「島原道路」は長崎県諫早市の長崎自動車道諫早ＩＣから諫早市郊外を通過し、雲仙市愛野町、島原市を経て、南島原市に至る全長約50㎞の地域高規格道路であり、島原市中心部の渋滞緩和、島原半島地域の円滑な交通の確保や地域振興の支援、および災害など緊急時の代替道路としての機能を有する道路である。島原道路のうち「島原中央道路」（全長約4.5㎞）は、平成24年度の暫定供用を目指し、国土交通省雲仙復興事務所が平成13年4月より鋭意事業を進めている。

天草国立公園」内を通過することとなっているため一部区間をトンネルとして計画しており、工事にあたっては「日本の名水百選」にも選ばれ、島原市民にとってかけがえのない島原の湧水への配慮も必要とされた。そのため、平成11年度より水文調査を実施するなど、環境や水文、防災上の問題などさまざまな検討を行ったうえで、平成21年度に工事に着手することとなった。今回はその眉山トンネル（仮称）の施工事例を通して、未固結地山での環境に配慮した眉山トンネルの施工について紹介する。

眉山トンネルは、現在建設中である島原中央道路のほぼ中央に位置する全長約905ｍのトンネルで、内空断面積約65m²、高さ約7.5ｍ、幅約12ｍである。

支保パターンは、ＤⅢａとＤⅠパターンの組み合わせで、補助工法は長尺先受け工法、脚部沈下対策としてウイングリブ構造とレッグパイルの組み合わせとした。また、掘削にあたっては「上半先進ベンチカット工法」を用い、ツインヘッダーによる機械掘削とした。工事概要を表-１に示す。

眉山トンネルが計画されている地質は、地質概要でも記載しているとおり、未固結で礫や土砂が不均質に分布している。これより掘削時の地山と支保の安定のため、各種補助工法を採用した。補助工法は、天端補強対策として長尺先受け工がトンネル全線で計画されている。切羽面補強対策として長尺鏡補強工、脚部沈下対策としてレッグパイルが坑口付近で計画されている。図-3に坑口部支保パターン図を示す。

本トンネルでは工事着手にあたり、工事を適切かつ円滑にすすめることを目的に学識経験者から構成される「眉山トンネル工事施工監理委員会」を設置した。この委員会において、トンネル全線で計画された長尺先受け工の注入材について、トンネル計画地山での有効性や地下水水質への影響がなく、もっとも地山に適した注入材の選定を行うため、掘削予定地山において試験施工を実施した。試験方法を図-4に示す。

注入材の選定にあたっては、セメント系注入材を中心に5種類を選定した。掘削開始前の地山坑口部に長尺パイプ（φ76.3㎜、L=9.5ｍ）を打ち込み、注入材を圧入した。硬化した改良体を掘り出し、フェノールフタレイン溶液に反応した範囲を目標となる外径（φ45㎝）を有することを確認した。また目視による確認や改良体周辺にも溶液を散布して、注入材の逸走や拡散がないことを確認し、改良体のＰＨ試験など地下水への影響を検証するための試験を実施した。結果を表-2に示す。すべての材料において逸走や拡散などは見られなかったが、材料ＢとＣ以外は目標とする改良体の形成が確認できなかった。その結果を「眉山トンネル工事施工監理委員会」にはかり、試験結果と実際に形成された改良体の状況を検証したうえで、注入材料として材料Ｃを選定した。

補助工法のうち長尺先受け工については、注入材がロッドの周囲に均等に拡散し、改良体を形成するとともに、形成された改良体が相互に結合していることが重要である。そのため注入量や注入圧の適切な管理が重要である。そこで、設定注入量を466L/本(L=12.5ｍ)で設定するとともに、後行孔において注入圧が初期圧＋2.5Mpaに達したとき、もしくは設定注入量の1.5倍に達したときで注入作業を終了することとし、特に後行孔の施工に重点をおいた管理手法とした。

まずロックボルトを用いて地山に直接縫いつけ、その後、剥落の際に充填塊前方の緩みが大き
くなっている可能性も否定できないことから、充填塊を貫くように長尺先受け工を施工し、充填塊前方の改良を実施した（図-8参照）。