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九州技報 第42号 論文
鷲尾岳地区地すべり対策事業の沿革について
長崎県  三根 祐吉
 
はじめに
鷲尾岳地すべりは、長崎県佐世保市の北北西約12kmの北松浦郡江迎町志戸氏免に位置する、『岩盤すべり型』地すべりである。
 

図-1 鷲尾岳地すべり位置図

 
地すべりの末端部には、松浦鉄道、幹線国道204が位置し、地すべりが発生した場合は交通が途絶されるだけではなく、土砂が二級河川江迎川を閉塞して、上下流域で大きな被害が発生する恐れがある。
昭和25年春に、斜面を横切る山道に亀裂が発生し、同年夏には、尾根付近に走る亀裂(頭部滑落崖)が発生した。昭和20~30年代は、集中豪雨の度に地すべり活動が活発化し、末端部の江迎川河岸では、土砂が破砕流送されるようになった。
昭和32年の梅雨前線豪雨を機に、旧国鉄松浦線の江迎川への押し出しが増大するようになり、この豪雨をきっかけに、鷲尾岳地区地すべりは、本格的な地すべり対策事業が始まった。
近年、鷲尾岳地区では平成2・4・11年に災害関連緊急地すべり対策事業を実施し、人家、公共建物、河川、道路の公共施設等に対する、地すべり被害を除去・軽減することに努めている。
本報告は、長崎県が施工している鷲尾岳地区地すべり対策事業の沿革について述べるものである。
 
1 鷲尾岳地すべりの概要
長崎県北部から佐賀県西部地域は、地すべり密集地帯であり、その活動形態、規模及び地質等から『北松型地すべり』と呼ばれ、地すべり多発地帯として有名である。鷲尾岳地すべりは、『へだもの層』と呼ばれる炭層に挟在する軟質な粘土層をすべり面とし、その上位の砂岩・頁岩の互層が、岩塊状に活動している地すべりである。
 

写真-1 鷲尾岳地区地すべり全景

 
当該地すべりは、山頂部が玄武岩に覆われ、この玄武岩の端縁部を最上部滑落崖(標高270m)とし、北側山麓斜面末端部の二級河川江迎川(標高40m)までの長さ約1000m、幅約500mの地すべりブロックである。
 
所在地   長崎県北松浦郡江迎町志戸ノ氏免
面 積   90.50 ha
指定年月日 ①昭和34年11月5日 69.00ha
(追加指定)  ②平成13年4月17日 21.50ha
保全対象  人家1,813戸、公民館1戸、国道
       二級河川江迎川、松浦鉄道、町道
 

表-1 鷲尾岳地区地すべり経緯一覧表

 
1-1 地すべりの活動記録と被災状況
① 昭和25年春
斜面を横切る山道に亀裂が発生し、夏には、尾根付近に走る亀裂(頭部滑落崖)が発生した。現在では15.0m以上に達する。
② 昭和32年(諫早水害時)
国鉄松浦線の江迎川への押し出しが増大するようになり、所管が林野庁から旧建設省へ移動し、本格的な地すべり対策事業(横ボーリング工と排水隧道工)が始まった。
③ 昭和52年まで
鷲尾隧道、金ノ坂隧道、猿ケ獄隧道、烏帽子隧道の4本が隧道工として施工され、変動量が年間5~6cmに減少した。
④ 平成2年7月
記録的集中豪雨(日最大雨量225.0㎜、連続雨量387.0㎜)に見舞われ、地すべり頂部付近の山腹崩壊や東側サイドの斜面崩壊に伴う建物の崩壊等が発生し、変動量は、20~35㎜/日を記録した。年間移動量は、30cm以上となった。
⑤ 平成2年10月
災害関連事業として抑制工(集水井工9基)及び抑止工(深礎工36基)の対策工事(総事業費5,727百万円・平成4年3月完了)を施工した。
⑥ 平成4年7月
7月13~15日の集中豪雨(累積雨量115.0㎜)により、本地区西川にて顕著な地すべりが発生した。頭部域の伸縮計にて累積25㎜の引張変異を示した。
⑦ 平成4年10月
災害関連事業として集水井工2基、アンカー工224本他の対策工事(総事業費902.4百万円・平成6年3月完了)を施工した。
⑧ 平成5年~
変動量は、激減し、年間10mm以下となった。
⑨ 平成11年8月
集中豪雨(日最大雨量95.0㎜、連続雨量140.5㎜)に見舞われ、防止区域に隣接する東側斜面(Eブロック)において、松浦鉄道を末端とする顕著な地すべりが発生した。鉄道沿いの擁壁は押し出しによる転倒を生じ危険な状態であった。
 災害緊急対策として、杭工、アンカー工を施工した。(地すべり防止区域の追加指定)
⑩ 近年の状況
地すべりの変動状況は、これまでの対策工事により激減しているが、地すべりの安定を図るため、抑制工の施工を実施している。
 

写真-2 全体ブロック頭部滑落崖 (平成2年撮影)

写真-3 倉庫崩壊箇所(平成2年撮影)

 
1-2 平成2年7月の地すべり変動状況
昭和34年に鷲尾岳地区が地すべり防止区域に指定されて以来、平成2年までの約30年間、長崎県では、鷲尾岳地区地すべり対策として、排水トンネルによる地下水排除工を主体に実施している。その効果は顕著に認められ、昭和54年までの変動は0~7.0cm/年と軽微であった。
しかし、昭和60年頃より、地すべり活動に変化がみられはじめ、この頃17.0~26.3cm/年の変動が観測され始めた。
このような状況の中、平成2年6月28日から7月3日にかけて梅雨前線が九州地方に停滞したため大雨となった。鷲尾岳地区では、7月2日に225.5㎜を観測した。この梅雨前線豪雨により地すべりに顕著な変動が認められた。その規模は、長さ1,000m、幅500m、最大地すべり層厚80mに及ぶ大規模なものであった。
この地すべり活動を契機に、鷲尾岳地区地すべりは、人家1,813戸、公民館1戸、国道、治山治水施設 (二級河川江迎川)、松浦鉄道、町道を保全対象として、災害関連緊急地すべり対策事業に採択された。
 

図-2 観測計器位置図

図-3 降水量-地下水位-地盤変位量 相関図

 
1-3 地形・地質
1-3-1 地 形
鷲尾岳地区地すべり防止区域付近では、鷲尾岳(標高350.3m)を中心とした標高250~350mの頂が緩やかな傾斜で東西に連なる溶岩台地を形成している。
台地の辺縁部から河川の斜面をみると、台地の北側斜面が斜面傾斜角10~30度程度の緩傾斜面であるのに対し、南側斜面は急傾斜を呈している。これは北に緩く傾斜する基盤岩の構造を反映していると考えられる。
変動が顕著に確認されている地すべりブロックは、台地の北側斜面に位置し、平均斜面傾斜角15度程度と緩傾斜で、標高約270mの地点より江迎川に至る延長1000mの主側線を有し、末端では幅約500mの片末広がりのブロック形状を呈する。また、山腹斜面を縦断する水系は、浅くかつ短く、この水系に沿って小規模な尾根筋が形成されているため、複雑な微地形を呈している。
1-3-2 地 質
当地域の基盤は、新第三系下部中新統に属する佐世保層群柚木層で構成される。標高190~200m以上の高位部ではこの柚木層を不整合に覆い、上部中新統の玄武岩類がキャップロックを形成している。
 

図-1 北松地域地すべり地形分布図

 
佐世保層群は、中~粗粒砂岩、砂質頁岩、炭質頁岩、石炭の互層で、各堆積輪廻の最上部に薄い石炭や炭質頁岩と接して、凝灰岩または火山灰質粘土などの軟質な薄層を挟む夾炭層を介在するのが特徴的である。この夾層炭層群は下部より、C35、C36、C37、C38などの略号が付けられている。このうち、既往の調査検討結果から、C37(へだもの層)が全体地すべりのすべり面と想定されており、北松型地すべりにおける地すべり発生素因のひとつと考えられている。
地質構造をみると、柚木層は緩く北側に傾く同斜構造を示しており、当防止区域の位置する斜面においては流れ盤構造を形成している。
 

表-2 炭層状況

 

図-5 鷲尾岳地区周辺地質図

 
1-4 地すべりの素因と誘因
1-4-1 素 因
① 山頂域の標高200m付近に、基盤岩を覆ってキャップロック状に玄武岩類が分布し、柱状節理や縦亀裂が発達している。
② 基盤岩の第三紀層は、斜面に沿って流れ盤状の層理傾斜をなし、走行傾斜が変動しているので、地質の力学的特性を劣化している。
③ 基盤岩である第三紀層(佐世保層群柚木層)は、数枚の薄い石炭層を挟み、その中に軟弱な凝灰岩や凝灰質粘土を狭在している。
④ 地すべり境界を画する東西の断層があり、それぞれ地すべり区域内に落ち込み、断層沿いの基盤岩は断層生成時の変動により脆弱化しているので、雨水や地下水が集中しやすい。特に斜面上部で第三紀層が西に傾いていることにより、志戸氏断層沿いで地下水位の上昇が著しい傾向にある。
⑤ 玄武岩分布域では、平坦に分布する玄武岩と基盤の境界に集塊岩状の薄い軟弱な礫混じり砂質シルトを狭在する。
1-4-2 誘 因
① 過去の地すべり変動の発生は、全て梅雨期や台風期の集中豪雨を誘因としている。集中豪雨のたびに、すべり面付近における間隙水圧が上昇し、地すべり変動を繰り返している。
 
2 地すべり状況
2-1 被災状況
 

写真-4 金ノ坂隧道幹線ライナー歪 (H2)

写真-5 金ノ坂隧道坑口排水状況 (H2)

写真-6 地すべり頭部の亀裂 (H4)

写真-7 地すべりによる亀裂 (H4)

写真-8 松浦鉄道沿い擁壁の変形 (H11)

 
2-1-1 対策事業
① 平成2年度 災害関連緊急地すべり対策事業
深礎工36基、集水井工9基、隧道工313.3m
② 平成4年度 災害関連緊急地すべり対策事業
アンカー工224本、集水井4基
③ 平成11年度 災害関連緊急地すべり対策事業
アンカー工20本、杭工32本、集水井工2基
 

図-6 鷲尾岳地区地すべり平面図

 
2-1-2 すべり面
鷲尾岳地区地すべりの主すべり面は、既往の調査結果から5枚以上の炭層群から構成されるC-37炭層(へだもの層)のうち、C37cと分類される炭層中に認められる。
C37cは15~20cmの層厚を有し、すべり面には明瞭な条線が認められると共に、暗褐色ないし黒褐色の極めて軟弱な粘土のフィルムが付着する。
 

写真-9 主すべり面(C37c層)

 
2-2 地すべり活動現況
① 全体すべり
深礎工施工~平成5年度頃までは、地すべりの活動に伴い、深礎工に大きな変動が累積していたが、その後は徐々に変動量が減少しており、最近数年間では地すべり活動が低減して、深礎工の変動も軽微になる傾向にある。ただし、現時点でも100㎜/日程度以上の降雨時には軽微な変動が認められており、地すべり活動は完全には沈静化していないと考えられる。
② Dブロック
地盤傾斜計、パイプ歪計で変動の累積が確認されているが何れも軽微である。また、頭部亀裂も地すべり全幅に連続しておらず、亀裂の拡大も認められないため、潜在的な地すべり活動を示していると想定される。
③ 浅層すべり
末端部で観測される圧縮変動は明瞭であり、地すべり活動が継続していると想定される。ただし、頭部については不明瞭である。
2-3 変動機構(D、E、西側ブロック)
鷲尾岳地区地すべりでは、地表面における移動状況の把握を目的として、全体で地盤伸縮計26基と、地盤傾斜計6基の移動観測を実施している。
2-3-1 地すべり現況
① Dブロック
平成11年度より集水井工、集水ボーリング工が施工開始され、現在施工中である。頭部クラックや左サイドの開口亀裂・町道等に大きな変化は認められない。
② Eブロック
平成11年度の災害関連緊急地すべり事業によるアンカー工、杭工施工後、現在上部ブロックの横ボーリングが計画中である。
 現在、松浦鉄道沿いの擁壁に変化は見られない。
③ 西側ブロック
平成4年度の災害関連緊急地すべり事業によるアンカー工が施工され、完了している。末端部の町道や法面に変調は見られない。
 

写真-10 水路のずれ(全体ブロックとの境界)

 
3 地すべり対策事業
鷲尾岳地区地すべりは、昭和25年に地すべり活動に伴う変状が顕在化し、昭和27年~昭和30年には林野庁所管、昭和32年以降は旧建設省(現国土交通省)所管で調査観測及び対策工事を実施してきた。
地すべりの活動状況としては、昭和25年から昭和40年頃までは、年間数m(標柱の測量による)にも及ぶ移動量を記録したが、排水トンネルによる本格的な工事が開始された昭和40年頃以降には、地すべり活動が沈静化する傾向を示していた。しかし、昭和57年頃より再び地すべり活動が活発化し、平成2年と平成4年には災害関連緊急地すべり対策事業で、深礎工、アンカー工、集水井工等の大規模な地すべり対策工事を実施した。
また、平成11年には主活動域の東側で地すべり活動が発生したことから、Eブロックを新たに設定して災害関連事業により対策を実施すると共に、平成13年には防止区域の指定範囲を拡大した。
対策工法は、抑制工として排水トンネル工及び集水井工を実施し、抑止工としてシャフト工(深礎工)及びアンカー工を実施している。 
3-1 集水井工
集水井工は、深層地下水の水位や水圧を低下させて、地すべりの発生を抑制するために実施される。当地すべり地では、平成18年度までに、28基の集水井を施工している。集水井の中から集水ボーリングを行い、集水井に地下水を集めて、排水ボーリングで水路などに排水している。
 

写真-11 集 水 井 (W-1)

写真-12 集水井施工中

 
3-2 排水トンネル工
排水トンネル工は集水井と連結されるほか、トンネル内からボーリングを行ない、主に深い層の地下水を排除する役割がある。これまでに鷲尾隧道(L=730m)、金ノ坂隧道(L=949m)、猿ケ獄隧道(L=732m)、烏帽子隧道(L=263m)、志戸氏隧道(L=632m)のほか、平成2年度の災害関連緊急地すべり対策事業で鷲尾隧道(L=140.6m)、金ノ坂隧道(L=172.7m)が施工された。
 

写真-13 鷲尾隧道内の集水ボーリング

写真-14 金ノ坂隧道

写真-13 鷲尾隧道内の集水ボーリング
写真-14 金ノ坂隧道
(1号集水井排水ボーリングから排水状況)
 
3-3 集水ボーリング工
地すべり地内の地下水を効率よく排除し、集水井や排水トンネルに水を集めるため、縦横方向にボーリングを行なう対策工事である。平成18年度までに、総延長L=28,000mの集水ボーリングが施工されている。
 

写真-15 集水井からの集水ボーリング

 
3-4 アンカー工
地すべりブロックを不動層に縫い付けて、地すべりの動きを止めるアンカー工は、地山を補強するとともに、斜面に設けられる受圧版により、法面の安定を図ることができる。今回、周辺自然景観と一体化した法面景観を形成するため、法面の全面緑化を行なった。
 

写真-16 アンカー工完成

図-7 アンカー工標準断面図

 
3-5 深礎工
深礎杭工36本は全体ブロックに対して、平成2年度の災害関連緊急地すべり対策事業で施工された。主鉄筋にはD51、フープ筋にはD22を使用し、深礎杭1本あたりのコンクリート打設量は、平均約910m3に達した。
深礎杭の施工はすべり面下の掘削工事となるため、地盤内に設置した鉛直伸縮計を自動観測し、工事中止移動量を設定して安全確保を図った。また、周辺住民及び河川の汚染などの環境影響を考慮し、発破振動と騒音規制、泥水処理設備の設置を行なった。
 

写真-17 深礎工施工中

写真-18 現在の深礎杭設置地点

 

図-8 深礎杭工断面図

 
4 地すべりの観測・監視
鷲尾岳地すべりでは、昭和53年より地盤伸縮計、昭和55年よりパイプ歪計による観測が開始された。当初は各計器に大きな変動が観測されていたが、平成2年度の災害関連緊急地すべり対策事業で実施された深礎杭等の施工により、それまでに見られた変動も鎮静化している。以下に主な地盤伸縮計の位置と変動量を示したが、特に全体ブロック頭部のS-1においては、対策工実施を境にして急激に鎮静化していることがわかる。さらに、平成3年からは手動観測に加え自動観測も導入され、多数の計測器による地すべり自動観測システムが設置され観測・監視を続けている。
 

図-9 観測計器位置図

 

図-10 平成17年までの地盤変動と対策工との相関図

表-3 地すべり動態観測

 

4-1 対策工の効果と深礎杭の挙動
対策工の効果判定を目的として、深礎杭観測(土圧計・鉄筋歪計・盤圧計・傾斜計)、アンカー荷重計、トンネル排水量の観測を実施している。活動が顕著であった全体ブロックは、深礎杭の設置後、地すべり活動は沈静化しており、その効果は明瞭である。現在は、地盤伸縮計による移動観測結果では、1~2㎜/年程度の移動量にまで減少している。
しかしながら、深礎杭に設置した観測計器による曲げモーメントは年々増加しており、特に深礎杭№29におけるモーメントは、平成16年の時点で設計許容値の77%に達している。そのため、深礎杭に対し機能調査を実施し、現状においての健全性が確認されている。
4-2 今後の課題
現在Dブロックでは集水井等の施工が進められている。また、全体ブロックでは、計画された対策工を概成しているが、現在も軽微ながら地すべり活動が継続している。今後もさらなる計器観測を継続し、地すべりモニタリングを実施していく方針である。
平成18年度の調査観測において、全体ブロックにおける中層部の地下水排除も今後の課題である。
また、抑制工の心臓部である排水トンネルについても、地すべり変動による破損箇所の改修を行なう方針である。
 

図-11 深礎工モーメント変化図

 
あとがき
『鷲尾岳地区地すべり』では、対策事業の沿革や最近の観測・対策事業から、鷲尾岳地区地すべりの対策・効果について取りまとめた。
今後の地すべり対策を含む土砂災害防止事業のより一層の手助けとなれば幸いである。
本事業の実施にあたっては、江迎町の関係各位をはじめ、地域住民の方々に多大な協力を得ました。ここに、心から感謝の意を表します。
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