JP5455717B2 - Slope stabilization system - Google Patents
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Description
この発明は、斜面安定化の簡易な対策工によっても、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることを可能にし、また、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることを可能にする斜面安定化システムに関する。 This invention makes it possible to minimize damage in the event of a slope failure, even by simple countermeasures for slope stabilization, and for residents to take appropriate measures when the possibility of slope failure has increased. It relates to a slope stabilization system that makes it possible.
一般に斜面崩壊に対する斜面対策は、現斜面の安全率Ｆｓを２０％〜５０％向上させるという目的で、その仕様が決定される。現斜面の安全率Ｆｓを２０％〜５０％向上させることは、十分高い安全性を確保できるので、安全上好ましいことであるが、施工費が非常に高額になる。したがって、斜面崩壊が考えられる斜面については崩壊の可能性が極めて低くてもすべて対策する、ということはなかなかできないという事情がある。
しかし、その斜面下に住む住民にとっては、可能性が極めて低いといってもやはり不安であり、斜面安定化工法の施工を望むであろうし、また、行政機関等も放置することに不安を感じるケースが多々あると思われる。
In general, slope countermeasures against slope failure are determined for the purpose of improving the safety factor Fs of the current slope by 20% to 50%. Increasing the safety factor Fs of the current slope by 20% to 50% is preferable for safety because sufficient safety can be ensured, but the construction cost becomes very high. Therefore, there is a situation that it is difficult to take countermeasures for all slopes where slope failure is possible even if the possibility of collapse is extremely low.
However, it is still uneasy for the residents living under the slope to say that the possibility is extremely low, and they would like to construct the slope stabilization method, and also feel uneasy about leaving the government agencies etc. There seem to be many cases.
そのため、従来より、斜面対策の１つとして、斜面を補強する対策とは別に、斜面の挙動ないし変状を検知するセンサを斜面に設置して、斜面の状況を観測し斜面崩壊を予測することが行われている。
この種の従来の斜面観測システムは、一般的には、斜面に何らかの変状が生じた時に始めてセンサを取り付けるシステムである。
また、従来の斜面観測システムでは一般に、センサが検知した情報は、行政機関には伝達されるが、住民に対する伝達手段は組み込まれておらず、住民に対する伝達手段は防災無線や拡声器や回覧板などの手段で行われるため、降雨時等にセンサーが検知した情報が地域住民にすぐに伝達されるということにはならず、遅れた伝達となる。
また、従来の斜面観測システムは一般に、センサが斜面にピンポイント的・局地的に設置されるので、対象とする斜面全体を把握した危険度判定がされないことも多い。
Therefore, conventionally, as one of the countermeasures for slopes, apart from measures to reinforce slopes, sensors that detect slope behavior or deformation are installed on slopes to observe slope conditions and predict slope failures. Has been done.
This type of conventional slope observation system is generally a system in which a sensor is attached only when some kind of deformation occurs on the slope.
In addition, in the conventional slope observation system, the information detected by the sensors is generally transmitted to the government agencies, but no communication means for residents is incorporated, and the means for communication to residents is disaster prevention radio, loudspeakers, and circulation boards. Therefore, the information detected by the sensor at the time of rainfall etc. is not immediately transmitted to the local residents, but is delayed.
In addition, conventional slope observation systems generally have sensors installed on a slope in a pinpoint or local manner, so that the risk determination based on the entire target slope is often not performed.
また、特許文献１には、災害対策としての山間部での地山や盛土などの挙動観測、という計測業務のための、地中の変位を計測する方法が記載されている。
地中変位計測方法は、差動トランス方式又は歪ゲージ方式の地中変位計をボーリング孔に複数個、間隔をあけて挿入配置し、地中変位計が検出した変位に基づいて角度変位を演算して、地中変位を知るものである。
Underground displacement measurement method is to insert a plurality of differential transformer type or strain gauge type underground displacement gauges into the borehole at intervals and calculate the angular displacement based on the displacement detected by the underground displacement gauge. And we know the underground displacement.
また、特許文献２は、監視対象の斜面の降水量をもとに解析して降雨時の水頭変化を求め、崩壊安全率曲面データベース部に格納された安全率曲面と降雨時の水頭とを比較して監視対象斜面の崩壊安全率Ｆｓの評価を行う、すなわち斜面崩壊を予測するというものである。
特許文献３は、測定プローブを山腹の複数の測定地点に設置するもので、この測定プローブは加速度センサを備え、所定の加速度が加わった時の変位の方向と速度に関するデータを無線送信し、これを観測基地局の受信装置が受信して、土石流の発生とともに、土石流の方向及び速度などを検出し、警報を発するというものである。
In
斜面に何らかの変状が生じた時に始めてセンサを取り付ける従来のシステムは、対応が遅れる恐れがある。
また、住民に対する伝達手段は組み込まれていないシステムでは、降雨時に検知情報が地域住民にすぐに伝達されるということにはならず、遅れた伝達となる。
また、センサが斜面にピンポイント的・局地的に設置されるシステムでは、対象とする斜面全体を把握した危険度判定がされない可能性がある。
The conventional system that attaches a sensor only when a certain deformation occurs on a slope may cause a delay in response.
In addition, in a system that does not have a means for transmitting information to residents, detection information is not immediately transmitted to local residents at the time of rainfall, but is delayed.
In addition, in a system in which sensors are installed on a slope in a pinpoint or local manner, there is a possibility that the risk determination based on the entire target slope may not be performed.
上記従来の斜面観測システムは、いずれも、斜面自体を補強するものではないから、斜面崩壊を防ぐという直接的な対策と比べると、満足できるものではない。
上記斜面観測システムによる斜面対策が、斜面安定化工法を施工した上での対策であれば、十分安心できるが、その場合には、施工費が高額なので費用対効果の点で非効率であると言える。
一方、上記の斜面観測システムによる斜面対策が、斜面安定化工法を施工していない斜面での対策である場合は、斜面の挙動観測をしたり斜面崩壊を予測することで、警報を発したり避難誘導を図ったりして、被害を極力少なくするために一定の有効性があるが、斜面崩壊の可能性を検知して警報を発した時点では、斜面崩壊が始まるまでにあるいはその規模が大きくなるまでにあまり時間がなく、被害を最小限にとどめることができたとは言い難い場合も考えられる。
None of the conventional slope observation systems described above is satisfactory because it does not reinforce the slope itself, compared to a direct measure to prevent slope failure.
If the slope countermeasures by the slope observation system above are measures after implementing the slope stabilization method, it can be relieved enough, but in that case, the construction cost is high, so it is inefficient in terms of cost effectiveness I can say that.
On the other hand, if the above-mentioned slope countermeasures by the slope observation system are countermeasures on slopes where slope stabilization methods have not been implemented, warnings and evacuations are issued by observing slope behavior and predicting slope failure. There is a certain amount of effectiveness in order to reduce damage as much as possible, but when a slope failure is detected and a warning is issued, the size of the slope collapses or the scale increases. It may be difficult to say that there was not much time to complete and the damage was minimized.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、現斜面の状況に応じて簡易な対策工を施して、斜面崩壊の発生の恐れを僅かでも少なくするとともに、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることを可能にし、また、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることを可能にする斜面安定化システムに関する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by applying simple countermeasures depending on the situation of the current slope, the risk of slope failure is reduced slightly, and damage in the event of slope failure occurs. The present invention relates to a slope stabilization system that makes it possible to minimize the risk of damage and to enable residents to take appropriate actions when the possibility of slope failure increases.
上記課題を解決する請求項１の発明の斜面安定化システムは、土塊の移動に伴って抵抗力を発揮して斜面の不安定な土塊の移動の程度を小さくすることが可能な斜面安定化構造体を斜面に施工し、前記斜面安定化構造体を構成する斜面安定化部材に変位センサを取り付け、当該斜面の土塊が移動した時に前記変位センサが検知した信号に基づいて危険度信号を発信する危険度信号発信手段を設け、この危険度信号発信手段の発信情報を受信する危険度信号受信手段を設けてなり、前記斜面安定化構造体を、斜面の安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満、を満たす仕様で斜面に設置することを特徴とする。
The slope stabilization system of the invention according to
請求項２は、請求項１の斜面安定化システムにおいて、斜面安定化構造体が、地盤の不動層に達するように斜面に設置された多数のアンカーと、各アンカーの頭部に取り付けられた支圧板と、斜面に設置した、斜面の安定化に寄与するその他の斜面安定化部材とからなることを特徴とする。
請求項３の発明は、斜面に多数のアンカーを地盤の不動層に達するように設置し、各アンカーの頭部に支圧板を取り付け、斜面安定化に寄与するその他の斜面安定化部材を用いて斜面安定化構造体を構築する斜面安定化工法を採用するとともに、当該斜面にセンサを取り付けて斜面の危険度を伝達可能にした斜面安定化システムであって、
前記斜面安定化工法を施工するに際して、斜面の安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満、を満たす仕様で施工するとともに、
前記アンカー、支圧板、その他の斜面安定化部材のうちの選択した１つ又は複数の斜面安定化部材に、斜面に変状を生じたときにその変状を検知可能なセンサを取り付け、斜面に変状が生じた時に前記斜面安定化部材に取り付けられた前記センサが検知した信号に基づいて危険度信号を発信する危険度信号発信手段を設け、この危険度信号発信手段の発信情報を受信する危険度信号受信手段を設けたことを特徴とする。
The invention of
When constructing the slope stabilization method, the slope safety factor Fs is greater than 1.0 and less than 1.2.
A sensor capable of detecting the deformation when the slope is deformed is attached to one or a plurality of the slope stabilizing members selected from the anchor, the bearing plate, and the other slope stabilizing members. the risk signal transmitter for transmitting a risk signal based on the slope stabilizing member signals xenon capacitors has detected before attached to when the Deformation occurs provided, the transmission information of the risk signal transmitter A risk signal receiving means for receiving is provided.
請求項４は、請求項３の斜面安定化システムにおいて、センサが、土塊の移動を検知する変位センサであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the slope stabilization system of the third aspect , the sensor is a displacement sensor that detects the movement of the soil mass.
請求項５は、請求項４の斜面安定化システムにおいて、前記アンカーが中空材からなり、その中空部に引張り材が挿入され、この引張り材の一端がアンカーの土中先端に固定され、他端がアンカー地表部を通って支圧板に変位センサを介して固定されており、当該アンカーが設置された土塊が移動した時に、土塊移動とともにアンカーが変形する際に生じる引張り材の引張り力を変位センサが検知するようになっていることを特徴とする。
請求項６は、請求項４又は５の斜面安定化システムにおいて、前記その他の斜面安定化部材が、アンカー頭部間を連結する線状体、又は斜面に敷設した金属製又は樹脂製のネットであり、線状体又はネットの一方又は両方に変位センサを取り付け、斜面における一部の土塊が移動した時に、移動しない土塊と移動した土塊との間に存在する前記線状体又はネットの一方又は両方の伸びを変位センサが検知して、土塊の移動量を検知するようにしたことを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the slope stabilization system according to the fourth or fifth aspect , wherein the other slope stabilization member is a linear body connecting the anchor heads, or a metal or resin net laid on the slope. There, fitted with a displacement sensor to one or both of the linear body or net, when a portion of the soil mass has moved in the slope of the linear body or net present between the clod moved not to move clod The displacement sensor detects the elongation of one or both, and detects the amount of movement of the soil mass.
請求項７は、請求項３の斜面安定化システムにおいて、センサが、土壌水分センサ又は温度センサの一方又はその両方であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the slope stabilization system of the third aspect , the sensor is one or both of a soil moisture sensor and a temperature sensor.
請求項８は、請求項７の斜面安定化システムにおいて、アンカーが中空材からなり、かつ中空部に土壌水分センサ及び温度センサのいずれか一方又は両方が取り付けられ、かつアンカーの土中先端が多孔質材で被覆されているセンサ付きアンカーであることを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is the slope stabilization system according to the seventh aspect, wherein the anchor is made of a hollow material, and one or both of a soil moisture sensor and a temperature sensor are attached to the hollow portion, and the tip of the anchor in the soil is porous. It is an anchor with a sensor covered with a material.
請求項９は、請求項７の斜面安定化システムにおいて、アンカーがその表面に複数のスリットのある中空材からなり、かつ中空部に土壌水分センサ及び温度センサのいずれか一方又は両方が取り付けられ、かつアンカーの土中先端が多孔質材で被覆されているセンサ付きアンカーであるとともに、斜面に削孔した後にその削孔に挿入された前記アンカーと削孔壁との隙間に透水性のある注入剤が注入されていることを特徴とする。
請求項１０は、請求項９の斜面安定化システムにおいて、注入剤の透水係数が、周囲の地盤の透水係数の１倍〜１／１０倍であることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the slope stabilization system according to the ninth aspect , wherein the permeability coefficient of the infusate is 1 to 1/10 times the permeability coefficient of the surrounding ground.
請求項１１の斜面安定化システムは、同一の斜面に、請求項４〜６のいずれか１項に記載の斜面安定化システムと、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の斜面安定化システムとを合わせて施工したことを特徴とする。
Slope stabilization system of
請求項１２は、請求項１、２、４、５又は６のいずれかの斜面安定化システムにおいて、危険度信号発信手段が、前記変位センサが検出した土塊の移動量に応じた複数の危険度レベルの危険度信号を発信可能であることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the slope stabilization system according to any one of the first, second, fourth, fifth, and sixth aspects, wherein the risk level signal transmitting means has a plurality of risk levels according to the amount of movement of the soil mass detected by the displacement sensor. It is possible to transmit a level danger signal.
請求項１３は、請求項１２の斜面安定化システムにおいて、危険度信号発信手段が、変位センサが検出した土塊の移動量に基づいて算出した土塊の移動速度を、前記危険度レベルを定める基準に含めることを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the slope stabilization system of the twelfth aspect , the danger signal transmitting means uses the movement speed of the mud calculated based on the movement amount of the mud detected by the displacement sensor as a reference for determining the risk level. It is characterized by including.
請求項１４は、請求項７〜１０のいずれかの斜面安定化システムにおいて、危険度信号発信手段が、前記土壌水分センサ又は温度センサの一方又はその両方が検出した土壌水分量又は温度の一方又はその両方に応じた複数の危険度レベルの危険度信号を発信可能であることを特徴とする。 A fourteenth aspect of the present invention is the slope stabilization system according to any one of the seventh to tenth aspects, wherein the risk signal transmitting means is one of the soil moisture amount or the temperature detected by one or both of the soil moisture sensor and the temperature sensor, or both. It is possible to transmit a danger signal having a plurality of danger levels according to both of them.
請求項１５は、請求項１４の斜面安定化システムにおいて、危険度信号発信手段が、土壌水分センサ又は温度センサの一方又はその両方が検出した土壌水分量又は温度の一方又はその両方に基づいて算出した土壌水分量又は温度の変化の速度を、前記危険度レベルを定める基準に含めることを特徴とする。 Claim 15 is the slope stabilization system according to claim 14 , wherein the risk signal transmitting means is calculated based on one or both of the soil moisture amount and / or temperature detected by one or both of the soil moisture sensor and the temperature sensor. The rate of change in soil moisture or temperature is included in the criteria for determining the risk level.
請求項１６は、請求項１〜１５のいずれかの斜面安定化システムにおいて、前記安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満、を満たす仕様の斜面安定化工法を施工する手段として、アンカー間隔を調整したことを特徴とする。 16., in any slope stabilization system of claim 15, wherein the safety factor Fs = 1.0 greater, less than 1.2, as a means of applying a slope stabilization method specifications satisfying the anchor The interval is adjusted.
請求項１７は、請求項１６の斜面安定化システムにおいて、アンカーの間隔が、斜面の下部側において短く、上部側において長いことを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the slope stabilization system of the sixteenth aspect , the distance between the anchors is short on the lower side of the slope and long on the upper side.
請求項１８は、請求項２〜１７のいずれか１項の斜面安定化システムにおいて、支圧板の面積が、斜面の下部側において広く、上部側において狭いことを特徴とする。
Claim 18, in any one of Slope stabilization system of
請求項１９は、請求項１〜１８のいずれか１項の斜面安定化システムにおいて、前記危険度信号受信手段を、斜面下の作業場、個人住宅、共同住宅に設置するとともに、行政機関及び／又は斜面危険度判定専門家所在箇所に設置して、連絡・補強・避難の体制を確保可能な警報システムを構築することを特徴とする。
Claim 19, in slope stabilization system of any one of
請求項１の発明の斜面安定化システムによれば、斜面に簡易な対策工が施されているので、本格的な斜面安定化工法と比べれば不十分であるにしても、現状以上の斜面安定効果が得られる。したがって、地域住民にとっては、単なる斜面観測システムを設置しただけの場合と異なり、実質的な安心感を持つことができる。
斜面に何らかの変状が生じてからセンサを取り付けるシステムと異なり、施工時から常時センシングしており、危険度信号発信手段により、変位センサが検知した信号に基づく危険度信号を発信して、地域の住民に状況を伝達することができるので、住民の対応が遅れることは少ない。
したがって、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることが可能となり、また、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることが可能となる。
そして、本格的な斜面安定化工法と比べれば簡易な対策工とするので、施工費を安くできるので、費用対効果の点で優れたシステムとなる。
このように本発明の斜面安定化システムは、必ずしも十分な斜面安定化工法でなくても、土塊の移動に伴って抵抗力を発揮する何らかの斜面安定化構造体を斜面に施工すれば、降雨時や地震発生などに際に土塊移動の進行を少しでも遅くできる現象を活用するものであり、導入し易い簡易な対策工でもって、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることを可能にし、また、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることを可能にするという、費用対効果の点で優れたシステムである。
According to the slope stabilization system of the first aspect of the present invention, since simple countermeasures are applied to the slope, even if it is insufficient compared with the full-scale slope stabilization method, the slope stability is higher than the current level. An effect is obtained. Therefore, the local residents can have a substantial sense of security, unlike the case of simply installing a slope observation system.
Unlike a system in which a sensor is installed after some deformation on the slope, it is always sensed from the time of construction, and a danger signal based on the signal detected by the displacement sensor is transmitted by the danger signal transmission means. Since the situation can be communicated to the residents, the response of the residents is rarely delayed.
Therefore, the residents can take appropriate measures when the possibility of slope failure increases, and it is possible to minimize damage in the event of slope failure.
And since it is a simple countermeasure compared with the full-scale slope stabilization method, the construction cost can be reduced, which makes it an excellent system in terms of cost effectiveness.
As described above, the slope stabilization system of the present invention is not necessarily a sufficient slope stabilization method, but if it is constructed on the slope with some slope stabilization structure that exerts a resistance force in accordance with the movement of the soil mass, It is possible to minimize the damage in the event of a slope failure with a simple countermeasure that is easy to introduce, and that makes it possible to slow down the movement of the clot as much as possible in the event of an earthquake or earthquake. In addition, it is a cost-effective system that allows residents to respond appropriately when the possibility of slope failure increases.
請求項３の発明の斜面安定化システムにおいて、斜面安定化構造体は、十分な安全率Ｆｓを確保する一般的な斜面安定化工法による斜面安定化構造体を簡易化したものと言えるが、安全率Ｆｓが１．０超、１．２未満（１．０＜Ｆｓ＜１．２）の斜面安定化工法が施工されるので、現状以上の斜面安定効果が図られる。したがって、地域住民にとっては、単なる斜面観測システムを設置しただけの場合と異なり、実質的な安心感を持つことができる。
そして、安全率Ｆｓを１．２〜１．５とする従来の一般的な斜面安定化工法と比べて簡易であり、施工費を安くできるので、費用対効果の点で優れたシステムとなる。
また、斜面安定化工法の施工材料自体が対策工の一部であるとともにセンサであることから、対象斜面全体をセンシングすることができる。したがって、斜面にピンポイント的・局地的に設置したセンサで検知する従来方法と比べて、対象とする斜面全体を把握した危険度判定が可能となる。そして、地域住民に与える安心感が高いものとなる。
斜面に何らかの変状が生じてからセンサを取り付けるシステムと異なり、施工時から常時センシングしているので、対応が遅れることは少ない。
また、請求項１９のように、危険度信号受信手段を、個人住宅などに設置し、かつ、行政機関などに設置して、連絡・補強・避難の体制を確保可能な警報システムを構築することで、例えば降雨時などに、住民に対する検知情報の伝達が速やかに行われ、対応が遅れることを防止できる。
In the slope stabilization system according to the invention of
And since it is simple compared with the conventional general slope stabilization construction method which makes safety factor Fs 1.2-1.5 and construction cost can be made cheap, it becomes a system excellent in the point of cost effectiveness.
Moreover, since the construction material itself of the slope stabilization method is a sensor and a sensor, the entire target slope can be sensed. Therefore, it is possible to determine the degree of risk by grasping the entire target slope as compared with the conventional method in which detection is performed by a sensor installed on the slope in a pinpoint or local manner. And the feeling of security given to local residents is high.
Unlike a system in which a sensor is attached after some deformation on the slope, the sensor is always sensing from the time of construction, so response is rarely delayed.
In addition, as in claim 19 , the risk signal receiving means is installed in a private house or the like, and is installed in an administrative organization or the like, and an alarm system capable of securing a communication / reinforcement / evacuation system is constructed. Thus, for example, when it rains, detection information is quickly transmitted to the residents, and it is possible to prevent a response from being delayed.
斜面安定化工法が施工された斜面であれば、危険度信号発信手段（装置）及び危険度信号受信手段（装置）を購入すれば、アンカーや支圧板やワイヤロープ（線状体）やネットなどにセンサを取り付けることで、斜面観測システムを含んでいる本発明の斜面安定化システムを構築できるので、比較的簡単な施工法であり、特別な専門家でなくても施工することができる。
また、簡易な斜面安定化工法を採用すれば、場合によっては地域住民の手で斜面安定化工法を施工することも考えられる。
したがって、斜面対策として、住民自身が施工して、住民に直ちに検知情報が伝達されるようにし、住民自身の判断で避難などの対応ができるような体制とすることも考えられる。
For slopes where slope stabilization is applied, purchase risk level signal transmission means (device) and risk level signal reception means (device), anchors, bearing plates, wire ropes (wires), nets, etc. to by attaching the sensor, it is possible to construct a slope stabilization system of the invention comprising a slope monitoring system, a relatively simple construction methods, it may be applied without a special expert.
If a simple slope stabilization method is adopted, it may be possible to construct the slope stabilization method by the hands of local residents.
Therefore, as a countermeasure against slopes, it is conceivable to construct a system in which residents themselves can construct and send detection information to the residents immediately, and can respond to evacuation at their own discretion.
請求項１２又は１４の斜面安定化システムによれば、複数の危険度レベルの危険度信号を発信可能なので、行政機関や住民は危険度のレベルに応じた適切な対応をすることができる。 According to the slope stabilization system of the twelfth or fourteenth aspect , since the risk level signals of a plurality of risk levels can be transmitted, the administrative institution and the residents can take appropriate measures according to the level of the risk level.
請求項１３又は１５の斜面安定化システムによれば、土塊の移動速度あるいは壌水分量又は温度の変化の速度を前記危険度レベルを定める基準に含めるので、危険度信号発信手段が発信する危険度レベルの精度を高めることができる。 According to the slope stabilization system of claim 13 or 15 , since the movement speed of soil mass or the speed of change of soil moisture or temperature is included in the criteria for determining the risk level, the risk level transmitted by the risk level signal transmitting means. Level accuracy can be increased.
以下、本発明の斜面安定化システムの実施例を、図１〜図１２を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a slope stabilization system of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の斜面安定化システムでは、土塊の移動に伴って抵抗力を発揮して斜面の不安定な土塊の移動の程度を小さくすることが可能な斜面安定化構造体を斜面に施工する。この斜面安定化構造体は土塊の移動によって抵抗力を発揮する。
この実施例では、図１、２に示すような斜面安定化工法により斜面安定化構造体を施工する。そして、斜面安定化部材に変位センサを取り付ける。さらに、図３のようなシステムを構成する。この実施例では、図３におけるセンサが変位センサである。すなわち、当該斜面の土塊が移動した時に変位センサが検知した信号に基づいて危険度信号を発信する危険度信号発信手段を設け、この危険度信号発信手段の発信情報を受信する危険度信号受信手段を設けた斜面安定化システムを構成する。
In the slope stabilization system of the present invention, a slope stabilization structure that can exert a resistance force along with the movement of the soil mass and reduce the degree of movement of the unstable soil mass on the slope is applied to the slope. This slope stabilization structure exhibits resistance by the movement of the soil mass.
In this embodiment, the slope stabilization structure is constructed by the slope stabilization method as shown in FIGS. Then, a displacement sensor is attached to the slope stabilizing member. Furthermore, a system as shown in FIG. 3 is configured. In this embodiment, the sensor in FIG. 3 is a displacement sensor. That is, the risk signal transmitter for transmitting a risk signal based on signals displacement sensor detects when the clod of the slope is moved provided, risk signal receiving means for receiving the transmission information of the risk signal transmitter Constitutes a slope stabilization system.
この実施例の斜面安定化構造体は、図１に示すように、斜面に多数のアンカー１を地盤１０の不動層１０ａに達するように設置し、各アンカー１の頭部に支圧板２を取り付け、さらに必要に応じて斜面安定化に寄与するその他の斜面安定化部材を用いて、斜面を安定化させる斜面安定化工法を採用して施工する。この実施例では、その他の斜面安定化部材として、アンカー頭部間を連結するワイヤロープ（線状体）３が用いられている。すなわち、斜面に設置したアンカー１、支圧板２、ワイヤロープ３で斜面安定化構造体９が構成される。その他の斜面安定化部材としては、金属製あるいは樹脂製のネットなども考えられる。
図２（イ）は図１における１箇所のアンカー１の部分を拡大した図、図２（ロ）は断面図である。
図示例の支圧板２は、頂点部を面取りした形の概ね三角形の底板４の中心部に穴４ａをあけ、この穴４ａに合わせて円筒５を溶接固定し、円筒の三方に補強リブ６を溶接固定した構造である。補強リブ６にはワイヤロープを通す穴６ａをあけている。
アンカー１の先端は地盤の不動層に埋め込まれ、アンカー１のネジが形成された頭部は、支圧板２の底板４の穴４ａ及び円筒５内を通って上に突出し、突出部に座金７を被せナット８をアンカー１のネジ部に螺合させ締め付けて、アンカー１の頭部に支圧板２を係合させている。これにより、ナット８を締め付けた時、アンカー１に作用する張力で支圧板２が地盤を押圧し、地盤安定化に寄与する。
なお、この斜面安定化構造体を施工する際、後述する安全率Ｆｓという概念を採用するが、本発明の大きな長所である費用対効果の観点から、安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満（１．０＜Ｆｓ＜１．２）を満たす仕様（施工内容）で施工する。
In the slope stabilization structure of this embodiment, as shown in FIG. 1, a large number of
FIG. 2 (a) is an enlarged view of one
The
The tip of the
It should be noted that in the construction of this slope stabilizing structure, but adopts the concept of safety factor Fs which will be described later, from the viewpoint of great advantage in a cost-effective of the present invention, the safety factor Fs = 1.0, greater than 1. Work with specifications (construction details) that satisfy less than 2 (1.0 <Fs <1.2).
図１、図２に示した斜面安定化構造体９は土塊の移動に対して抵抗力を発揮して土塊の移動を少しでも遅くすることができる、という現象を活用するのがこの実施例の斜面安定化システムである。すなわち、図１、図２に示した斜面安定化構造体９を構成する各斜面安定化部材、すなわちアンカー１、支圧板２、ワイヤロープ３はいずれも、土塊の移動に対して抵抗力を発揮して、降雨時や地震発生などの際の土塊の移動を少しでも遅くするように作用する。そして、これらの斜面安定化部材に変位センサを取り付ける。
例えば変位センサとしてアンカー１の伸びを検知する変位センサをアンカー１に取り付ける場合として説明すると、図３におけるセンサ１１が変位センサの場合であり、斜面の土塊が移動した時にアンカー１に取り付けたセンサ（変位センサ）１１が検知した信号に基づいて危険度信号を発信する危険度信号発信装置（危険度信号発信手段）１２を設け、この危険度信号発信装置１２からの発信情報を受信する危険度信号受信装置（危険度信号受信手段）１３を複数箇所に設ける。
危険度信号受信装置１２として、変位センサが検出した土塊の移動量に応じた複数の危険度レベル、例えば、注意を勧告する段階の危険度レベルと、退避が必要などと危険を勧告する段階の危険度レベルとの２段階の危険度信号を発信可能にすることができる（図４参照）。
また、危険度信号受信装置１２として、変位センサが検出した土塊の移動量に基づいて算出した土塊の移動速度を、前記危険度レベルを定める基準に含めることもできる（図４参照）。
危険信号受信装置１３を設置する箇所は、対象斜面下の作業場、個人住宅、共同住宅、さらに、行政機関、斜面危険度判定専門家所在箇所などとする。
これにより、例えば降雨時に、土塊の移動が発生してアンカー１に曲げ力が作用した時、センサ１１がその曲げ歪を検知し、この検知した曲げ歪に基づいて、危険度信号発信装置１２が危険度を判定するとともに、危険度が一定のレベルを超えた時に、危険度信号を各危険度信号受信装置１３に送信する。例えば、図４のフロー図において、変位センサで土塊の移動量を時間と関連づけて計測（この実施例は土壌水分や温度は検出しない場合）し、変位センサが検知した土塊の移動量と、この移動量と時間とから算出した土塊の移動速度とを基礎データとして斜面崩壊の危険度レベルを定める。そして、例えば、その危険度レベルが、退避するまでもないが十分注意しておく必要があるというレベルの閾値に達した時は、注意情報を発信する。そらに、危険度が増大して例えば退避が必要なレベルの閾値に達した時は、危険情報を発信する。
図３では危険度信号発信装置１２から危険度信号受信装置１３への信号伝達を無線としたが、当然有線でもよい。
このように、斜面の危険度が直ちに、直接被害を受ける可能性のある住民などにすみやかに伝達されるとともに、行政機関や専門家にも伝達されるので、対応が遅れることなく、連絡・補強・避難の体制を確保することができる。
In this embodiment, the
For example, when a displacement sensor that detects the elongation of the
As the danger
Moreover, as the danger level
The place where the danger signal receiving device 13 is installed is a work place under the target slope, a private house, an apartment house, an administrative organization, a slope risk determination specialist location, or the like.
As a result, for example, in the case of rain, when a movement of a clot occurs and a bending force acts on the
In FIG. 3, the signal transmission from the danger level
In this way, the risk level of the slope is immediately transmitted to residents who may be directly damaged, and also to government agencies and specialists, so there is no delay in communication and reinforcement.・ Evacuation system can be secured.
本発明の斜面安定化システムによれば、斜面に簡易な対策工が施されているので、本格的な斜面安定化工法と比べれば不十分であるにしても、現状以上の斜面安定効果が得られる。したがって、地域住民にとっては、単なる斜面観測システムを設置しただけの場合と異なり、実質的な安心感を持つことができる。
斜面に何らかの変状が生じてからセンサを取り付けるシステムと異なり、施工時から常時センシングしており、危険度信号発信手段により、変位センサが検知した信号に基づく危険度信号を発信して、地域の住民に状況を伝達することができるので、住民の対応が遅れることは少ない。
したがって、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることが可能となり、また、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることが可能となる。
そして、本格的な斜面安定化工法と比べれば簡易な対策工とするので、施工費を安くできるので、費用対効果の点で優れたシステムとなる。
このように本発明の斜面安定化システムは、必ずしも十分な斜面安定化工法でなくても、土塊の移動に伴って抵抗力を発揮する何らかの斜面安定化構造体を斜面に施工すれば、降雨時や地震発生などに際に土塊移動の進行を少しでも遅くできる現象を活用するものであり、導入し易い簡易な対策工でもって、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることを可能にし、また、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることを可能にするという、費用対効果の点で優れたシステムである。
また、斜面安定化構造体を構成する斜面安定化部材が対策工の一部であるとともにセンサであることから、対象斜面全体をセンシングしていることになる。したがって、斜面にピンポイント的・局地的に設置したセンサで検知する従来方法と比べて、対象とする斜面全体を把握した危険度判定が可能となる。そして、地域住民に与える安心感が高いものとなる。
斜面に何らかの変状が生じてからセンサを取り付けるシステムと異なり、施工時から常時センシングしているので、対応が遅れることは少ない。
According to the slope stabilization system of the present invention, since simple countermeasures are applied to the slope, even if it is insufficient compared with the full-scale slope stabilization method, a slope stabilization effect exceeding the current level is obtained. It is done. Therefore, the local residents can have a substantial sense of security, unlike the case of simply installing a slope observation system.
Unlike a system in which a sensor is installed after some deformation on the slope, it is always sensed from the time of construction, and a danger signal based on the signal detected by the displacement sensor is transmitted by the danger signal transmission means. Since the situation can be communicated to the residents, the response of the residents is rarely delayed.
Therefore, the residents can take appropriate measures when the possibility of slope failure increases, and it is possible to minimize damage in the event of slope failure.
And since it is a simple countermeasure compared with the full-scale slope stabilization method, the construction cost can be reduced, which makes it an excellent system in terms of cost effectiveness.
As described above, the slope stabilization system of the present invention is not necessarily a sufficient slope stabilization method, but if it is constructed on the slope with some slope stabilization structure that exerts a resistance force in accordance with the movement of the soil mass, It is possible to minimize the damage in the event of a slope failure with a simple countermeasure that is easy to introduce, and that makes it possible to slow down the movement of the clot as much as possible in the event of an earthquake or earthquake. In addition, it is a cost-effective system that allows residents to respond appropriately when the possibility of slope failure increases.
Moreover, since the slope stabilization member which comprises a slope stabilization structure is a sensor as well as a part of countermeasure work, the whole object slope is sensed. Therefore, it is possible to determine the degree of risk by grasping the entire target slope as compared with the conventional method in which detection is performed by a sensor installed on the slope in a pinpoint or local manner. And the feeling of security given to local residents is high.
Unlike a system in which a sensor is attached after some deformation on the slope, the sensor is always sensing from the time of construction, so response is rarely delayed.
斜面安定化構造体が施工された斜面であれば、危険度信号発信手段（装置）及び危険度信号受信手段（装置）を購入すれば、アンカーや支圧板やワイヤロープ（線状体）やネットなどの斜面安定化部材にセンサを取り付けることで、斜面観測システムを含んでいるこの斜面安定化システムを構築できるので、比較的簡単な施工法であり、特別な専門家でなくても施工することができる。
また、簡易な斜面安定化構造体を採用すれば、場合によっては地域住民の手で斜面安定化工法を施工することも考えられる。
したがって、斜面対策として、住民自身が施工して、住民に直ちに検知情報が伝達されるようにし、住民自身の判断で避難などの対応ができるような体制とすることも考えられる。
If the slope stabilization structure has been constructed, purchase anchors, bearing plates, wire ropes (wires), and nets if you purchase risk signal transmitter (device) and risk signal receiver (device). By attaching a sensor to a slope stabilization member such as this, this slope stabilization system that includes a slope observation system can be constructed, so it is a relatively simple construction method and should be constructed even without a special expert Can do.
If a simple slope stabilization structure is adopted, it may be possible to construct the slope stabilization method by the hands of local residents.
Therefore, as a countermeasure against slopes, it is conceivable to construct a system in which residents themselves can construct and send detection information to the residents immediately, and can respond to evacuation at their own discretion.
上記の斜面安定化システムと従来の一般的な斜面安定化工法との比較では、上記の通り安全率Ｆｓを１．２〜１．５の従来の一般的な斜面安定化工法と比べて簡易であり、施工費を安くできるので、費用対効果の点で本発明の斜面安定化システムが有利であり、したがって、斜面崩壊の可能性がそれほど大きくない斜面についても本発明による斜面安定化構造体を施工して、斜面の補強と斜面観測の両面からの実体のある安心感を地域住民に与えることができる。 In the comparison between the above-mentioned slope stabilization system and the conventional general slope stabilization method, as described above, the safety factor Fs is simpler than the conventional general slope stabilization method with 1.2 to 1.5. Since the construction cost can be reduced, the slope stabilization system of the present invention is advantageous in terms of cost-effectiveness. Therefore, the slope stabilization structure according to the present invention is also applied to slopes where the possibility of slope failure is not so great. By constructing it, it is possible to give local residents a substantial sense of security in terms of both slope reinforcement and slope observation.
上記の斜面安定化システムと対策を取っていない場合との比較では、前述の通り、本発明により、対応が遅れることなく連絡・補強・避難の体制を確保することができるのであるが、このことを図で表すと、横軸に時間、縦軸に土塊移動量をとった図５の通りである。
すなわち、曲線Ａは何ら斜面対策をとっていない場合、曲線Ｂは安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満の斜面対策を取った場合（本発明は施工時に安全率Ｆｓを明確にした施工をする訳ではないが、実際にはこのように施工するので実質的に本発明の場合に相当する）、曲線Ｃは従来の一般的な安全率Ｆｓ１．２〜１．５の斜面対策を取った場合を示す。安全率Ｆｓが大になるほど、土塊の移動開始時間が遅くなり、かつ、土塊の移動量が小さくなる。
斜面対策をとっていない場合は、土塊移動が始まると短い時間で急激に土塊移動量が増大し、斜面崩壊に到るので、連絡・補強・避難の体制を確保する余裕がない可能性がある。
これに対して、本発明の斜面安定化システムでは、土塊移動が始まると、例えばアンカーの曲げ抵抗などで移動に抵抗し移動速度を緩やかにするので、斜面崩壊に到るまでに、連絡・補強・避難の体制を確保する時間的余裕をもつことが可能である。図５で破線で示した土塊移動量になると危険な状態であるとすると、無対策の場合と比べて時間ｔだけ余裕を取れる。
なお、従来の一般的な安全率Ｆｓ１．２〜１．５の斜面対策が、土塊移動を一層緩やかにすることができるのは当然であり、連絡・避難・補強をするための時間的余裕を本発明よりさらに十分取ることができるが、請求項１の発明は、従来の一般的な施工と比べて簡易な施工であることを、センサによる斜面の土塊移動の検知で補うという考え方であり、また、費用対効果の点で、そこまでの時間的余裕を確保しなくても、被害を最小限にできる程度の時間的余裕を確保することができればよいのではないかという考え方であり、斜面崩壊の可能性が若干ある斜面に対してそのまま放置せずに斜面対策を実施できるようにするという考え方である。
すなわち、必ずしも十分な斜面安定化工法でなくても、土塊の移動に伴って抵抗力を発揮する何らかの斜面安定化構造体を斜面に施工すれば、降雨時や地震発生などに際に土塊移動の進行を少しでも遅くできる現象を活用するものであり、導入し易い簡易な対策工でもって、斜面崩壊が発生した場合の被害を最小限にとどめることを可能にし、また、斜面崩壊の可能性が高まった時に住民が適切な対応をすることを可能にするという、費用対効果の点で優れたシステムである。
In comparison with the above-mentioned slope stabilization system and when no measures are taken, as described above, according to the present invention, it is possible to secure a system of communication, reinforcement and evacuation without delay in response. Is shown in FIG. 5, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the amount of movement of the clot.
That is, when curve A is not taking any slope measures, curve B is when safety factor Fs = 1.0 and slope measures less than 1.2 are taken (the present invention clarifies safety factor Fs during construction) Although construction is not carried out, it is actually constructed in this way, which is substantially equivalent to the case of the present invention), and curve C is a conventional slope countermeasure with a general safety factor Fs of 1.2 to 1.5. The case where it took is shown. As the safety factor Fs increases, the movement start time of the clot is delayed and the movement amount of the clot decreases.
If slope measures are not taken, the amount of mass movement will increase rapidly in a short time when mass movement starts, leading to slope collapse, so there is a possibility that there is no room to secure a communication, reinforcement, and evacuation system .
On the other hand, in the slope stabilization system of the present invention, when the mass movement starts, for example, the bending resistance of the anchor resists the movement and slows the movement speed, so contact and reinforcement until the slope collapse is reached.・ It is possible to have time to secure an evacuation system. If it is in a dangerous state when the amount of mass movement indicated by a broken line in FIG. 5 is reached, a margin can be provided for time t compared to a case where no countermeasure is taken.
In addition, it is natural that the conventional slope countermeasures with a general safety factor Fs of 1.2 to 1.5 can further reduce the movement of the clod, and allow time for communication, evacuation and reinforcement. Although the present invention can be more sufficiently taken than the present invention, the invention of
In other words, even if the slope stabilization method is not always sufficient, if a slope stabilization structure that exerts resistance as the mass moves is applied to the slope, the movement of the mass will be prevented in the event of rainfall or earthquake. It utilizes a phenomenon that can slow down as much as possible, and it is possible to minimize damage in the event of a slope failure with a simple countermeasure that is easy to introduce, and the possibility of slope failure is also possible. It is a cost-effective system that enables residents to take appropriate actions when the price rises.
上述の実施例では、図１、図２に示した斜面安定化構造体９が土塊の移動に対して抵抗力を発揮して土塊の移動を少しでも遅くすることができる、という現象を活用するものであるが、次に述べる実施例は、同じ斜面安定化構造体９でも、斜面の安全率Ｆｓを危険度レベルの基準として、危険度信号発信手段及び危険度信号受信手段を構築するものである。安全率Ｆｓを基準とする場合は、土塊の移動による斜面の変状と、土壌水分や温度の変動による斜面の変状（土塊移動が生じていない状態での変状）の両者について、危険度レベルを判断することができる。
この場合、斜面安定化工法を施工するに際して、安全率Ｆｓを明確にした設計とする。 すなわち、例えばアンカーの設置間隔を調整するなどにより、安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満（１．０＜Ｆｓ＜１．２）を満たす仕様（現斜面の安全率Ｆｓを０％超、２０％未満だけ向上させる程度の仕様）で施工する。
一般に斜面崩壊に対する斜面対策は、現斜面の安全率Ｆｓを２０〜５０％向上させる目的でその仕様が決定され、アンカーと支圧板とによる上記斜面安定化工法でも同様であるが、この場合は安全率Ｆｓを前記の通り、安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満の施工をする。
安全率Ｆｓは土塊に作用する力と土塊の抵抗力に関する指標であり、以下の式で表される。
（１）基本式
安全率Ｆｓ＝（土塊が降雨や地震の影響を受けた後も抵抗している力）／（土塊が降雨や地震によってすべる力）
（２）斜面内の地下水位を考慮した斜面安全率評価式
安全率Ｆｓ＝（Ｃ・Ｌ＋（Ｗ・ｃｏｓθ−μ）ｔａｎφ）／（Ｗ・ｓｉｎθ）
μ；間隙水圧
Ｌ；すべり面長
Ｃ；粘着力
φ；せん断抵抗角
θ；斜面勾配
（３）変形を考慮した斜面安全率評価式
安全率Ｆｓ＝（Ｃ’・Ｌ＋Ｗ・ｃｏｓθ・ｔａｎφ’）／（Ｗ・ｓｉｎθ）
Ｃ’；ある移動量のときの粘着力
φ’；ある移動量のときのせん断抵抗角
In the above-described embodiment, the phenomenon that the
In this case, when constructing the slope stabilization method, the design is made with a clear safety factor Fs. That is, for example, by adjusting the anchor installation interval, etc., the specification satisfies the safety factor Fs = 1.0 and less than 1.2 (1.0 <Fs <1.2) (the safety factor Fs of the current slope is 0%) Construction with specifications exceeding the 20% limit).
In general, the slope countermeasures against slope failure are determined for the purpose of improving the safety factor Fs of the current slope by 20 to 50%, and the same is applied to the slope stabilization method using an anchor and a bearing plate. As described above, the safety factor Fs is greater than 1.0 and less than 1.2.
The safety factor Fs is an index relating to the force acting on the mass and the resistance of the mass, and is expressed by the following equation.
(1) Fundamental safety factor Fs = (force that resists resistance after the impact of rainfall or earthquake) / (force that slips due to rainfall or earthquake)
(2) Slope safety factor evaluation formula safety factor Fs = (C · L + (W · cos θ−μ) tanφ) / (W · sin θ) considering the groundwater level in the slope
μ; pore water pressure L; sliding surface length
C: Adhesive force φ; Shear resistance angle θ; Slope slope (3) Slope safety factor evaluation formula safety factor Fs = (C ′ · L + W · cos θ · tan φ ′) / (W · sin θ)
C ′: Adhesive strength φ ′ at a certain moving amount; Shear resistance angle at a certain moving amount
図７は土塊移動を検知して斜面の変状を検知する斜面安定化システムの原理を説明する図である。
アンカー１は、地盤１０の移動層（図７の滑り面Ｓより上の土層）１０ｂと不動層（滑り面Ｓより下の土層）１０ａを貫通するように挿入されている。
移動層の土塊が移動すると、移動した土塊中のアンカー１は大きく変形するが、アンカー１の不動層中の部分は殆ど変形しない。同図において、実線は土塊移動前の状態、破線は土塊移動した後の地表面、及び、アンカーと支圧板の状態を示す。
このときのアンカーの変形は概ね、すべり面Ｓとアンカー１の交点Ｐを中心とし移動層１０ｂ内のアンカー長さＬを半径とする円弧を描くように回転する変形なので、その際に支圧板２が沈下する。
このときの挙動、すなわちアンカー１の曲げと伸び、及び、支圧板２の沈下の現象を、アンカー１や支圧板２の変位として直接、又は、それらの現象に伴うその他の斜面安定化部材の変位として変位センサで計測するのが、土塊移動を検知して斜面の変状を検知する斜面安定化システムの原理である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of the slope stabilization system that detects the movement of the soil mass and detects the deformation of the slope.
The
When the mass of the moving layer moves, the
The deformation of the anchor at this time is generally a deformation that rotates around an intersection P of the sliding surface S and the
The behavior at this time, that is, the phenomenon of the bending and elongation of the
斜面安定化工法を、安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満にて施工する手段としては、種々の方法が考えられる。
まず、アンカーを設置する間隔を調整する方法がある。アンカーの斜面縦上下方向の間隔を調整するか、斜面横方向の間隔を調整する。
その場合、一般に、斜面の下部側が上部側より不安定である場合が多いので、斜面全体について同じ間隔に設置する場合に限らず、図６に示すように、アンカー１の間隔を斜面の下部側では間隔を狭くし、上部側では間隔を広くすることもできる。
また、アンカー材の剛性を調整する方法がある。この場合も、斜面の下部側に剛性の高いアンカーを用い、上部側に弱いアンカーを用いることもできる。
また、支圧板の面積を調整する方法がある。この場合も、斜面の下部側に広い支圧板を用い、上部側に狭い支圧板を用いることもできる。
また、アンカー頭部間を連結するワイヤロープ３を設けるか、設けないかの選択もあり、ワイヤロープの引張り強度を変えることもできる。
また、ネットを敷設するかしないかの選択があり、そのネットの仕様（網材の引張り強度、網目間隔その他）によっても、調整できる。
Various methods are conceivable as means for constructing the slope stabilization method with a safety factor Fs of more than 1.0 and less than 1.2.
First, there is a method of adjusting the interval at which the anchor is installed. Adjust the vertical and vertical spacing of the anchor slope or the lateral slope spacing.
In that case, since the lower side of the slope is generally more unstable than the upper side, the
There is also a method for adjusting the rigidity of the anchor material. In this case as well, a highly rigid anchor can be used on the lower side of the slope, and a weak anchor can be used on the upper side.
There is also a method of adjusting the area of the bearing plate. Also in this case, a wide bearing plate can be used on the lower side of the slope, and a narrow bearing plate can be used on the upper side.
Further, there is a choice of whether or not to provide the
Also, there is a choice of whether or not to lay a net, which can be adjusted according to the specifications of the net (tensile strength of mesh material, mesh spacing, etc.).
図８にアンカー１に変位センサを取り付けて土塊移動を検知する具体的な実施例を示す。
同図は土塊移動が生じた後の状態であり、支圧板２が沈下している。支圧板２の沈下量をｈで示す。
図示のアンカー１は中空であり、その中空部にワイヤなどの引張り材２１が挿入されている。この引張り材２１は、一端（下端）が不動層中にあるアンカー先端に固定され、他端がアンカー１の上端に固定されており、上端近傍に、引張り材２１の伸びを検知するための歪ゲージ（変位センサ）２２が取り付けられている。引張り材２１のアンカー下端への固定部を２１ａ、上端への固定部を２１ｂで示す。上端への固定部２１ｂは、図示例ではアンカー１の上端に螺合させて被せたキャップ２４の内面としている。
そして、歪ゲージ２２を歪ゲージ出力受信装置２３に接続してこの歪ゲージ出力受信装置２３から外部の危険度信号発信装置１２に検知信号を送信する、などの構成により、歪ゲージ２２の検知信号を危険度信号発信装置１２に送信可能にしている。
なお、歪ゲージ出力受信装置２３として種々の装置が考えられるが、例えばＩＣタグを利用することもできる。また、歪ゲージ２２をＩＣタグに直接組み込んで、歪ゲージ付きＩＣタグを引張り材２１に取り付けることも考えられる。
FIG. 8 shows a specific embodiment in which the displacement sensor is attached to the
The figure shows a state after the mass movement has occurred, and the
The illustrated
Then, the
Various devices can be considered as the strain gauge
土塊の移動によりアンカー１が変形する際、支圧板２には、支圧板下の地盤からの反力が作用するため、アンカー１内の引張り材２１に引張り歪が生じる。土塊の移動量が大きくなるとともに支圧板２の沈下量も大きくなり、引張り材２１の引張り歪も大きく、すなわち伸び量も大きくなる。このとき、引張り材２に取り付けられている歪ゲージ２２のひずみ検知信号が前記ＩＣタグ２３などを介して危険度信号発信装置１２に送信されて、土塊の移動状況を検知することができる。
このように、アンカー１の中空部に挿入した引張り材２１の伸び量を計測することにより、土塊の移動状況を判定することができる。
When the
Thus, by measuring the amount of elongation of the
図９に示した実施例もアンカー１に変位センサを取り付ける場合であるが、この実施例では変位センサとして超音波センサ２５を利用している。
同図において、実線で示した地表面１ｃは土塊移動前の地表面を示し、破線で示した地表面１ｃ’は土塊が移動した後の地表面を示している。なお、同図におけるアンカー１の変形態様は模式的なものである。
このアンカー１も中空であり、その中空部の下端位置に前記超音波センサ２５を設置している。この超音波センサ２５は、超音波を発信しその反射波を受信して、反射位置までの距離を演算により検知するものである。
そして、超音波センサ２５の検知した距離信号を 超音波センサ出力受信装置３３に接続してこの超音波センサ出力受信装置３３から外部の危険度信号発信装置１２に検知信号を送信する、などの構成により、超音波センサ２５の検知信号を危険度信号発信装置１２に送信可能にしている。
The embodiment shown in FIG. 9 is also a case where a displacement sensor is attached to the
In the figure, the
The
The distance signal detected by the
アンカー１を設置した直後はアンカー１が真っ直ぐであり、超音波センサ２５から発信された超音波はアンカーの上端位置で反射し、超音波センサ２５に戻る。この反射超音波を受信して、反射位置までの距離を検知する。この時の検知距離はアンカー上端までの距離Ｌ１である。
土塊が移動し、この土塊移動とともにアンカー１が曲がった時、このアンカー１が曲がった状態で超音波センサ２５が発信した超音波が反射する位置は下方に移動する。したがって、超音波センサ２５が検知する距離はＬ２となって短くなる。超音波センサ２５が検知した距離の変化で、土塊の移動量を把握することができる。
なお、アンカーが真っ直ぐの時に超音波センサ２５が検出する距離は、波長の短い超音波の直進性を利用した距離であり、図示例ではアンカー上端面という明確な反射面に基づくものであるが、アンカーが曲がった状態で超音波センサ２５が検出する距離は、明確な反射面に基づいた距離ではない。しかし、波長の長い超音波の散乱特性を利用することで、アンカーの曲がりの状態を検知することができる。すなわち、散乱系の超音波は管内の壁面でも反射するので、壁面で反射した散乱系超音波の反射波により管の曲がりの状態を検知することが可能である。
Immediately after the
When the earth lump moves and the
Note that the distance detected by the
図１０はアンカー１の頭部間を連結するワイヤロープ（線状体）３に歪ゲージ（変位センサ）３２を取り付けて、土塊移動を検知する実施例を示す。
図示例では、隣接するアンカー間を連結するワイヤロープ３のすべてのアンカー間に歪ゲージ（変位センサ）３２を取り付けている場合である。
斜面が部分的に不安定になって一部のアンカー１が移動した時、安定部の移動していないアンカー１から不安定部の移動したアンカー１に繋がるワイヤロープ（破線で示す）３が引張られて伸び、その伸びたワイヤロープ３に取り付けた歪ゲージ３２が伸びを検知する。
この場合も、歪ゲージ３２の検知信号を、図８の実施例の場合と同様に外部の危険度信号発信装置１２に送信可能にしている。
ワイヤロープ３に歪ゲージを取り付ける手段として、アンカー頭部間を連結するワイヤロープの中間にターバックルによる連結部を有する場合は、このターンバックルに歪ゲージを取り付けることができる。
FIG. 10 shows an embodiment in which a strain gauge (displacement sensor) 32 is attached to a wire rope (linear body) 3 that connects the heads of the
In the illustrated example, a strain gauge (displacement sensor) 32 is attached between all the anchors of the
When some of the
Also in this case, the detection signal of the
As a means for attaching the strain gauge to the
図１１は地盤の土壌水分や温度を検知して斜面の変状を検知する斜面安定化システムの原理を説明する図である。
斜面が崩壊する要因のほとんどが降雨によるものなので、地盤の土壌水分量の変化、又はそれに伴う温度変化、あるいはその両方を把握することができれば、斜面の異常状態を検知することができる。
斜面は図１、図２で説明した斜面安定化工法が、１．０超、１．２未満の安全率Ｆｓにて施工されている。この斜面安定化工法における斜面安定化部材に土壌水分センサ又は温度センサが設置されている。これらのセンサは前述の図３のように、危険度信号発信装置１２に接続されている。同図において、Ｗは施工時の地下水位レベルを示す。
図示例ではセンサ土壌水分センサ４２が各アンカー１の下端部と中間部との２箇所に取り付けられている。下端部のセンサを４２ａ、中間部のセンサを４２ｂで示す。
斜面安定化工法を施工直後には、斜面の下部側のアンカーＡ、Ｂの下端部のセンサ４２ａは地下水を検知しているが、斜面安定化工法を施工したことで、安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満を確保している。
降雨等による地下水位の上昇とともに、次第に斜面の上部側のアンカーのセンサも地下水位を検知するようになる。地下水位が例えばＷ’の近くまで上昇すれば、アンカーＣ、Ｄの下端部のセンサ４２ａが地下水を感知するとともに、アンカーＡ、Ｂ、Ｃの中間部のセンサ４２ｂも地下水を感知する。
あらかじめ、対象斜面の地下水の飽和度を考慮した安定解析により、地下水位の要注意レベルを定める。例えば、危険度信号発信装置１２に、アンカーＣの中間部のセンサ４２ｂが地下水を検知すれば要注意と判定するように設定しておく。この場合、アンカーＣの中間部のセンサ４２ｂが地下水を検知すれば、危険度信号発信装置１２が外部（危険度信号受信装置１３）に要注意警報（危険度信号）を発信する。また、アンカーＤの下端部のセンサ４２ａが感知すれば、危険領域に達したと判定し、避難警報（危険度信号）を発信する。
FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of the slope stabilization system that detects the soil moisture and temperature of the ground and detects the deformation of the slope.
Since most of the factors that cause the slope to collapse are due to rainfall, the abnormal state of the slope can be detected if the change in soil moisture in the ground and / or the temperature change associated therewith can be grasped.
The slope stabilization method described in FIGS. 1 and 2 is applied to the slope with a safety factor Fs of more than 1.0 and less than 1.2. A soil moisture sensor or a temperature sensor is installed on the slope stabilization member in this slope stabilization method. These sensors are connected to the
In the illustrated example, sensor
Immediately after the slope stabilization method is applied, the
As the groundwater level rises due to rainfall, etc., the anchor sensor on the upper side of the slope gradually detects the groundwater level. If the groundwater level rises to near W ′, for example, the
In advance, the groundwater level should be carefully monitored by a stability analysis that takes into account the saturation level of the groundwater on the target slope. For example, the danger level
図１２は、土壌水分や温度を検知して斜面の変状を検知する斜面安定化システムの具体的実施例を示すもので、アンカー１に土壌水分センサ及び温度センサを取り付けた実施例である。
このアンカー１は、中空材であり、その中空部におけるアンカー下端部と中間部に例えば土壌水分センサ５２を取り付けてなるセンサ付きアンカーである。下端部の土壌水分センサを５２ａ、中間部の土壌水分センサを５２ｂで示す。
中空のアンカー１の下端面は多孔質材５４で被覆されている。この多孔質材５４の上に前記土壌水分センサ５２ａが設けられている。
アンカー１の中間部の壁面に１つ又は複数のスリット１ａが形成され、このスリット１ａの近傍に中間部の土壌水分センサ５２ｂが設置されている。
また、このアンカー１は、斜面に削孔した後に、その削孔５５に挿入されたものであり、そして、アンカー１と削孔壁５５ａとの隙間に透水性のある注入剤５６が注入されている。
FIG. 12 shows a specific example of a slope stabilization system that detects soil moisture and temperature to detect a change in slope, and is an example in which a soil moisture sensor and a temperature sensor are attached to the
This
The lower end surface of the
One or more slits 1a are formed on the wall surface of the middle part of the
The
上記のアンカー１を用いて斜面安定化工法を施工する。そして、土壌水分センサ５２ａ、５２ｂを水分センサ出力受信装置５３に接続してこの水分センサ出力受信装置５３から外部の危険度信号発信装置１２に検知信号を送信し、各危険度信号受信装置１３に発信可能にする。
これにより、図１１で説明したように、降雨時等において地下水位が上昇して斜面が不安定になれば、土壌水分センサ５２がそれを検知することができ、要注意警報（危険度信号）あるいは避難警報（危険度信号）を発信して、被害を最小限に抑えることができる。
上述では、土壌水分センサを配置する場合について述べたが、土壌水分センサと温度センサとの両方を設置してもよいし、また、温度変化で土壌水分の変状を検知することも可能なので、温度センサのみを配置してもよい。
The slope stabilization method is constructed using the
Thus, as described in FIG. 11, if the groundwater level rises and the slope becomes unstable during rainfall or the like, the
In the above description, the case where the soil moisture sensor is arranged has been described. However, both the soil moisture sensor and the temperature sensor may be installed, and it is also possible to detect a change in soil moisture due to a temperature change. Only the temperature sensor may be arranged.
上述の各実施例では、アンカー、支圧板、ワイヤロープを用いた一般的な斜面安定化工法で施工する斜面安定化構造体の例で説明したが、さらに他の斜面安定化部材を使用するもの、あるいはアンカーと支圧板だけによるもの、さらには、単にアンカーだけを用いたものにも適用できる。また、樹脂製のジオテキスタイルを土中に層状に敷設するいわゆるジオテキスタイル工法、その他、種々の工法による斜面安定化構造体に適用できる。但し、法枠工のように、斜面が徐々に変形する事態を想定しない工法による斜面安定化構造体には適用しない。 In each of the above-described embodiments, an example of a slope stabilization structure constructed by a general slope stabilization method using an anchor, a bearing plate, and a wire rope has been described. However, another slope stabilization member is used. Alternatively, the present invention can be applied to a structure using only an anchor and a bearing plate, or a structure using only an anchor. In addition, the present invention can be applied to a so-called geotextile construction method in which resin geotextiles are laid in layers in the soil, and other slope stabilization structures by various construction methods. However, this method is not applied to a slope stabilization structure by a construction method that does not assume a situation where the slope is gradually deformed, such as a frame method.
１ アンカー
２ 支圧板
３ ワイヤロープ（線状体）
４ 底板
１０ａ （地盤の）不動層
１０ｂ （地盤の）移動層
１１ センサ
１２ 危険度信号発信装置（危険度信号発信手段）
１３ 危険度信号受信装置（危険度信号受信手段）
２１ 引張り材
２１ａ （引張り材２１のアンカー下端への）固定部
２１ｂ （引張り材２１のアンカー上部への）固定部
２２ 歪ゲージ
２３ 歪ゲージ出力受信装置
２５ 超音波センサ
３３ 超音波センサ出力受信装置
３２ 歪ゲージ
５２ 土壌水分センサ（又は温度センサ）
５３ 水分センサ出力受信装置
５４ 多孔質材
５５ 削孔
５６ 注入剤
Ｓ すべり面
Ｗ 地下水位
1
4
13 Danger level signal receiving device (Danger level signal receiving means)
21
53 Moisture
Claims (19)
前記斜面安定化工法を施工するに際して、斜面の安全率Ｆｓ＝１．０超、１．２未満、を満たす仕様で施工するとともに、
前記アンカー、支圧板、その他の斜面安定化部材のうちの選択した１つ又は複数の斜面安定化部材に、斜面に変状を生じたときにその変状を検知可能なセンサを取り付け、斜面に変状が生じた時に前記斜面安定化部材に取り付けられた前記センサが検知した信号に基づいて危険度信号を発信する危険度信号発信手段を設け、この危険度信号発信手段の発信情報を受信する危険度信号受信手段を設けたことを特徴とする斜面安定化システム。 Multiple anchor on the slope established to reach the immobile layer of the ground, attach the bearing capacity plate to the head of each anchor, slopes using other slope stabilizing member contributes to slopes stabilizing stabilizing structure A slope stabilization system that employs a slope stabilization method that builds the body and attaches sensors to the slope to transmit the risk of the slope,
When constructing the slope stabilization method, the slope safety factor Fs is greater than 1.0 and less than 1.2.
A sensor capable of detecting the deformation when the slope is deformed is attached to one or a plurality of the slope stabilizing members selected from the anchor, the bearing plate, and the other slope stabilizing members. Provided is a risk signal transmitting means for transmitting a danger signal based on a signal detected by the sensor attached to the slope stabilizing member when a deformation occurs, and receives transmission information of the risk signal transmitting means. A slope stabilization system provided with a danger signal receiving means.
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