(独)農業・食品産業技術総合研究機構
農村工学研究所企画管理部防災研究調整役の谷先生らが
「老朽化フィルダムの堤体改修の事例調査」
という研究成果が技報に掲載されました。(→PDFファイルへのリンクです)
この中で、杵臼ダムが「老朽化しため池の既設堤体をそのまま
活用して,背面に嵩上げする改修事例」として紹介されています。
以前に、谷先生に情報提供を行いましたが、
蒼々たる改修事例の中に「杵臼ダムの事例」が紹介されたことは、
うれしい限りです。
是非一読ください。
近年、農業水利施設のストックマネジメントがクローズアップされています。
先人たちが作り上げてきた本来の機能を長期にわたり発揮させることは、
地域に多大な恩恵をもたらします。
しかし、この機能を持続するため、
(1)低下した機能を回復させること
(2)機能低下の原因となるリスクを消滅させること
(3)また新たな機能を付加する必要があれば改修を行うこと
などが大切となります。
杵臼ダムも引き続き、水利資産として地域の農業生産を支えるものと
して価値のあり続けるものであればと思います。
参考:
農村工学研究所
http://nkk.naro.affrc.go.jp/
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2007年09月19日
農村工学研究所技報第206号にて杵
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年05月10日
神のみぞ知る試験湛水〜完成後の安全管理
試験湛水
初期湛水時に計測を行い、測定値の計時変化により安全性を確認します。
変化の度合いや一定値の収れんするかなどの変化が問題となるような
計測値については、盛立高さや貯水位と合わせ時間との関係を明確にします。
変化が激しい場合などの原因を突き止めるためには、当時の施工状況、
品質管理、周辺の状況、湧水の有無など様々の要素を手がかりにチェックを行います。
ダム・ため池工事は、初期湛水時の挙動をもって、初めて、工学的かつ実用的に見て、
支障のない程度まで施工されているか?
調査を踏まえての設計で万全な対策を行ったか?
が確認できます。
各段階でいろいろな立場の技術者が責任を持って各パーツの業務を行い、
その結果を総合的に結集させた結果がダムの築造であり、最後の姿として
大自然である神様の裁きを受けようとするのが、試験湛水であります。
この神の裁きを受け入れるところまで対策がなされているのかどうか?
技術的な諸問題は解決されているのか?
しかし、その質問も答えも今の段階ではわかりません。
老子の言葉に、「上善は水の如し」という言葉があります。
この言葉の意味のとおり、
相手は、曲者、水であります。
最初は、単なる浸透水が、非常に短い間にパイピングホールが拡大し、
大きなダメージを与えるかもしれません。
それに対応するためにも、最悪の場合を想定し、準備の万全を図る必要があります。
初期湛水時は、近い将来迎えるであろう安心・安全なダムの完成の日を待ち、
施工時の日々の取り組みを記録しておくことは非常に大切なのです。
完成後においても、ちょっとした異変に対し、昔の記録などから、
一番良い改善方法を見つける手がかりになるかもしれません。
ダムは、水をためてみて評価されるものです
参考文献
ダムのはなし 竹林征三著 技報堂出版
初期湛水時に計測を行い、測定値の計時変化により安全性を確認します。
変化の度合いや一定値の収れんするかなどの変化が問題となるような
計測値については、盛立高さや貯水位と合わせ時間との関係を明確にします。
変化が激しい場合などの原因を突き止めるためには、当時の施工状況、
品質管理、周辺の状況、湧水の有無など様々の要素を手がかりにチェックを行います。
ダム・ため池工事は、初期湛水時の挙動をもって、初めて、工学的かつ実用的に見て、
支障のない程度まで施工されているか?
調査を踏まえての設計で万全な対策を行ったか?
が確認できます。
各段階でいろいろな立場の技術者が責任を持って各パーツの業務を行い、
その結果を総合的に結集させた結果がダムの築造であり、最後の姿として
大自然である神様の裁きを受けようとするのが、試験湛水であります。
しかし、その質問も答えも今の段階ではわかりません。
老子の言葉に、「上善は水の如し」という言葉があります。
この言葉の意味のとおり、
相手は、曲者、水であります。
最初は、単なる浸透水が、非常に短い間にパイピングホールが拡大し、
大きなダメージを与えるかもしれません。
それに対応するためにも、最悪の場合を想定し、準備の万全を図る必要があります。
初期湛水時は、近い将来迎えるであろう安心・安全なダムの完成の日を待ち、
施工時の日々の取り組みを記録しておくことは非常に大切なのです。
完成後においても、ちょっとした異変に対し、昔の記録などから、
一番良い改善方法を見つける手がかりになるかもしれません。
ダムは、水をためてみて評価されるものです
参考文献
ダムのはなし 竹林征三著 技報堂出版
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年05月09日
築堤時の施工管理
前回からの続きです。
築堤時の施工管理において盛立管理以外に着目しておくべきことは、
湧水量・浸潤線・浸透水量などが大切だと思います。
これらが調査時や施工時(基礎掘削時)の時点で確認された場合は、
水質・量を確認しておく必要があります。
これにより、基礎からの湧水量を基底流量として把握しておけます。
完成時には、この基礎からの湧水も含められて浸透水として観測されます。
杵臼ダムの浸透水観測(2007年01月29日)へリンク
特に、浸潤線は既設のため池の場合において、貯水位の影響に加え、
地山からの浸透の影響などを受ける場合がありますので、湛水前からの
浸潤線(地下水位)を測定し、季節変化や降雨の影響、貯水位の関連など把握しておきます。
杵臼ダムにおいても、調査時点から、右岸アバット部において、貯水位の関連性が高い浸みだしが確認されています。
調査時浸みだし箇所

調査時点の確認項目が施工時(基礎掘削)時にその全貌が・・・
既設のため池は大正15年に築造されたことから長い年月を経ており
旧堤体と地山の接合部の境界付近からの水みちと思われる部分が確認できます。
基礎掘削時の写真が下記のとおりです。

写真の左側は、堅い岩盤です。写真の右側は、旧堤体のコア材です。
岩盤と現ため池コア材と確認できる間のゾーンから浸みだしが確認されました(青丸)。
浸みだしの原因は、
@ 経年変化により岩盤が風化したことで浸透水が岩盤沿いにしみだしてきた?
A もともと岩盤からの湧水が多かった?
B 着岩部付近の転圧が不十分だった?
C 盛立材料が他の場所と異なっていた?
などの推測できます。
でも、当時の記録があまり残っていないので何ともいえません。
しかし、水は、正直に何らかの要素で浸透していることがわかりました。
今回の嵩上げ盛立によりこの浸みだし周辺は、新堤体コアを盛立します。
新堤体のコアで遮水されますので、浸みだしの原因となる水みちはふさがれ、
そのうち流速が遅くなることにより目詰まり状態となり、浸透量が減少され、
より安全なものとなるものと期待できます。
このような経過が記録して残っていると完成後の後世のダム管理や補修などに反映されます。
では、次回は、初期湛水時の挙動判定や完成後の安全管理を述べることとします。
築堤時の施工管理において盛立管理以外に着目しておくべきことは、
湧水量・浸潤線・浸透水量などが大切だと思います。
これらが調査時や施工時(基礎掘削時)の時点で確認された場合は、
水質・量を確認しておく必要があります。
これにより、基礎からの湧水量を基底流量として把握しておけます。
完成時には、この基礎からの湧水も含められて浸透水として観測されます。
杵臼ダムの浸透水観測(2007年01月29日)へリンク
特に、浸潤線は既設のため池の場合において、貯水位の影響に加え、
地山からの浸透の影響などを受ける場合がありますので、湛水前からの
浸潤線(地下水位)を測定し、季節変化や降雨の影響、貯水位の関連など把握しておきます。
杵臼ダムにおいても、調査時点から、右岸アバット部において、貯水位の関連性が高い浸みだしが確認されています。
調査時浸みだし箇所

調査時点の確認項目が施工時(基礎掘削)時にその全貌が・・・
既設のため池は大正15年に築造されたことから長い年月を経ており
旧堤体と地山の接合部の境界付近からの水みちと思われる部分が確認できます。
基礎掘削時の写真が下記のとおりです。

写真の左側は、堅い岩盤です。写真の右側は、旧堤体のコア材です。
岩盤と現ため池コア材と確認できる間のゾーンから浸みだしが確認されました(青丸)。
浸みだしの原因は、
@ 経年変化により岩盤が風化したことで浸透水が岩盤沿いにしみだしてきた?
A もともと岩盤からの湧水が多かった?
B 着岩部付近の転圧が不十分だった?
C 盛立材料が他の場所と異なっていた?
などの推測できます。
でも、当時の記録があまり残っていないので何ともいえません。
しかし、水は、正直に何らかの要素で浸透していることがわかりました。
今回の嵩上げ盛立によりこの浸みだし周辺は、新堤体コアを盛立します。
新堤体のコアで遮水されますので、浸みだしの原因となる水みちはふさがれ、
そのうち流速が遅くなることにより目詰まり状態となり、浸透量が減少され、
より安全なものとなるものと期待できます。
このような経過が記録して残っていると完成後の後世のダム管理や補修などに反映されます。
では、次回は、初期湛水時の挙動判定や完成後の安全管理を述べることとします。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年05月08日
フィルダムの計測
前回の何故記録しておくことが大切かについて
3回に分け、レポートします。
フィルダムの計測は、調査、設計の段階から目的を明確にし、計測項目を定め、
計測機器の設置や体制を定めることが必要になります。
計測の目的は、主に3つに分けられます。
1 築堤時の施工管理
2 完成後の安全管理
3 設計へのフィードバック
1については、盛立の品質管理によるものが一般的です。
しかし、設計値を満足しているかは、盛立の品質管理のみでは不十分なことがあり、
間隙圧の発生状況や堤体や基礎の変形等を計測し、より確実な施工管理が必要です。
2については、貯水によるダムの挙動や状態を監視する目的で行われます。
ちょうど、今冬の冬期湛水時の挙動確認もこれに当たります。
湛水時の挙動や貯水位と浸潤線の位置及び浸透水量、そして、浸透水の濁りや
水質の変化を計測し、ダムの安全性を確認することが可能であります。
通常管理においても、車の車検や点検と同じように
ダムの状態を点検・確認することが大事です。
点検や確認で特に着目すべき事項について次回述べることとします。
3回に分け、レポートします。
フィルダムの計測は、調査、設計の段階から目的を明確にし、計測項目を定め、
計測機器の設置や体制を定めることが必要になります。
計測の目的は、主に3つに分けられます。
1 築堤時の施工管理
2 完成後の安全管理
3 設計へのフィードバック
1については、盛立の品質管理によるものが一般的です。
しかし、設計値を満足しているかは、盛立の品質管理のみでは不十分なことがあり、
間隙圧の発生状況や堤体や基礎の変形等を計測し、より確実な施工管理が必要です。
2については、貯水によるダムの挙動や状態を監視する目的で行われます。
ちょうど、今冬の冬期湛水時の挙動確認もこれに当たります。
湛水時の挙動や貯水位と浸潤線の位置及び浸透水量、そして、浸透水の濁りや
水質の変化を計測し、ダムの安全性を確認することが可能であります。
通常管理においても、車の車検や点検と同じように
ダムの状態を点検・確認することが大事です。
点検や確認で特に着目すべき事項について次回述べることとします。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年05月07日
締固め効果
締固め効果の判定は、品質管理試験の現場密度試験にて実施されます。
ここで、設計に対し適否を判断します。
しかし、現場密度試験は、工程など影響を与えることから各層毎に行うことは
難しいのが現実です。
そこで、各層の転圧状況を現地にて確認を行い、
品質管理試験を行う層の施工と同等であるか検証する必要があります。
盛立状況のチェック項目としては、下記のものが考えられます。
各ゾーン共通
気象状態と作業状況、盛立面の処理状況、まき出し前の状況、
まき出し厚、 オーバーサイズの除去、締固め回数、
ゾーン境界部、転圧境界・下流施工端部などの締固め状況など
コアゾーン
湧水処理、着岩部の清掃及び湿潤状態、盛立面の含水比の状態、
まき出し材料の品質(粒度・含水比)の適否、材料の搬入状況、
着岩部、構造物付近の締固め状況、過転圧、ウェービング等に
よる盛立面の状況、締固め時の含水比の変化とその処理状況
フィルターゾーン
湧水処理、着岩部の清掃状況、土質材料の混入状況、
まき出し時の分離の状況
シェルゾーン
粒度のバラツキ、まき出し材料(材質)
昨年の工事における転圧状況確認の事例です。
事例1 転圧状況

振動ローラのめりこみ状態は適切か?
水平に転圧されているか?
ローラ走行の列間が20〜30センチ程度ラップされ、まんべんなく転圧されているか?
ローラが、浮き上がってないか?
事例2 施工機械

ローラ面に、材料が付着していないか?
事例3 転圧レーン切り返し

転圧レーンを切り返すときに、盛立面を乱していないか?
もし、同等でないと判断できるときは、
速やかに、現場試験を追加して行うなどの
措置をとり、設計や施工に対する適否を行うことが望ましいです。
締固め効果の確認は、品質管理試験の行われる層のみでなく、
各層の施工状況を記録するのが大切であり、施工者・発注者含め、
常にこのような心構えを持ち、継続することが重要です。
なぜ、施工状況を記録することが大切であるか次回以降に述べることとします。
ここで、設計に対し適否を判断します。
しかし、現場密度試験は、工程など影響を与えることから各層毎に行うことは
難しいのが現実です。
そこで、各層の転圧状況を現地にて確認を行い、
品質管理試験を行う層の施工と同等であるか検証する必要があります。
盛立状況のチェック項目としては、下記のものが考えられます。
各ゾーン共通
気象状態と作業状況、盛立面の処理状況、まき出し前の状況、
まき出し厚、 オーバーサイズの除去、締固め回数、
ゾーン境界部、転圧境界・下流施工端部などの締固め状況など
コアゾーン
湧水処理、着岩部の清掃及び湿潤状態、盛立面の含水比の状態、
まき出し材料の品質(粒度・含水比)の適否、材料の搬入状況、
着岩部、構造物付近の締固め状況、過転圧、ウェービング等に
よる盛立面の状況、締固め時の含水比の変化とその処理状況
フィルターゾーン
湧水処理、着岩部の清掃状況、土質材料の混入状況、
まき出し時の分離の状況
シェルゾーン
粒度のバラツキ、まき出し材料(材質)
昨年の工事における転圧状況確認の事例です。
事例1 転圧状況

振動ローラのめりこみ状態は適切か?
水平に転圧されているか?
ローラ走行の列間が20〜30センチ程度ラップされ、まんべんなく転圧されているか?
ローラが、浮き上がってないか?
事例2 施工機械

ローラ面に、材料が付着していないか?
事例3 転圧レーン切り返し

転圧レーンを切り返すときに、盛立面を乱していないか?
もし、同等でないと判断できるときは、
速やかに、現場試験を追加して行うなどの
措置をとり、設計や施工に対する適否を行うことが望ましいです。
締固め効果の確認は、品質管理試験の行われる層のみでなく、
各層の施工状況を記録するのが大切であり、施工者・発注者含め、
常にこのような心構えを持ち、継続することが重要です。
なぜ、施工状況を記録することが大切であるか次回以降に述べることとします。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年04月20日
カウンターウエイト
ため池は、現存の堤体が現位置で安全を保ってきたという、
いわば永年の実験を得た結果とも言えます。
よって、現堤体より危険な断面にはせず、現堤体と地山等の状況を
乱さずに施工すれば安全といえます。
しかし、杵臼ダムは、貯水しながら、盛立を行うことから、
新堤体の盛土形状により、力学的バランスが崩れるかもしれません、
そこで、安全のため、上流部分(既設堤体の接合部)を先に盛立しておき、
カウンターウエイト(抑え)とする工夫を行っています。
昨年度最終盛立形状も2m程度既設堤体の盛立を先行した状態で完了としています。
(平成18年度完了時断面図) ○の部分が先行盛土部分です。

これが、
貯水時の既設堤体が不安定になるのを防止する抑止効果の一つとなっており、満水時の堤体点検でも異常が見受けられませんでした。
いわば永年の実験を得た結果とも言えます。
よって、現堤体より危険な断面にはせず、現堤体と地山等の状況を
乱さずに施工すれば安全といえます。
しかし、杵臼ダムは、貯水しながら、盛立を行うことから、
新堤体の盛土形状により、力学的バランスが崩れるかもしれません、
そこで、安全のため、上流部分(既設堤体の接合部)を先に盛立しておき、
カウンターウエイト(抑え)とする工夫を行っています。
昨年度最終盛立形状も2m程度既設堤体の盛立を先行した状態で完了としています。
(平成18年度完了時断面図) ○の部分が先行盛土部分です。

これが、
貯水時の既設堤体が不安定になるのを防止する抑止効果の一つとなっており、満水時の堤体点検でも異常が見受けられませんでした。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年04月19日
既設堤体接合部
杵臼ダムの既設堤体材料は、粘質土であり、ほぼ新堤体のコア材と同じ材質の材料です。
設計基準等では、旧堤体とも密着及び均一化を図るため、段切りを行うとなっております。
なお、段切り部は、乾燥等により、盛土材との密着部に弱点を生じる恐れがあるため、養生に注意することとなっています。

上記の写真のように
昨年工事において、段切りを行い盛立しましたが、
大きな目で見ると、段切りをすると、旧堤体との密着性が高まると見えますが、
1層ごとの施工で見ると、段切り部が鉛直なため、旧堤体部分に転圧効果が伝わらないため、逆に活着されず、段切り部でスッパと縁切りされた仕上がりになるようにおもいます。
段切りを寝かせるなどの方法もありますが、そうすると旧堤体の掘削範囲が大きくなるので、施工性に問題があります。
また、永年(杵臼ダムの場合は、大正15年)より圧密された堤体を広範囲に掘削し、長時間放置すると、荷重の解放による変形や過乾燥による応力の低下が生じる可能性があります。
そこで、今年は、旧堤体を50pカットした後、バックホウ等により掻き起こしを行い、新しく盛立する材料となじみを良くし、旧堤体部分のゆるめた部分の未転圧が残らないように、密着させ転圧を行う予定です。
設計基準等では、旧堤体とも密着及び均一化を図るため、段切りを行うとなっております。
なお、段切り部は、乾燥等により、盛土材との密着部に弱点を生じる恐れがあるため、養生に注意することとなっています。

上記の写真のように
昨年工事において、段切りを行い盛立しましたが、
大きな目で見ると、段切りをすると、旧堤体との密着性が高まると見えますが、
1層ごとの施工で見ると、段切り部が鉛直なため、旧堤体部分に転圧効果が伝わらないため、逆に活着されず、段切り部でスッパと縁切りされた仕上がりになるようにおもいます。
段切りを寝かせるなどの方法もありますが、そうすると旧堤体の掘削範囲が大きくなるので、施工性に問題があります。
また、永年(杵臼ダムの場合は、大正15年)より圧密された堤体を広範囲に掘削し、長時間放置すると、荷重の解放による変形や過乾燥による応力の低下が生じる可能性があります。
そこで、今年は、旧堤体を50pカットした後、バックホウ等により掻き起こしを行い、新しく盛立する材料となじみを良くし、旧堤体部分のゆるめた部分の未転圧が残らないように、密着させ転圧を行う予定です。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年04月10日
2007年04月04日
かき起こし
杵臼ダムは、施工計画検討の結果、平滑の振動ローラーを採用しております。
このため、転圧完了後、次の層のまきだしに先立ち、
すでに締め固められた平らになった表層を
ブルドーザに、少し長い爪をつけ、かきおこしを行います。

かき起こし状況
溝をつける方向は、、
ダム軸直交方向(上下流方向)には、
水みちになる恐れがあるため、ダム軸に対し平行に
かき起こしを行います。
このことにより、次の層の撒き出し材料とのなじみを良くなり、
転圧により、上の層と下の層が一体となるよう盛立面処理する必要があります。

次層撒き出し状況(盛立完了面がかき起こされています。)
もしかき起こしが行われずに転圧されますと、層間に分離面ができ、
ゾーン毎の持つべき役割や効果を低減させる恐れがあり、
弱部となる可能性があります。
フィルターゾーンもかき起こしをしています。

このため、転圧完了後、次の層のまきだしに先立ち、
すでに締め固められた平らになった表層を
ブルドーザに、少し長い爪をつけ、かきおこしを行います。

かき起こし状況
溝をつける方向は、、
ダム軸直交方向(上下流方向)には、
水みちになる恐れがあるため、ダム軸に対し平行に
かき起こしを行います。
このことにより、次の層の撒き出し材料とのなじみを良くなり、
転圧により、上の層と下の層が一体となるよう盛立面処理する必要があります。

次層撒き出し状況(盛立完了面がかき起こされています。)
もしかき起こしが行われずに転圧されますと、層間に分離面ができ、
ゾーン毎の持つべき役割や効果を低減させる恐れがあり、
弱部となる可能性があります。
フィルターゾーンもかき起こしをしています。

posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年03月27日
降雨時の処理
数回(週1回予定)にわたりに、盛立にかかる留意点を・・
コア材の盛立は、工程上大きな影響を与えます。
降雨が予想される場合は、あらかじめ施工面を平らにし、ローラで
転圧を行うかまたはシートで覆い、雨水の浸透を防ぐ必要があります。
でも、降水量などにより、
ちょっとしたくぼみなどに、水がたまってしまいます。

降雨後状況
そういうときは、ある程度表面が乾燥したあと、
かきおこしを行い、ばっきさせます。

かきおこし・ばっき状況
気温などの関係で、ばっきに時間がかかると判断されるときは、
除去を行い、新たな材料で再施工を行うときもあります。

高含水比部除去状況
その際含水比測定などを行い、除去の範囲をしっかり記録しておく必要があります。

除去範囲確認
これらの対策や処理方針が降雨後の盛立再開や工程管理のキーとなります。

再施工状況
コア材の盛立は、工程上大きな影響を与えます。
降雨が予想される場合は、あらかじめ施工面を平らにし、ローラで
転圧を行うかまたはシートで覆い、雨水の浸透を防ぐ必要があります。
でも、降水量などにより、
ちょっとしたくぼみなどに、水がたまってしまいます。

降雨後状況
そういうときは、ある程度表面が乾燥したあと、
かきおこしを行い、ばっきさせます。

かきおこし・ばっき状況
気温などの関係で、ばっきに時間がかかると判断されるときは、
除去を行い、新たな材料で再施工を行うときもあります。

高含水比部除去状況
その際含水比測定などを行い、除去の範囲をしっかり記録しておく必要があります。

除去範囲確認
これらの対策や処理方針が降雨後の盛立再開や工程管理のキーとなります。

再施工状況
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年03月24日
杵臼ダムの洪水調節機能
今週、ある人からの質問がありましたので、
簡単にまとめました。
<洪水調節効果とは>
大雨が降ると川は満杯になり、あふれた水は田んぼなどの農地や農道などの農業用施設、そして
家屋にまで流れ込んできます。そこで、上流にあるダムで、大雨で流れ込んできた水を貯めて、
ダム下流で氾濫しないように水を調節します。これを洪水調節といいます。50年に1度起きる
と思われる大雨が起きても、下流の川があふれないような計画でつくっています。
杵臼ダムでは計画地点にて46.4m3/毎秒の水量を31.4m3/毎秒にまで減らすことが出来る調節
機能を持っているため大雨時に大きな防災効果が発揮できます
<洪水調節計画図>

ダム地点でいうと、洪水のときに、17.5m3/毎秒の水量を2.3m3/毎秒にまで減らし、
下流に流れる水の量を少なくします。
これが、洪水調節効果です。
このときは、一時的に杵臼ダムの貯水位があがり、
水を貯め込みます。(青の波線)
<貯水池容量>

洪水時の下流に流れる量を少なくするために、
ダムに水を貯められるようにします。
このために必要な部分を洪水調節容量といいます。
杵臼ダムはの洪水調節容量は、172,000m3であり、
普段は、洪水に備え空にしておきます。
<集水区域・洪水被害防止区域図>

計画地点は、道道と杵臼川の交差しているところです。
ここが下流域で洪水が起きやすいところの一つです。
赤くなっている区域の被害を最小限にすることが
できます。
この洪水調節容量を確保するために、
嵩上げを行っております。
簡単にまとめました。
<洪水調節効果とは>
大雨が降ると川は満杯になり、あふれた水は田んぼなどの農地や農道などの農業用施設、そして
家屋にまで流れ込んできます。そこで、上流にあるダムで、大雨で流れ込んできた水を貯めて、
ダム下流で氾濫しないように水を調節します。これを洪水調節といいます。50年に1度起きる
と思われる大雨が起きても、下流の川があふれないような計画でつくっています。
杵臼ダムでは計画地点にて46.4m3/毎秒の水量を31.4m3/毎秒にまで減らすことが出来る調節
機能を持っているため大雨時に大きな防災効果が発揮できます
<洪水調節計画図>

ダム地点でいうと、洪水のときに、17.5m3/毎秒の水量を2.3m3/毎秒にまで減らし、
下流に流れる水の量を少なくします。
これが、洪水調節効果です。
このときは、一時的に杵臼ダムの貯水位があがり、
水を貯め込みます。(青の波線)
<貯水池容量>

洪水時の下流に流れる量を少なくするために、
ダムに水を貯められるようにします。
このために必要な部分を洪水調節容量といいます。
杵臼ダムはの洪水調節容量は、172,000m3であり、
普段は、洪水に備え空にしておきます。
<集水区域・洪水被害防止区域図>

計画地点は、道道と杵臼川の交差しているところです。
ここが下流域で洪水が起きやすいところの一つです。
赤くなっている区域の被害を最小限にすることが
できます。
この洪水調節容量を確保するために、
嵩上げを行っております。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2007年01月29日
漏水観測
ダムには、ダムの安全性を確認するために、
漏水を観測します。
杵臼ダムも昨年工事で設置を行いました。
ダムに漏水となると、あり得ないかもしれませんが、
フィルダムは、コンクリートダムと異なり
堤体に貯水による浸潤線が生じており、安全に浸透することを
に許容している事を前提で設計をしています。
この浸透してきた水を観測するのが、漏水観測です。
このごろは浸透水観測と呼ばれてきています。
基礎地盤と下流シェルゾーンの間に
水平ドレーンを設置し、
堤体の安定性に直接影響与えないように
この浸透水を安全に下流に排水させます。
平面図

断面図(排水管)

基礎地盤に対しては、同じく堤体の
安定性に直接影響与えない程度に
グラウチングで止水改良を
行っています。
普段から、観測を行うことにより、
周辺からの浸透水の量など観測し、
貯水池からの浸透水量の把握に
基礎となりとても重要なことです。


杵臼ダムは、この浸透水量の水位を
11月より、自動観測して
おります。

続きを読む
漏水を観測します。
杵臼ダムも昨年工事で設置を行いました。
ダムに漏水となると、あり得ないかもしれませんが、
フィルダムは、コンクリートダムと異なり
堤体に貯水による浸潤線が生じており、安全に浸透することを
に許容している事を前提で設計をしています。
この浸透してきた水を観測するのが、漏水観測です。
このごろは浸透水観測と呼ばれてきています。
基礎地盤と下流シェルゾーンの間に
水平ドレーンを設置し、
堤体の安定性に直接影響与えないように
この浸透水を安全に下流に排水させます。
平面図

断面図(排水管)

基礎地盤に対しては、同じく堤体の
安定性に直接影響与えない程度に
グラウチングで止水改良を
行っています。
普段から、観測を行うことにより、
周辺からの浸透水の量など観測し、
貯水池からの浸透水量の把握に
基礎となりとても重要なことです。


杵臼ダムは、この浸透水量の水位を
11月より、自動観測して
おります。

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posted by きなうすにっき
| ため池のため
2006年10月26日
材料調整
堤体材料は、ダムサイト周辺で得られる材料を
そのまま使用することができれば理想的です。
実際には、そのような天然材料は少なく、
所要の性質を満足する材料を確保するため、
材料の改良をすることが必要となります。
この材料の改良には、含水比の調整と粒度の
調整が主なもので、2〜3種類の材料を交互に
ストックヤードに撒き出し、一定時間放置後、
混合しながら側面から切り崩すことにより、
材料調整を行います。
今年の工事における側面からの切り崩し状況については、こちら。
杵臼ダムのコア材は、コア細粒材(V地区)と
コア粗粒材(原石山H地区)を互層に撒き出し、
下記のように、ヤードにストックパイルを造成します。

クリックすると拡大します。
V地区とH地区とストックヤードの位置図は下記のとおりです。

クリックすると拡大します。
ストックパイルの混合比率は、材料試験時に決定した重量比率を
体積比率に換算し、撒き出し厚さを決定します。
コア細粒材:コア粗粒材の重量比率で1:2
体積比率は1:1.7
撒き出し厚さは、30センチ:51センチです。

丁張りに注目 30センチ(あか)と51センチ(あお)に設定しています。
コア細粒材撒き出し状況 30センチ撒き出し

コア粗粒材撒き出し状況 51センチ撒き出し

----------------------------------------------------------------
撒き出し時には、ばらつきを少なくするため、
高含水比などによる団子状の固まりにならないように
材料が均一に撒き出しできるように留意する必要があります。
また、設定した撒き出し厚より、過度に厚く撒き出ししないようにするため、
±5センチ程度の許容施工誤差を設け、施工管理を行うのが理想的です。
そのまま使用することができれば理想的です。
実際には、そのような天然材料は少なく、
所要の性質を満足する材料を確保するため、
材料の改良をすることが必要となります。
この材料の改良には、含水比の調整と粒度の
調整が主なもので、2〜3種類の材料を交互に
ストックヤードに撒き出し、一定時間放置後、
混合しながら側面から切り崩すことにより、
材料調整を行います。
今年の工事における側面からの切り崩し状況については、こちら。
杵臼ダムのコア材は、コア細粒材(V地区)と
コア粗粒材(原石山H地区)を互層に撒き出し、
下記のように、ヤードにストックパイルを造成します。
クリックすると拡大します。
V地区とH地区とストックヤードの位置図は下記のとおりです。
クリックすると拡大します。
ストックパイルの混合比率は、材料試験時に決定した重量比率を
体積比率に換算し、撒き出し厚さを決定します。
コア細粒材:コア粗粒材の重量比率で1:2
体積比率は1:1.7
撒き出し厚さは、30センチ:51センチです。

丁張りに注目 30センチ(あか)と51センチ(あお)に設定しています。
コア細粒材撒き出し状況 30センチ撒き出し

コア粗粒材撒き出し状況 51センチ撒き出し

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撒き出し時には、ばらつきを少なくするため、
高含水比などによる団子状の固まりにならないように
材料が均一に撒き出しできるように留意する必要があります。
また、設定した撒き出し厚より、過度に厚く撒き出ししないようにするため、
±5センチ程度の許容施工誤差を設け、施工管理を行うのが理想的です。
posted by きなうすにっき
| ため池のため
2006年10月02日
湧水処理
コアゾーン基礎に湧水がある場合、盛立時に材料を柔らかくして、締固めに影響を与えます。
湧水がみられた場合、適切に処置することが大切です。
杵臼ダムの左岸側コア基礎の一部もやや湧水が多くなり、次のように
処理を行いました。

まずは、湧水の水質分析をするため、採水をしました。
試験湛水時やダム管理の時に、解析を行うための基礎資料となります。
基礎の岩盤清掃を行い、水をバキュームで吸い取り、コア材に影響しないようにします。
コンクリート管を建て込みます。
管の継ぎ目は、コンタクトクレイで、入念に詰めます。

盛立が進み、ようやく湧水の水位が安定し、閉塞する前に、
再度水質調査を行いました。
最後に、内部に砕石を投入し、コンクリート流し込み、閉塞します。
JVの細心の努力の結果、周辺のコアの盛立に影響を与えず完了しました。
----------------------------------------------------------------
湧水処理は、湧水量にもより様々の方法がありますが、
締固めが、十分にできなったことで、所定の品質が確保できなかったり、
コア材の流出により、堤体の不安定になったり、後から、大きな問題と
なったりすることがあります。
このためにも、適切に処理されているか確認を行うことが非常に大事です。
湧水がみられた場合、適切に処置することが大切です。
杵臼ダムの左岸側コア基礎の一部もやや湧水が多くなり、次のように
処理を行いました。

まずは、湧水の水質分析をするため、採水をしました。
試験湛水時やダム管理の時に、解析を行うための基礎資料となります。
基礎の岩盤清掃を行い、水をバキュームで吸い取り、コア材に影響しないようにします。
コンクリート管を建て込みます。
管の継ぎ目は、コンタクトクレイで、入念に詰めます。

盛立が進み、ようやく湧水の水位が安定し、閉塞する前に、
再度水質調査を行いました。
最後に、内部に砕石を投入し、コンクリート流し込み、閉塞します。
JVの細心の努力の結果、周辺のコアの盛立に影響を与えず完了しました。
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湧水処理は、湧水量にもより様々の方法がありますが、
締固めが、十分にできなったことで、所定の品質が確保できなかったり、
コア材の流出により、堤体の不安定になったり、後から、大きな問題と
なったりすることがあります。
このためにも、適切に処理されているか確認を行うことが非常に大事です。
2006年09月22日
既設堤体強度
既設堤体接合部は、所定の強度を考慮しています。
嵩上げする新しい堤体材料が盛立されることにより、
沈下する可能性があるため、設計段階で検討を行っています。
調査時は、ボーリング孔内載荷試験を行いました。
今回、掘削の原位置で実際に強度を確認するため、水平載荷試験を
行いました。
写真ではわかりづらいかもしれませんが、既設堤体面に載荷荷重を
加え、反力にクローラダンプ重量を利用し、荷重の沈下関係から
地盤反力係数や極限支持力などの地盤の支持特性が確認出来ます。
既設堤体面では、EL.83.1以上の中間コア盛立のための段切りを
開始しました。
今日は、今年4回目の地盤検査です。
(写真上)クローラダンプが止まっている箇所が試験位置です。
(写真中)平板載荷試験状況
(写真下)既設堤体段切り状況


嵩上げする新しい堤体材料が盛立されることにより、
沈下する可能性があるため、設計段階で検討を行っています。
調査時は、ボーリング孔内載荷試験を行いました。
今回、掘削の原位置で実際に強度を確認するため、水平載荷試験を
行いました。
写真ではわかりづらいかもしれませんが、既設堤体面に載荷荷重を
加え、反力にクローラダンプ重量を利用し、荷重の沈下関係から
地盤反力係数や極限支持力などの地盤の支持特性が確認出来ます。
既設堤体面では、EL.83.1以上の中間コア盛立のための段切りを
開始しました。
今日は、今年4回目の地盤検査です。
(写真上)クローラダンプが止まっている箇所が試験位置です。
(写真中)平板載荷試験状況
(写真下)既設堤体段切り状況

2006年09月01日
材料採取積込
コア材は、下流の土取場より採取した粘土系細粒材と原石山表層の粗粒材を、
ストックヤードに持ち込み、層状に重ねて、堆積しています。
盛立直前にバックホウで切り崩し、材料が均一になるように混ぜ合わせます。

写真で、材料が筋状になっているのがわかると思います。
しっかりと混ぜ合わせた上で10tダンプ積み込みます。

その際毎日午前と午後それぞれ一回ずつ含水比等の試験を行い、
施工含水比として満足しているか確認の上、転圧を行います。
------------------------------------------------------
シェル材は、原石山の岩を掘削しています。
掘削機械はリッパドーザで
ブルドーザの後部に大型のつめ状の油圧装置装着して、
固い岩盤を破砕し細かくします。

杵臼ダムのシェル材は、リッパの爪1本で、シェルの盛立に適する粒度に
します。
原石山破砕した材料を定められた粒度に収まるか確認するため、
定期的に現地で粒度試験を行います。
近々、この粒度試験が行われますので、
後日、JVから試験状況のレポートをしてくれると思います。
ストックヤードに持ち込み、層状に重ねて、堆積しています。
盛立直前にバックホウで切り崩し、材料が均一になるように混ぜ合わせます。

写真で、材料が筋状になっているのがわかると思います。
しっかりと混ぜ合わせた上で10tダンプ積み込みます。

その際毎日午前と午後それぞれ一回ずつ含水比等の試験を行い、
施工含水比として満足しているか確認の上、転圧を行います。
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シェル材は、原石山の岩を掘削しています。
掘削機械はリッパドーザで
ブルドーザの後部に大型のつめ状の油圧装置装着して、
固い岩盤を破砕し細かくします。

杵臼ダムのシェル材は、リッパの爪1本で、シェルの盛立に適する粒度に
します。
原石山破砕した材料を定められた粒度に収まるか確認するため、
定期的に現地で粒度試験を行います。
近々、この粒度試験が行われますので、
後日、JVから試験状況のレポートをしてくれると思います。
2006年08月04日
ゾーン境界
昨日JVからのレポートのとおり、コア5層目が完了し出来形確認を行いました。
コアゾーン・フィルターゾーン・シェルゾーン(水平ドレーン)は、各境界で材料を漸変する必要があります。
標準断面(クリックすると拡大します)

特にコアゾーンは、下記の図のとおり、設計上(標準図コア幅)の幅を確保するために、
境界より若干大きく仕上げることが多いです。
その訳は、材料ごとに転圧仕様が異なるため(転圧回数・仕上がり厚など)、
ゾーン境界までそのゾーンの仕様で仕上げることが必要なためです。
フィルター幅は、一般的に施工性を考え、2〜4mでありますが、施工時においては、
コアゾーンを確保のため、設計盛立線より下流側にフィルターゾーンを仕上げます。

▼が転圧境界
クリックすると拡大します。
しかし、設計上必要であるフィルターゾーンの機能の有効幅(杵臼ダムの場合は1m)の位置は
変えることなく転圧時のゾーン境界を定めることが要求されます。
杵臼ダムも施工前に、JVと何度も打合せを密に行い、ゾーン境界の盛立要領を決めました。
出来形確認時の写真に各ゾーン境界と設計上の境界をマークしてみました。
(おおよそですが・・クリックすると拡大します)
下流側に仕上がりのゾーン境界があります。

フィルダム盛立時のゾーン境界は、標準断面図の各ゾーンにおける所要の盛立仕様を
どこまでの範囲に設定するか、検討の上施工することが重要です。
コアゾーン・フィルターゾーン・シェルゾーン(水平ドレーン)は、各境界で材料を漸変する必要があります。
標準断面(クリックすると拡大します)
特にコアゾーンは、下記の図のとおり、設計上(標準図コア幅)の幅を確保するために、
境界より若干大きく仕上げることが多いです。
その訳は、材料ごとに転圧仕様が異なるため(転圧回数・仕上がり厚など)、
ゾーン境界までそのゾーンの仕様で仕上げることが必要なためです。
フィルター幅は、一般的に施工性を考え、2〜4mでありますが、施工時においては、
コアゾーンを確保のため、設計盛立線より下流側にフィルターゾーンを仕上げます。
▼が転圧境界
クリックすると拡大します。
しかし、設計上必要であるフィルターゾーンの機能の有効幅(杵臼ダムの場合は1m)の位置は
変えることなく転圧時のゾーン境界を定めることが要求されます。
杵臼ダムも施工前に、JVと何度も打合せを密に行い、ゾーン境界の盛立要領を決めました。
出来形確認時の写真に各ゾーン境界と設計上の境界をマークしてみました。
(おおよそですが・・クリックすると拡大します)
下流側に仕上がりのゾーン境界があります。
フィルダム盛立時のゾーン境界は、標準断面図の各ゾーンにおける所要の盛立仕様を
どこまでの範囲に設定するか、検討の上施工することが重要です。
2006年07月27日
2006年07月21日
クレイスラリー塗布
ダムの基礎岩盤とコア材の接着面は、コア材からの水分が岩盤に吸収されないように、濡らす必要があります。
さらに、岩盤の互層による凹凸やき裂の微少な空隙が発生しないようにします。
このため、岩盤面の保護とコア材との密着性をよくするために、スラリー処理を行います。
杵臼ダムは当初スラリーは不用と考えてましたが、試験施工した結果、充分に空隙が充填されている事が確認されました。
以下は、施工状況写真です。

スラリー作成状況(水45s:クレイ60s)
凹部スラリー塗布と指詰めによるコンタクトクレイ充填

スラリー塗布状況(凹部部分はなじみを良くするため掻きおこし)
岩盤面との密着状況
スラリー塗布 動画 (期間限定)
システム環境により、正常に動画の視聴ができないことがあります。
さらに、岩盤の互層による凹凸やき裂の微少な空隙が発生しないようにします。
このため、岩盤面の保護とコア材との密着性をよくするために、スラリー処理を行います。
杵臼ダムは当初スラリーは不用と考えてましたが、試験施工した結果、充分に空隙が充填されている事が確認されました。
以下は、施工状況写真です。
スラリー作成状況(水45s:クレイ60s)
凹部スラリー塗布と指詰めによるコンタクトクレイ充填
スラリー塗布状況(凹部部分はなじみを良くするため掻きおこし)
岩盤面との密着状況
スラリー塗布 動画 (期間限定)
システム環境により、正常に動画の視聴ができないことがあります。
2006年06月28日
コア盛立における管理条件
今日も、コアの盛立は中止しました。
このように連日、降雨による盛立が中止されますと、
盛立開始適否も必要になります。
天気が良くても、すぐに盛立が出来ない時があります。
コアの含水比により、盛立が出来ないためです。
特にコア材は、原石山周辺のストックヤードに堆積されておりますが、
降雨等により、含水比が変化するため、搬入前に、品質管理にて
確認する必要があります。
含水比は、密度・透水係数に大きく関与し、また施工性にも影響を与えることから、
施工含水比の範囲を設定しています。
杵臼ダムの施工含水比は、最適含水比〜最適含水比+3%に定めています。
下記の図の施工含水比が最適含水比からはずれるに従い、
密度は低下する傾向があり、透水係数は、最適含水比の湿潤側で
最小となります。(図の青い線)

この範囲内に、含水比が収まると、透水特性・密度に対し、
もっとも有利な品質で仕上がることとなります。
その後、盛立管理にて行う現場密度試験にて、現場密度状況を確認しますが、D値管理は、
基準となる締固め特性(最大乾燥密度)に対する割合で評価するため、間接的な評価であります。
しかし、本来確認したいせん断強度・変形性といった力学特性です。
これらを直接確認することは困難であるため、所要の設計値を得ることが出来る密度条件を
あらかじめ設定しておき、その密度条件が達成されているなら、力学特性に関しても所要のものが
得られていると仮定しているのです。
材料のばらつき・管理試験の実施方法を考慮して、もっとも有利な方法の一つとして、
含水比のばらつきを最小限にし、所要の設計値を得るか確認するために、締固め管理をします。
ですから、コアの含水比管理は品質管理のなかで重要な項目です。
杵臼ダムのコア材は、ダム下流から採取したコア細粒材(I地区・V地区)の粘性土とコア粗粒材(原石山の
風化岩)を混合し、3カ所に分け、一時堆積しています。
(写真) 2ストックヤード

図 土取場位置図
クリックすると拡大されます。
コア材の自然含水比はほぼ、施工含水比内の範囲にあります。
しかし、コンタクトクレイ材は、粘性土(細粒材)単独材であるため、
自然含水比が28%となり、高含水比であります。
単体による含水比調整は難しいため、コア材の細粒分とブレンドし、
3%程度含水比が下がり、品質・施工性を高めています。
これは、コア細粒分に含まれる吸水率の低い原石山の礫・砂分に水分が含まれることにより、
材料全体の含水比が低くなると推測されます。
これからの秋口にかけて、この含水比調整の手法は、乾燥(曝気)による調整に加え、
有効な方法の一つだと思います。
このように連日、降雨による盛立が中止されますと、
盛立開始適否も必要になります。
天気が良くても、すぐに盛立が出来ない時があります。
コアの含水比により、盛立が出来ないためです。
特にコア材は、原石山周辺のストックヤードに堆積されておりますが、
降雨等により、含水比が変化するため、搬入前に、品質管理にて
確認する必要があります。
含水比は、密度・透水係数に大きく関与し、また施工性にも影響を与えることから、
施工含水比の範囲を設定しています。
杵臼ダムの施工含水比は、最適含水比〜最適含水比+3%に定めています。
下記の図の施工含水比が最適含水比からはずれるに従い、
密度は低下する傾向があり、透水係数は、最適含水比の湿潤側で
最小となります。(図の青い線)

この範囲内に、含水比が収まると、透水特性・密度に対し、
もっとも有利な品質で仕上がることとなります。
その後、盛立管理にて行う現場密度試験にて、現場密度状況を確認しますが、D値管理は、
基準となる締固め特性(最大乾燥密度)に対する割合で評価するため、間接的な評価であります。
しかし、本来確認したいせん断強度・変形性といった力学特性です。
これらを直接確認することは困難であるため、所要の設計値を得ることが出来る密度条件を
あらかじめ設定しておき、その密度条件が達成されているなら、力学特性に関しても所要のものが
得られていると仮定しているのです。
材料のばらつき・管理試験の実施方法を考慮して、もっとも有利な方法の一つとして、
含水比のばらつきを最小限にし、所要の設計値を得るか確認するために、締固め管理をします。
ですから、コアの含水比管理は品質管理のなかで重要な項目です。
杵臼ダムのコア材は、ダム下流から採取したコア細粒材(I地区・V地区)の粘性土とコア粗粒材(原石山の
風化岩)を混合し、3カ所に分け、一時堆積しています。
(写真) 2ストックヤード

図 土取場位置図
コア材の自然含水比はほぼ、施工含水比内の範囲にあります。
しかし、コンタクトクレイ材は、粘性土(細粒材)単独材であるため、
自然含水比が28%となり、高含水比であります。
単体による含水比調整は難しいため、コア材の細粒分とブレンドし、
3%程度含水比が下がり、品質・施工性を高めています。
これは、コア細粒分に含まれる吸水率の低い原石山の礫・砂分に水分が含まれることにより、
材料全体の含水比が低くなると推測されます。
これからの秋口にかけて、この含水比調整の手法は、乾燥(曝気)による調整に加え、
有効な方法の一つだと思います。









