されている。さらに，盛土等ののり面において植生工が適さない個所におけるのり面保護対策として，ジオテキスタイルを用いた３層被覆工が開発されている^９）。この工法は，のり面への雨水の浸入を防ぐ保護層と保護層に草木が貫通するのを防ぐ防草層及び排水層とから構成されており，遮水機能と防草機能とを有している。

フランスでは，現場で連続したジオテキスタイルの糸と土とを混合して締固め，のり面の安定化をはかる新しい工法が実用化されている^10）。この工法は写真ー３に示す装置によってジオテキスタイルの繊維を連続して圧送し，これをのり面に吹付ける。そして，写真ー４に示すように吹付けたジオテキスタイルの糸の上に土をおいて締固め，切土のり面等の安定化をはかるものである。特徴としては，通常のジオテキスタイルを敷設したものに比べて，繊維と土との接触面が多いために補強効果が大きく^11），植生も可能であり，しかも引張り強度や透水性も持たせることもできるので，今後我が国おいてものり面の安定化のための工法として実用化が期待される。

土砂で造られた河川堤防は，一般に流水による洗掘に対して弱く，また過度の浸透水が堤防内にはいると，のりすべりを起こすことがある。このため，長雨や長洪水にも耐え得るような安全性の高い堤体を築造することが望まれており，特に既設の堤防において，堤防を補強し安全性の向上をはかることが重要になってきている。

そこで，既設堤防について長雨，長洪水に対してある程度耐え得るような構造にするために，図ー４(b)に示すような堤体表面付近に不透水性のジオメンブレンをかわら状に敷設して，雨水の堤体内への浸透を防止するとともに，堤体内に浸透した水は外水位の低下時にすき間を通って外部に排除する工法が検討されている。図ー４は，大型模型堤防による浸透実験の結果を示したもので，(a)，(b)の両者の比較から，ジオメンブレンを敷設したことによる効果が認められた^12）。

次に，ジオメンブレンを用いた河川堤防の補強事例として，小貝川堤防の漏水対策護岸を示す。堤防のり面にジオメンブレン等を敷設する場合に勾配を１：2.0よりきつくすると，ジオメンブレンと土との境界面でのりすべりが発生するといわれている^13）。

そこで，漏水対策護岸の構造を決めるにあたって，まず現地の1：2.0の堤防のり面を用いて，図ー５に示すようなジオテキスタイルと堤体土との摩擦係数µを求める実験を行った。図ー５(a)の実験では，底面にジオメンブレン及び不織布を張りつけたブロックをそれぞれのり面に置き，引張力によってブロックが動き出すときの摩擦係数を測定した。試験は，自然状態と堤体内に多孔管を入れて堤体を湿潤された状態の２とおりについて行い，それらの実験結果から，表ー１に示す摩擦係数の値を設計において考慮することとした。次にジオメンブレンの上にクッション材としての不織布を敷き，その上に洗掘防止のための連繋ブロックを19段置いて下端の支持台を撤去したとき，及び図ー５(b)に示すように周りに囲んで湛水させたときのブロックならびにジオテキスタイルの変形状態を調べる実験を実施した。それらの結果，ジオテキスタイル及び連繋ブロックとからなる漏水対策護岸の変状は少なく，安定していることが認められた。

また，下流域等において洪水継続時間の比較的長いところや地盤の複雑な個所では，洪水時の堤体内の浸潤線の上昇によって，水位低下時に残留水圧が作用し，ジオテキスタイルや連繋ブロックが破損することが懸念される。このため，ある程度の残留水圧に対して安定であるように，図ー６に示すのり勾配１：3.0の表土を置くことにした。表土ののり勾配や厚さは，表ー１に示した堤体土とジオテキスタイルとの摩擦係数の値を考慮にいれて，簡便な安定計算によって求めた。

小貝川は61年８月の台風による災害復旧対策として，上・下流の総延長45kmにわたってジオテキスタイルを用いた漏水対策護岸が施工されている。写真ー５は，ジオテキスタイルを敷き，その上に連繋ブロックを置いた施工中の状況を示したものである。施工は順調に進んでおり，護岸の変形やすべりといった現象は生じておらず，良好な護岸が施工されている。

超軽量材料である発泡スチロールを盛土材として利用する技術の開発が，最近我が国で注目されている^14）15）。この発泡スチロールを盛土に利用する工法は，すでに，ノルウェーでは道路盛土に適用して15年に及ぶ実績をもっており，これまでに良好な結果を得てきている。そこで，日本においてもこの工法の技術開発を行い，それを定着させようとする気運が高まってきている。

発泡スチロールは，従来の土木材料にみられない超軽量という優れた特性を有しているので，それを生かした利用技術の開発が今後期待される。

そこで，発泡スチロールの利用技術とその施工事例を以下に示す。

発泡スチロールの盛土への利用技術として，次に示すような方法があげられる。

軟弱地盤に高盛土等を築造すると，盛土荷重によって地盤が１～２m沈下することが少なくない。また，盛土部の沈下に伴って周辺地盤も変形を起し，近接構造物に影響を及ぼすこともある。そこで，盛土荷重による地盤沈下を少なくするために，各種の軟弱地盤対策が実施されている，が図ー７(a)に示すような発泡スチロールを用いて高盛土を築造すると，沈下を大幅に軽減することができる。すなわち，高盛土であっても超軽量材である発泡スチロールを使って築造すると，荷重としては低い盛土と同じ効果となり，地盤の沈下を小さく押えることができるようになる。

高盛土下のカルバートでは，鉛直土圧等の増大によってカルバートの部材の断面が非常に大きいものになる。そこで，図ー７(b)のように，カルバートの上部及びその周囲を発泡スチロールで埋戻すと，土圧の大幅な軽減となり，部材断面の小さいカルバートの施工が可能となる。

図ー７(c)に示すような橋台背面などの盛土を発泡スチロールで築造すると，盛土や地盤の沈下を少なくすることができ，取付け部での段差防止に役立つ。また，橋台などの構造物に作用する土圧や側方流動圧などを少なくすることもできる。

地すべり地の盛土では，盛土荷重によって地すべりを助長することが問題となる。そこで，発泡スチロールで盛土を行うと，荷重の増大が少なく押さえられるので地すべり対策が容易になる。

山岳地などで，のりすべりを生じた盛土の応急対策として，発泡スチロールを利用する方法が考えられる。応急対策として，仮設の架橋とすることもあるが，基礎地盤の状況等によっては，それもできないこともある。この点，発泡スチロールによる盛土は，基礎地盤の状況にあまり関係なく施工が容易に，しかも迅速に行えるので，今後大いに期待できる工法である。

発泡スチロールの利用法としては，用地の少ない個所での盛土等では，垂直壁を有する発泡スチロールによる盛土とすることも可能である。また軟弱地盤における地中埋設管の不同沈下対策として，基礎に発泡スチロールを用いることも検討されている。

発泡スチロールの施工事例として，建設省沼津工事事務所において，国道１号の沼津バイパスの拡張工事で軟弱地盤対策に利用した例を示す。

同バイパスにおいて発泡スチロールを施工した浮島ケ原は，沼津市西部から富士市にかけて位置し，地形はほぼ平坦である。地盤は，図ー８に示すように高有機質のピートとシルト・粘土の超軟弱な地盤からなっている。この地盤に計画高1.5mの低盛土道路をサーチャージ盛土を加えて施工したところ，工事中の圧密沈下量が2.0m以上に達した。従って，写真ー６に示す４車線の車道を６車線に拡幅し，歩道部を新規に盛土して舗装するにあたっては，供用後の繰返しの自動車荷重や歩道の新規盛土によって地盤の圧密沈下が進行し，隣接地の建物に影響を及ぼすことが考えられる。

そこで，低盛土道路における供用後の繰返しの自動車荷重に相当する盛土荷重を求め^17），それに新規の歩道の盛土荷重に加えて載荷重とした。そして，この載荷重のもとにおける地盤の沈下量を計算し，道路土工の指針^18）によって周辺地盤の沈下量を推定した。その結果，図ー９に示す厚さ80cmの発泡スチロールによって置換盛土を行うことにより，周辺の地盤への影響を少なくすることができることが判明した。また，周辺への影響を軽減する他の軟弱地盤対策工を施工するよりも，工事費が半分ですむことも明らかとなった。

本工事は，ブルドーザで路床部を掘削し，レベリング層となる敷砂を施工後，写真ー７に示す大型発泡スチロールブロック（910×1,820×400）を２段設置した。また各ブロックは相互に目地をずらせた配置とし，緊結金具を用いて連結した。発泡スチロールの上部には，鉄筋を格子状に配筋してコンクリート床版を10cm打設して，盛土全体としての一体化をはかったうえで，舗装を行った。

昭和62年の３月に供用を開始しているが，現在のところ舗装は良好な状態を保っており，また周辺の引込み沈下等もみられないということで，発泡スチロールの効果が発揮されている。

土構造物に関連した最近の新しい材料や工法について，いくつか紹介した。これらの新材料や工法を現場にうまく適用していくと，従来より安定性が高く，沈下についても十分対処でき，しかも安価な土構造物をつくることが可能である。さらに，施工の確実性や工期の短縮ならびに工費の節減などにも役立つものと期待される。

なお，ここに紹介した新材料や工法については最近新たに開発されたために，施工実績の面からすると，十分なものが得られるまでに至っていないものもある。従って，これらの新材料や工法を実際の現場に広く適用していくことを考えると今後試験施工やパイロット事業等を通して大いに実績を重ねていくことが大切である。そしてそれらの実績からさらにより良い技術的な改善をはかり，合理的な設計，施工に結びつけていくことが重要である。

最後に，本文を執筆するにあたって資料を提供していただいた方々に謝意を表するとともに，具体的な内容については参考文献等を参照していただければ幸いと思う次第である。