地盤強化と地震防災 ⑭

2022年04月28日 | 防災と琵琶湖


作成日:2022.4.29|更新日:2022.4.
地域循環共生圏概論㊾
□ 地盤強化と地震防災 ⑭
 
備計画書の「事前評価調書」の比較事例研究Ⅲ
先回の「軟弱地盤改良環境保全工学概論②」では、ま
ず、廃棄物埋立地すなわち廃棄物地盤の安全性・安定
性に関する地盤材料及び地盤工学的考察が必要であり、
地盤改良等を踏まえ処分場の工学的管理の視点から考
察し。今回は次回は「防災学講座3  地盤災害論」か
ら、①地すべりの定義から始まり、地すべりの分類と
それらの多様なメカニズム----とくに、地震時に発生
する地すべりの研究からわかった「すべり面液状化」
についてについて、②1999年広島災害など斜面崩壊が
土石流化して発生する「崩壊誘起土石流」について、
モデルと実験----これらの現象は都市周辺で発生すれ
ば深刻な被害が発生させ、今後の斜面災害研究の進む
べき方向をを学び。③土石流の基礎から述べ、発生の
メカニズム、流動のメカニズムについて理論、実験と
現場の比較を通し、氾濫・堆積シミュレーションの進
歩とハザードマップ、対策工や避難誘導の研究を学び、
さらに、④1964年の新潟地震災害から1995年の兵庫県
南部地震までの地震で発生した主要な液状化現象によ
る被災事例やクイッククレー、クイックサンド現象と
そのメカニズム、さらに液状化の発生メカニズム、発
生予測法の研究の進展、ハザードマップ作成技術の進
展を学び、「ごみ焼却施設建設計画」の防災・減災策
を考察する。


1999年6月29日豪雨災害| via 災害カレンダ
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熱海市の住民が撮影した土石流の動画
2021.7.3 YouTube  朝日新聞編集



第1章 地すべり・斜面崩壊災害
第1節 地すべりの種類
「地すべり](Landslides)は,斜面を構成する土(岩)
塊の一部がすべり下りる現象であるが,国によって,
専門家によってかなりその範囲が異なり,地すべりに
問する言葉もかなり数多くある。日本語では地すべり,
山くずれ,崖くずれ,斜面崩壊,また地すべりに近い
言葉として土石流,岩屑流,泥流,落石などが用いら
れている.英語ではLandslide,Landslip/Rock slide, Rock
fall, Rock avalanche, Rock creep/Debris slide, Debris fall,
Debris flow,  Debris avalanche 
など「運動のタイプ」と
「運動する物質」を組み合せて多くの言葉が用いられ
ている。もともと「Landslide」は北米で多く用いられ,
Landslip」は 英国で用いられてきた言葉であるが,
北米に多い地すべりと英国に多い地すべりでは多少違
いがあるが,ほぼ同じ現象を指しており,今日では「
Land-slide」のほうがはるかに多く用いられる。英語の
slide」と日本語の「すべり」「flow」と土石流 泥流
などの「流動」「fall」と落石など「落下」「avalanche
と「くずれ」はほぼ対応する.英語の「creep」は日本
語には適当な言葉がないので,「岩盤クリープ」とい
ったようにそのまま「クリープ」と呼ぶこれらの土砂
の運動を表わす言葉のうち「avalanche」は「すべり」
が高速で生じた場合や,「落下」に近い場合のように
土塊の撹乱が大きいときに用いられるが,学術的とは
思われておらず,土(岩,岩屑)塊の運動の主なタイ
プとしては「すべり:sHde」 「流動:flow」「落下:fall
「クリープ:creep」があげられる。地すべりの範囲とし
ては,これらすべてを広い意昧での「地すべり Landsl-
ide」に含める考え方と「すべり:slide」だけを「地すべ
り:Landslide」とする考え方がある。地すべりなど斜面
運動に問する現象が学際的な分野であり, 国によって
問題となる現象が若干異なるため, 現在のところ統一
は取れていない。
しかしこの面で新しい動きも出てき
ている。1990年から2000年まで,「20世紀最後の十年
間をより災害の少ない地球環境を子孫に残すために,
みんなで協力しよう」という「国際防災の十年」の主
導のもとで実施され,現在はそのあとを受け,「国際
減災戦略」(ISDR,2001~)が始まっている.地すべ
りの分野では,IDNDR開始直後からその活動の一環とし
て国連教育科学文化機関(UNESCO)を国際地盤行学会,
国際応用地質学会などが共同で世界中の,どこで,ど
のような地すべりが発生し,どのような被害が生じた
かを調べて,「世界地すべりの目録」を作成しようと
する作業委員会が1988年に結成され活動を行った。そ
してその委員会としては,地すべりの定義として、「
The muvent of a mass of rock, earth or debris down a slope:
土(岩、岩屑)塊の斜面を下る運動」 という広い範囲のもの
とすることが決められ,国際的に認知されている。この定義
はウエブスター国際辞書第3販{Webster's 3rd Internatinal
Dictionary)の説明である「The usully rapid down slop's mov-
ement of a mass of rick, earth or artifical fill on a slope:岩,土、
人工盛土の塊としての斜面を下る通常は高速の運動」とほ
ぼ近いものである。地すべりの範囲を広く取りすぎている感
じもあるが,災害防止に役立てるための目録作成であれば,
この災害は「落下」あるいは「流動」だから、リストアップする
のはやめようというのは不都合と思われる。.


  つぎに、この広い意昧での地すべりについて模式図、写
真などで示す。図1.1は地すべりの中の「すべり模型図であ
る。あるすべり面で土塊がすべっている。このすべり面の形
は、比較的均質な土層の中で地すべりが生じれば、上図
1.1のように円弧状のすべり面になることが多く、地層の境
界面や基盤と風化層の境界、あるいは断層や軟弱な土層
などに沿ってすべつているときは直線的なすべり面になる。


図1.2は地層に沿ってってすべり面が流
されている場合のアニメーション画像

図1.2は地層に沿ってすべり面が流されている場合の地す
べりの模式図である。図1.3は1990年のイラン地震の発生
した祭に発生した地すべり(いずれも割愛)。



イラン北西部ルードバール地震  via wikipedia


図1.4 土石流模式図

 「流動」は 空間的に速度分布を持ち、かつ横方向に拡散
しやすいなど、液体に近い運動をするものである。その典型
的なものは土石流である。図1.4は土石流の模式図、図1.5
は長野県の上高地にある焼岳という山で発生した土石流で
防災研究所と国土交通省の共同観測で撮影したものであ
る。土石流の多くは図1.4,図1.5 のように渓床堆積物が渓
流沿いに運動するものが多いが、山腹斜面の土層が、地
震などなんらかの急激な応力変化を受けて液状化して流
動する場合もある。

図1.5  焼岳土石流災害(1984年)

  図1.6 は 1984年の 長野県西部地震(松越地すべり)のと
きに発生した液状化の地すべりの例で、斜面内部の風化軽
石層にが地震によって液状化して一気に流動したものであ
る。

「落下」は運動の大部分が空中を移動するもので、落石が
最も典型的なものでlあるが、河岸その他の土の急崖でも
崩落が生じる。図1.7は河岸の土塊が、袖向きに転倒して崩
落する様子を複式的に描いたものである。岩や土が転倒す
ることを英語でトップリング(Toppling)という。

図1.8は1989年に越前海岸で生じた落石(rock fall)の写
である。通行中の車が下敷きになって15人の人が亡
くなっ
た(玉川岩盤崩落事故)。しかし岩が破砕され
るとその強度
は砂と変わらなくなり、30度程度の傾斜
にしか耐えられない。
したがって岩石内の片破砕面、
断層などが、斜面にほぼ平
行に入っている場合におい
ては、風化していき、次第に破
砕が進行し、ついには
崩落する。

「クリーク」という言葉は空間的、時間的に徐々に変形が進
む現象を指す。図1.9は変形が空間的に徐々に変化してい
る岩盤クリープの模式図である。このようなクリープの移動
速度は極めて遅く、時間的にも変形は徐々にしか道まない。
しかし、変形の進行に伴って徐々に岩の強度が低下し、や
がて「slide」タイプの大規模地すべりが発生する場合が多々
ある。また、必ずしも変形が空間的に徐々に変化していなく
ても、変形が時間的にきわめてゆっくり生じるものはクリー
プと呼ぶ。図1.10は徳島県の善徳地すべりで計測している
斜面の山頂部と,中腹のB2点の移動記録である.年間
10 mm 前後の速度できわめてゆっくり移動している.「クリー
ブ]は「すべり」の速度の遅いものと区別がつきにくいようだ
が,「すべり」は地下水位が上昇してある限界値に達したと
ころで、土層のせん新値使が生じて運動が起こるのに対し
て,クリープは地下水位が低くても生じ弓る.善徳地すべり
では,大雨のときに1週間で数cmから10 cm 移動する。



るような「すべり」が生じている。また、小規模な地すべりブ
ロックでは一度に数十cmから数十m移動するような「すべ
り」も観測されている。しかし、斜面全体で見ると移動量は
それほど大きくないので,図1.11の写真に見られるように地
すべりの上にたくさんの人家があり、人々が生活することも
可能である。.

第2章 土石流災害
第1節 土石流とは何か
 最近は、まとまった降雨が予想される場合に,「土
石流に
注意して下さい。」と言ったアナウンスがテレ
ビで流されるなど、
土石流という言葉が一殷的になっ
ている。報道機関などは土石流という言葉を厳密な定
義のもと
で使用しているとは思われないが,家屋等が
崖の崩壊による土塊の直
ち寸ぐけて被災する「がけく
ずれ」や,あまり土砂を含まない洪水が急にやって

る「鉄砲水」とは区別して,大きな石から泥までのき
わめて高濃度の複雑な混合
物が,谷の上のほうから
突然流れ下ってくる現象として理解されているようで
ある。
このような理解で特段の不都合はないが,土石
よ凪力学的には流れの中の固体粒子と水との速度差に
起因する流体力によって、
固体が運ばれている各個運
搬現象(粒子が河床面近傍をほぼ河床面
に平行に移動
する掃流砂と,粒子が水の乱れに乗って移動する浮流
砂の総称
)と,山腹斜面の崩壊土塊が塊ですべってい
る現象との中間的現象として、「
水と土砂礫との渾然一
体となった混合物が、一種の液体であるかのように振る舞
いながら、かなりの速さで集合的(水と固体粒子の間の相
(座度が粒子運搬に重要な役割を演ずるのではなく,粒子
群と水が一体となって重力の作用を受けて流れる)に移動
する現象」であると定義できる。 
  土石流の挙動は構成粒子径、
粒子濃度、流動深、谷の
勾配などによって異なる。
 わが国で事例の多い大きい石礫を大量に合む石礫型土
石流の流動時の様子を概念的に示すと図2.1のようである.
すなわち、①土石流の先端部は小山のようにふくらみ、直
径数mに達する巨條が集まっている。.②2石礫が多い先端
部が通過したあとは比較的濃度が低い。小さい礫を合んだ
流れが次第に濃度と流量を減少させながら続く、③単一の
波ではなく、いくつもの波が間欠的に流下してくる場合が多
いが、その波の間隔は一定ではない。④流動の横断形は、
先端部や間欠的にやってくる波の部分では、中央部が盛り
上がっているが、後続の流量が減少していく部分では中央
部が窪んでいるように見える。⑤表面に見える石條の進行
速度と土石流先端部の流下速度とを比較すると,明らかに
前者が大きく、表面付近で流速が速く、底面付近で遅いよ
うな流速分有形を持っていることを示唆している。そして、
大きい石礫は流れの表面にあたかも浮いて流れるように集
まる性質があり、これが流速分有形を反映して,前へ前へ
と運ばれる結果、先端部に巨條が集中する。⑥流路の屈
曲部では、ボブスレーのように湾曲の外岸へせり上がって
流れる場合がある。


  さらに、 石礫型土石流の堆積過程および堆積物の特徴
は以下のようである。①)谷出口で勾配が急に緩くなり、か
つ幅が広がった部分へ土石流が到達すると停止・堆積して,
土石流扇状地を形成する。このとき、土石流は扇面一杯に
拡がって流れるのではなく、谷の出口幅よりもわずかに拡
ったジエット状の流れとなり、その一つひとつの単位が停止
して舌状の堆積物(土石流ローブと呼んでいる)を残しなが
ら、全体として円い土石流出扇状を形成する。②地形勾配,
土石流規模が大きいほど、 石礫濃度が小さいほど、構成
粒子径が小さいほど土石流の流動性が高く、ローブが細長
い形状を呈し,また、堆積厚さが扁平になる。③ローブ堆積
物は広い粒径分布を持った混合物でできているが、深さ方
向に見ると、底面近くよりも表面近くで粒径が大きい違グレ
ーディングという特徴を持っている場合が多い。このような
土石流堆積物の特徴は、掃流砂による堆積物が底面から
上方へ向かって粒子径が小さくなり、同一層内では比較的
粒径がそろっているという特徴を持っているのと対照的で、
両者を見分ける鍵として用いられている。.
  桜島や雲仙普賢岳のような火山灰や火砕流
堆積物が卓
越する場で発生する土石流は、構成粒子径が小さく、高濃
度でも激しい乱流状態で流れる場合が多い。このような流
れの状態は、石礫型土石流では粒子群が比較的怜然と流
れているように見えるのとは大きく相違しており,筆者は泥
流型土石流と名づけている.また泥流型土石流では,先端
部への巨礫の集中は見られない。
  中国の雲南省を中心とする南西部では、
粘性土石流と呼
ばれる土石流が奸込するので有名である。この土石流は,
他の型の土石渡同様、いくつもの流動の単位を構成する土
石流の波(土石流サージと呼んでいる)が繰り返し押し寄せ
てくるのであるが、波の先頭部は激しく乱れているものの、
そのすぐ後ろは整然とした層流状態であり、さらに後方で
はついに流れが停止する。そして、流れの停止に伴ってあ
る厚さの堆積層が形成される。
 つぎのサージはこの堆積層を取り込んで、前のサージ同
様の流動を繰り返す。サージ先端部への巨礫の集中現象
が認められない点は泥流型土石流に佩ているが、層流状
態で流れる点、サージ終端で流れが停止する点が異なって
いる。泥流型土石流の構成粒子は細かいが,粘土のような
粘着性の粒子をほとんど合んでいないのに対して、粘性土
石流は粘土を相当大量に含んでいることが,著しい挙動の
相違をもたらしていると考えられる。


第2節 土石流災害の軽減・防止
2-1 土石流危険渓流
  上図2.3の土石流発生領域の傾向を見ると,土石流発生
限界勾配となる 約15° 渓床部において.h0/dにして1 前後,
q0gd3)1/2 にして3前後で土石流が発生する可能性が高い
ことがわかる。このことを利用すると、 任意の流坺の流域
の土石流発生危険度を評価することができる。すなわち、
対象流域において渓床勾配が  15゛以上となっている区間
のi床堆績物の代表拉径dと直路幅βを調査すれば、区間
の末端(15’地点)での上石流発生に必要な洪水流量
上記の限界値から求められる.ただし q0Q / B である。
  一方、いま対象としている降雨強度に対して適切な洪水
流出解析を行うと,同じ15° 地点で実際に流出する洪水流
量がわかる.もし、実際の洪水流量と土石流発生に必饗な
洪水流量の比が1以上であれば,理論上は土石流が発生
することになる。



   表2.1は1976年の土石流災客について.この比の値
!こ石流発生率との関係を調べた例である。
の評価に際し
て必要な粒径、波路幅や洪水流出係数.降雨強度が地域
内に分布している小さい流域単位で,必ずしも的確に決定
できないこと、そもそも上石流になるための渓床堆積物が
不記していたかもしれないことなどにより.Xが1以上と計算
されたすべての渓流で土石渡が発生することにはなってい
ないか、の値が大きくなるにつれて土石流発生確率が大
きくなり.Xが1以下の渓流では土石流発生確率が非常に
小さくなっている。このことは、によりて流域の相対的な土
石流発生危険度か評価できることを示している。
 流出洪水流量は,地質や植生条件が似通った地域では、
一定の降雨条件に対してほぽ流域面積に比例する形で与
えられる。したがって、指標Xは15°地点における実際の流
域面積と,土石流発生に必要な限界流量を流出する土石
渡発生限界流域面積Acの比A/Acと、同等の意味を持って
いる。
 国土交通省では、 上記の考え方を基本に土石流危険渓
流訓告指針を作成している(建設省河川局,1978).ただし、
涯.に相当する流域面積を5ヘクタールとし,15°地点でこれ
以上の渡城面積を持ち、しかも渓床に厚い堪植物(2m以上)
が存在士でいると見なされる場合には,A/Ac.の値にかか
わらず土石渡発生危険度が大きいと判定することにしてい
る。なお上記の議論では,流域内で崩壊が生じてそれが土
石流化する場合が抜けているので、国土l交通省の指針で
は,崩壊発生に関わると推定される流域の地質、湧水,亀
裂の存在等の項目に,それぞれの項目が土石流発生危険
度に寄与する程度を経験的に割り出した点数を割り振り、
その合計点も土石流発生危険度評価に組み入れることに
している。
                            この項つづく

✔ コアな技術・工学な領域は割愛させていただき、減災・
防災な要点ピックアップに心がけたが、数式や関連記号の
説明が抜けていることをお詫びする。
      
【エピソード】

  
明日は、琵琶湖博物館を鑑賞予定。次回はその感想を
も掲載する。

【脚注及びリンク】
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地域循環共生圏概論㊽

2022年04月28日 | 防災と琵琶湖


作成日:2022.4.27|更新日:2022.4.28
地域循環共生圏概論㊽
□ 地盤強化と地震防災 ⑬
 
備計画書の「事前評価調書」の比較事例研究
先回の「軟弱地盤改良環境保全工学概論①」では、ま
ず、廃棄物埋立地すなわち廃棄物地盤の安全性・安定
性に関する地盤材料及び地盤工学的考察が必要であり、
地盤改良等を踏まえ処分場の工学的管理の視点から考
察をはじめた。
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出所文献:小野 諭, 講座地盤改良技術と環境保全「4.
廃棄物の処理処分・廃棄物地盤の跡地利用と地盤改良
技術」,一般社団法人 廃棄物資源循環学会「材料」(
J. Soc. Mat. Sci., Japan), Vol.49, No.11, pp. 1249-1254, Nov.
2000
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5.跡地を地盤工学的に有効利用する
 地球にやさしい、環境に適合した新しい地盤を創造
するために、廃棄物地盤に対する効果的な地盤改良に
取組む必要がある。この廃棄物を焼却溶融固化あるい
は、無害化して処分場を有効利用し、将来の地盤汚染
も未然に防止するということが望まれる。.
  
5-1 廃棄物地盤改良の問題点と課題
 最終処分場においては埋立廃棄物の種類が多種化し,
また汚染物質およびその形態も多様な状況となってい
る。地盤改良を行う際には、汚染物質の浸透・拡散等
に十分留意し、
廃棄物を放置することによる周辺環境
への影響だけでなく、長期的な地下水や地盤汚染を未
然に防止する。
 地盤改良による地盤環境の改善対策として、①汚染
の拡散防止、②無害化・固結化あるいは汚染物質の除
去、③環境改善状況を把握するための監視・評価技術
等の確立が必要とされる。
 処分場には汚染の拡散防止対策は勿論のこととして、
廃棄物の分解促進や無害化・固結化がタイムスケジュ
ールで処理される廃棄物を受入れしてから何年で閉鎖
完了し、地盤改良を経て、何年後に跡地利用のための
工事に取り掛かれると言った明確な将来構想に対する
事業であれば、地元の反対や土地確保の困難さは少な
くなるであろう
 廃棄物埋立地盤を早期に安定化させ跡地を有効利用
するためには地盤改良が必要不可欠となる。その実施
に際しては、周辺環境に配慮した工法の選定と改良効
果に対する検討が重要となる跡地利用を踏まえて, 時
間的制約・利用目的からの条件等を満足するものとす
る。現在埋立中の処分場に対してはこれらの対策を実
施するが、これからの処分場には、地盤改良工法、跡
地利用目的を決めた上で廃棄物の受入れ基準、埋立方
法を確立する必要がある。

5-2 処分場が負の遺産にならないための跡地管理
 環境展が各地で開催され廃棄物に寄せる関心は一般
の市民を巻込んで急激に上昇している。廃棄物を分類
して処理処分しようとする に「焼いて、捨てて」のご
み行政からの脱皮も一つの重要な課題である。ごみ焼
却を如何にすべきか?に対して,①)焼却残さの最少化と
再利用、②エネルギーの最大回収、③金属等有価物の
回収、④ダイオキシンをはじめとする環境対策の万全、
⑤安価な建設コスト・維持コストが期待されている。
今後は、廃棄物を資源として利用する「資源循環型社
会」の構築に向けてのエコタウン事業等の推進が求め
られる資源循環型廃棄物処理のためには、①廃棄物の
発生抑制、②廃棄物のリサイクル促進、③処理に伴う
環境負荷の低減、④再生品の利用といった条件を満た
すことが求められる。また、高齢化、情報化、ハイテ
ク化、価値観の多様化、経済や消費のソフト化、世界
化資源の涸渇化社会といった21世紀の社会像をにらん
だ上で、「社会システム」様式と廃棄物の発生形態に
対応していくことがめられる。. 

表Ⅱ 廃棄物地の改良工法

 そこで、将来廃棄物処理を選択する場合には、想定
する時代の生活レベルや価値観都市構造や産業形態、
さらに周辺環境の制約条件、ごみ処理形態がどのよう
に変化するかを検討する必要があるその上で、廃棄物
の質による処理目標を明確に設定し、処理システムを
社会に適合させることも考えなければならないであろ
う。
6.おわりに
 自然の生態系システムにおける植物(生産者),動物
(消費者),微生物(分解者)にならい、「廃棄物処理業者
は資源の再生者、創造者」であると認知する意識革命
が求められるすなわち、太陽エネルギーを享受して生
産活動を行う緑色植物、それを消費する動物と植動物
の遺骸を分解する生物がいて、資源として再び生産者
に使われる社会システムでは、製造者(生産者)と購
入者(消費者)に対して廃棄物処理業者(分解者)の立場
となる。そこで循環の立場、廃棄物処理の視点から生
産流通消費のあり方を提示し、それぞれの条件に優先
順位をつけて取り組むことによって、円滑な物流と循
環型社会の構築に移行される。資源循環型社会におい
ても、最終的に処分すべき廃棄物は発生し続
け、跡地
管理のための地盤改良対策工は重要であり続けるであ
ろう。将来的には開発から跡地利用まで“新しい島・
地下処分場構想”等の地盤を生産する完結システム
確立されれば、廃棄物の循環、土地のリサイクルとの
社会的認知が得られれば地元の反対も少なく、用地確
保に大いに役立つものと考
えられる。環境地盤に対す
る社会的問題解決にどのように対処していくべきなの
かの一つの扉がある。汚染が生じるに未然防止(地改
良・改善)する方法を捜すことも, これから着実に進
めていかなくてはならないであろう。

ここまできて、「環境防災学」に基づく、彦根広
域の独自の「彦根広域環境防災基本計画」がないこと
に気づく。計画の対象自治体と区画を決定し、例えば
「2050年家庭・産業ごみ廃出量ゼロ」を目標に掲げ、
「実行計画」を定めた上で、計画の「関連連既存施設
及び更新施設計画」を定め、それを今回の更新計画を
住民全体に告知し、丁寧説明すべきだったではないか。
勿論、目標は彦根広域自治体の独自性をもつための地
方・中央政府との調整し住民との合意形成すべきだっ
ただろうと後知恵であるがそう考える(もっとも、ワ
ーキング・グループの力量が問われる)。

ところで、環境防災学・環境地盤工学とはどのような
ものか。環境地盤工学は、先回の「地域循環共生圏概
論㊼」で嘉門雅史・環境地盤工学研究所理事長の「環
境地盤工学と廃棄物問題」(1994)で触れた。



また、「環境防災」とは何か。これは「環境」と「防
災」という全く関係のない2つの概念をただ並列で並
べたものではない。2つの概念は,互いに密接不可分
な関係にあり,互いに補完し合わなければ,健全な体
系にならない宿命を背負っている。災害は最大の環境
破壊である。その災害を減らそうとする防災は,環境
保全対策の最も重要な根幹をなすものである。したが
って,防災を考える時,望まれる環境形成にいかに資
するか,という視点が最も重要な目標であらねばなら
ない(竹林征三著「環境防災学-災害大国日本を考え
る文理シナジーの実学-」の「はじめに」より)と書
かれている。また、立命館大学 理工学部 環境都市学
系の「環境防災会」の「設立の趣旨」には次のように
書かれている。

  世界の防災・減災対策は、たとえ被災してもいち
 早く元の状態に戻れるレジリエント(resilient)な社
 会の構築に向かいつつあります。激甚災害によって
 被害が生じた後の回復力を向上させるには、住環境
 が災害によって激変しないことが必要ですが、環境
 を自然災害から守るための研究はあまり進んでいな
 いのが現状です。そこで、地震や豪雨などの自然災
 害が環境に及ぼす影響について検討し、自然災害前
 の環境リスク評価、自然災害後の環境クライシス評
 価の両者に対するマネジメント手法を確立すること
 を目標として本研究会を設立しました。
  まず、研究の前提である"環境リスク"を定義して
 おきます。環境を自然環境と社会環境の2つからな
 ると定義したことで、2種類の環境リスクが定義で
 きます。まず、自然災害による都市施設、各種構造
 物の被災そのものも環境リスクです。これを "1次
 環境リスク" と呼びます。次に、都市施設や各種構
  造物が被災すると、それに起因して副次的に水質汚
 濁や大気汚染等のいわゆる環境破壊が進行すること
 になります。これを"2次環境リスク"と呼びます。
 本研究会では、これら1次と2次の自然災害による
 環境悪化リスクの把握と改善を通して、環境マネジ
 メントを軸とする災害対策の革新を目指します。 

以上のことを踏まえ、次回は「防災学講座3  地盤災
害論」から、①地すべりの定義から始まり、地すべり
の分類とそれらの多様なメカニズム----とくに、地震
時に発生する地すべりの研究からわかった「すべり面
液状化」についてについて、②1999年広島災害など斜
面崩壊が土石流化して発生する「崩壊誘起土石流」に
ついて、モデルと実験----
これらの現象は都市周辺で
発生すれば深刻な被害が発生させ、今後の斜面災害研
究の進むべき方向をを学び。③土石流の基礎から述べ、
発生のメカニズム、流動のメカニズムについて理論、
実験と現場の比較を通し、氾濫・堆積シミュレーショ
ンの進歩とハザードマップ、対策工や避難誘導の研究
を学び、さらに、④1964年の新潟地震災害から1995年
の兵庫県南部地震までの地震で発生した主要な液状化
現象による被災事例やクイッククレー、クイックサン
ド現象とそのメカニズム、さらに液状化の発生メカニ
ズム、発生予測法の研究の進展、ハザードマップ作成
技術の進展を学び、「ごみ焼却施設建設計画」の防災・
減災策を考察する。

.
                 この項つづく 

【エピソード】

  
従姉妹の富田千賀子さん(和泉市)につづき、守る会
の谷口三平さん(彦根市)、町内の児玉文男さん(彦
根市)、従姉妹の吉田百合子さん(大阪市)、そして、
実弟の有山龍作が相次いで他界。そんな折、浄土宗の
月訓暦が印象的に腑に落ちる。

         咲 い て 誇 ら ず

  When things go well, don't halt but take another
  step forward.

物ごとは上手くいくと、ついそこで歩みを止めてしま
いがちだが、さらなる一歩をひたむきに重ねていくこ
とが大切だと教える。
わたしにとっては、最悪の日々と思えるのだが、なぜ
か、それを超越し素直に前に歩むことの背中をおされ
る気がした。「言葉」とは誠に不思議なものですね。
皆さま方にはいかがでしょうか。


【脚注及びリンク】
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地域循環共生圏概論㊼

2022年04月22日 | 防災と琵琶湖


作成日:2022.4.21|更新日:2022.4.22

地域循環共生圏概論 ㊼

□ 地盤強化と地震防災 ⑫
備計画書の「事前評価調書」の比較事例研究
「軟弱地盤対策」の考察の前に北九州市の「事業事前評
価」の事例を比較考察し。「地盤改良体系」の考察に移
る。なお、軟弱地盤改良(=防災・耐震構造)に関して
は、北九州市の事例(=土木建築計画)には詳しく触れ
おらず、その代わりに「高島市新ごみ処理施設設備基本
計画書(案)」
2020年2月版を参考にしました。




彦根愛知犬上広域ごみ処理場基本計画(案)
 彦根愛知犬上広域行政組合が荒神山(彦根市)の麓を
建設候補地としている広域ごみ処理施設で、地盤の軟弱
さなどを指摘する意見書を組合に出していた元日本環境
学会長の畑明郎さん(竜王町)が4月19日、組合からの回
答内容が不十分だとして、反論書を提出した。意見書は
一月に提出し、候補地の地盤が軟弱などとして、整備計
画の撤回を訴えた。組合からの回答が二月十八日付であ
り、「排水孔を設置し、腐植土層などにたまった水分を
強制的に排水する手法で検討している」などとした。彦
根市役所で会見した畑さんは「(軟弱地盤対策として)
くい打ちをするかなどについて、全く回答できていない」
と話し、再度の説明を求めた。⮚2022.4.20 中日新聞Web

【理念5】災害に強い施設
  東日本大震災の経験を踏まえ、今後、鈴鹿西縁断層帯
を震源とする地震等、震災をはじめとする災害に対する
対応策を予め準備しておく必要がある。以上を踏まえ、
新施設は災害時にもできる限り安定運転が可能とし、災
害廃棄物処理および災害時のエネルギー供給等の拠点と
成り得る、必要な設備を備える施設とする。
<基本方針>
・大規模な災害が発生した際に一定の期間で災害廃棄物
の処理ができるよう、余力のある処理能力を備えた設備
を導入する。
・平常時に排出されるごみとは性状が異なる災害廃棄物
への対応が可能な処理技術を備える。 
・地震や水害により稼働不能とならぬよう、耐震化や燃
料・資機材等の備蓄を考慮した災害に強い施設とすると
ともに、平時より災害時の廃棄物処理に係る訓練を行う。

❏ 滋賀県既存建築物耐震改修促進計画


 高島市新ごみ処理施設設備基本計画書(案)
2020年2月
9-4 土木建築計画
新ごみ処理施設は、施設整備基本方針に示す「安全・安
心かつ安定的に処理が可能な施設」を目指し、耐震性に
優れた強じんな施設であるとともに、災害時発生時も安
全に処理することができる施設となるよう、土木建築計
画を次のように設定します。
1)耐震性 エネルギー回収型廃棄物処理施設整備マニュ
アル(2019年5月 環境省)では、災害廃棄物対策指針を
踏まえ、災害廃棄物の受け入れに必要な設備・機能を定
める(1. 耐震・耐水・耐浪性、2.始動用電源、燃料
保管設備、3.薬剤等の備蓄倉庫)としています。なお、
上記全ての設備・機能を一律に整備する必要はなく、地
域の実情に応じ、災害廃棄物処理計画において必要とさ
れた設備・機能を整備することとしています。新ごみ処
理施設は、下記、基準に準じた設計・施工を行うものと
します。建築基準法(1950年法律第201号)官庁施設の総
合耐震・対津波計画基準(2013年3月改定)官庁施設の総
合耐震計画基準及び同解説(社団法人 公共建築協会1996
年発行)火力発電所の耐震設計規程 JEAC 3605-2014(一
般社団法人 日本電気協会:2013年発行)建築設備耐震
設計・施工指針 2014年度版(一般財団法人 日本建築セ
ンター:2014年発行)現行の建築基準法では、「中規模
の地震(震度5強程度)に対しては、ほとんど損傷を生じ
ず、極めて稀にしか発生しない大規模の地震(震度6強か
ら震度7程度)に対し ても、人命に危害を及ぼすような
倒壊等の被害を生じない」ことを目標としており、上記
基準に則って耐震設計すれば、震度6弱までの地震には耐
えられると考えられます。(出典:ごみ焼却施設に係る
大震災対策について:2013年7月、公益財団法人 廃棄物・
3R 研究財団、廃棄物対応技術検討懇話会)



2)主要構造種別
新ごみ処理施設のうち、臭気対策及び騒音・振動対策が
必要な設備(部屋)については、鉄筋コンクリート造あ
るいは鉄骨コンクリート造とし、必要な設備・機器を収
納します。その他の部屋については、鉄骨造とします。
(1)耐震性能の目標 官庁施設として必要な耐震性能に
ついては、「官庁施設の総合耐震・対津波計画基準(20
13年版)」(以下、「計画基準」という。)及び「国家
機関の建築物及びその附帯施設の位置、規模及び構造に
関する基準」(1994年12月15日建設省告示第2379号)
以下「位置規模構造基準」という。)等において官庁施
設の種類ごとに耐震性能の目標や耐震安全性の目標値が
示されています。これにより、構造体、建築比構造部材
及び建築設備について、官庁施設が有する機能、地震に
より被害を受けた場合の社会的影響及び立地する地域的
条件を考慮した官庁施設の重要度に応じて、大地震に対
する耐震性能の目標の達成を図ることとされています。
耐震性能の目標を、表9-4に示します。

また、官庁施設の種類別に位置規模構造基準における耐
震機能について、計画基準の耐震安全性の分類を組み合
わせて示すと、原則、表 9-5のようになります。新ごみ
処理施設では、石油類を貯蔵及び使用(助燃バーナ、再
燃バーナ等で使用)することがあるため、表 9-5のうち
〔11〕に該当することが考えられます。よって、新ごみ
処理施設は、表9-5 のうち〔11〕に示す耐震安全性の分
類で計画するものとします。


新ごみ処理施設の耐震性能の目標を整理して表9-6に示す。


3)造成計画
昨今の災害(水害)を考慮し、滋賀県が示す最大の想定
浸水深である1/200年確率に対応できる施設を建設するこ
とを考慮した造成計画とします。建設予定地の想定浸水
深は、表9-7 に示す通りです。

再現確率によっては高確率で浸水する可能性があり、施
設において作業を行う作業員や、地域住民の方の安心・
安全を考慮し、さらに施設整備基本方針で掲げた(安全・
安心かつ安定的な処理、環境に配慮、地域に貢献及び親
しまれる、経済性)を遵守するために、十分な浸水対策
を講じる必要があります。また、建設予定地は遊水機能
を有しており、遊水機能の維持や景観上の観点を鑑み、
造成計画を検討しました。なお、ごみ処理施設の浸水対
策として、環境省などにより 表9-8に示す事項が挙げら
れています。 

以上より、表9-7に示す想定浸水深を考慮し、表9-9に示
す造成案 A~Eの造成の考えかた及び浸水対策を比較し、
表9-12において検討します。


⮚表 9-10 造成案(1/10 年確率の想定浸水時


※造成案 Eについては、施設下部をピロティ構造とする
案であるため、造成案 A~D と比較し、焼却施設の建設
費が約4億2千万円、リサイクル施設の建設費が約5億4千
万円高くなる可能性がある。なお、建設費については、
第11章に記載する。造成案に関しては表9-12に示したと
おり、造成案 Eには、懸念事項があり、造成案 C、D に
は課題事項がそれぞれ3つあります。それに比べて、造
成案 A、または造成案 Bは、懸念材料が少ない案である
ことや、施設内で業務を行う従業員や施設の見学者等の
安全性や災害時における施設の強靭性等といった観点か
ら、既往災害(特に水害)に対応することができるため、
優れているという結果となりました。なお、造成案 A、
または造成案 Bを採用した場合には、盛土造成に伴う遊
水機能の低下がもたらす建設予定地の対岸や下流に対す
る影響を懸念するご意見をいただいたので、盛土造成に
伴う遊水機能の低下の影響を検証するために、「ごみ処
理施設建設影響調査業務」において、本計画にて算出を
行った盛土量を考慮し、雨量データ(2013年 9月雨量、
200年確率)から氾濫解析を実施し、浸水範囲、浸水深、
河道水位等を検証しました。「ごみ処理施設建設影響調
査業務」によると、「多くの範囲で浸水深の増加は1㎝
以下であり、盛土時と現況において大きな違いはない」
との検証結果となっていることから、施設建設による建
設予定地の対岸や下流に対する影響はないと判断しまし
た。したがって、本市では、総合的に判断すると、造成
案 A、または造成案 B が最適な造成案であると判断し、
今後、工事費等を考慮した上で決定していくものとしま
す。「ごみ処理施設建設影響調査業務」における主な解
析結果を図 9-4~9-11に示します。(ごみ処理施設建設
影響調査業務の報告書より引用。





□ 軟弱地盤改良環境保全工学概論①

廃棄物埋立地すなわち廃棄物地盤の安全性・安定性に関
する地盤材料及び地盤工学的考察が必要であり、地盤改
良等を踏まえ処分場の工学的管理が求められている。こ
こでは、廃棄物の処分による①減容化、②リサイクル等
に有効となる跡地利用を目指した地盤改良技術を俯瞰す
る。

1.廃棄物を処理し処分する
 廃棄物は再生利用されるもの、中間処理されるもの、
埋立処分されものに分類され、さらに中間処理の内最終
的に埋立処分されるものと再生利用されるものおよび減
量化されるものに分別される中間処理の過程では、破砕、
焼却、脱水、乾燥、選別等がその主たる処理方法で、最
終処分されるものは、一般廃棄物は管理型処分場に、産
業廃棄物は安定型・管理型・遮断型の処分場にそれぞれ
処分される。

1.1 廃棄物問題の現状と最終処分場の構造 
 埋立処分場の構造は廃棄物の種類・性状・有害性の有
無等により次の3種類に区分されており、各々の処分場
の構造、維持管理に関する技術上の基準は省令・通知で
定められている。.
(1)安定型処分場:有害物質の溶出や腐敗分解での汚
水浸出のない廃棄物(安定型廃棄物)を対象とするもので、
埋立後の崩壊防止や散乱防止に擁壁を設けたり、上面を
0.5m以上覆土する。安定型廃棄物には、廃プラスチック
類、ゴム屑、金属屑、ガラス屑と陶磁器屑建設廃材の5
品目である。ただし、通常15cm以下に破砕または切断す
ることが要求される。
(2)管理型処分場:有害物質の溶出試験には合格する
が、有害物質を含んでおり不安が残るものや、埋立後、
腐敗分解による汚濁浸出水の危険性の高いものを受け入
れる処分場である。埋立地の底面や側面をゴムやプラス
チック等による遮水工を施すか、不透水性、地盤(粘性
土層厚5㍍以上で透水係数が10-5cm/s以下、岩盤:1ル
ジオン値以下)で構成される必要がある。崩壊防止や覆
土をするとともに浸出水を集めて廃水処理を行う。木造
建築物の解体等で生じる建設混合廃棄物は、この工法で
埋立処分を行う必要がある。この処分場においては、浸
出水の厳正な管理が求められる。しかしながら、浸出水
の遮水工構造は環境地盤工学的な見地からは必ずしも十
分なものとはいえない。また、発生ガスについての対策
にも特別の基準が無い等、遮断工法は多くの問題発生の
危険性を有しているのが現状である。
(3)遮断型処分場:溶出試験で基準に適合しないよう
な有害廃棄物を処分する廃棄物を密閉耐食性の容器に充
填するか、処分地の底面や側面をコンクリート等で不透
水性の遮断構造とし,その上面も完全被覆する。そして
廃棄物を永久に保存し、壊したり掘り起こしたりしては
ならない。

2-2 廃棄物の埋立処分. 
1993年度の産業廃棄物の処理フローを下図1に示す。約
3億9700万tの産業廃棄物総排出量のうち2億5,100万t(64
%)が中間処理され、直接再生利用されるものは 8,900万
t (22%)、
直接最終処理されるものは5700万t (14%)であ
る.最終的には1億5700万t (40%)が減量化され,1億5,600
万t (39%)が再生利用され、残りの8400万t (21%)が最終
処分されている最終処分される。


図1.全国産業廃棄物の処理フロー図(1993年)
「材 料 」 (J. Soc. Mat. Sci., Japan), Vol.49, No.11, pp. 1249-
1254, Nov. 200
廃棄物は1993年度以後ほぼ横ばい傾向にあり、減量化と
生利用量についても同様の傾向がみられる。埋立方法
は陸上埋立と水面(海面)埋立で違いがあり, その概念図
を下図2に示す。陸上埋立では,①サンドイッチ方式、②
セル方式、③投込み方式等が一般的方法である。投込み
方式の場合は不均質で締固めの不十分な廃棄物地盤を形
成しやすい水面埋立では片押し方式や底開バージによる
薄層まきだし方式が一般的である。水面埋立の場合は水
中部の敷きならしや転圧が不十分となり、廃棄物層厚が
厚くなりやすい。最終処分場の施設数は全国で2321箇所
存在(1994年3月末)し、その立地は山間や平地の陸上埋立
地が大部分を占める。それらの処分場を土地として再生
する手段、即ち地盤改良技術が求められている。


図2.埋め立て方式概要

3.廃棄物地盤を早期に跡地利用する
跡地利用を考える際有害物質の漏洩発生ガスに対するリ
スク管理等廃棄物地盤の管理もより重要となってくる処
分場は一般的 に種々雑多な廃棄物が不規則に埋立てられ
ており、ガス発生、水質汚濁、土壌汚染の可能性があり
そのままでは利用しにくい地盤である。山間部での廃棄
物地盤の跡地利用性について検討した。事例や大阪湾フ
ェニックスでの海面埋立地における埋立跡地は有効利用
が容易な地盤であることが明らかにされた。また、廃棄
物の特性と跡地利用の関連性については鉱さい・ガラス
くず類・陸上残土等に比較して、上下水汚泥・無機性汚
泥等の埋立地はやや利用 が難しく,何らかの対策を要す
る場合が多い。

3-1 跡地利用に際しての対策技術

処分場跡地の利用の評価として低度中度、高度利用に分
類される。構造物を建設する場合には、跡地地盤の力学・
化学的特性等についての調査項目として、支持力、圧縮
沈下、圧密沈下、粒径、ガス発生腐植性が列挙される。
低度(公園緑地)利用の対策には盛土・転圧等によって造
成地盤で直接支持できる程度の表層地盤改良が求められ
る中度(倉庫,タンク)利用には地盤の支持力に対する要求
が高くなり、表層から中深度までの地盤改良の必要性が
生じてくる。高度(高層建物、高架道)利用では大きな地
耐力が要求され周辺環境への十分な地盤改良対策を必要
とする。.

3-1-1 沈下対策
跡地に設ける構造物の沈下対策は,地盤(改良工法の採用)
におけ 対策と構造物 (上部工、基礎工等)における対策
の2つに大別される。
(1) 地盤改良による対策:早期利用を目的とし、支持力
が大きく、沈下量の少ない安定化促進のために役立つ改
良工法としては,下表1のような物理的安定処理工法が挙
げられる。これらは沈下対策として代表的なものであり
かつ有効的な工法であると考えられる。
(2) 上部構造における対策 上部躯体構造においては、
建物を軽量化する。建物荷重による地中応力が均一化と
なるようにする構造障害に対する伸縮継手、不同沈下の
修正ジャッキ等を設ける。
(3) 基礎構造における対策 地中ばりの梁せいを大きく
したり、二重スラブとして剛性を高める。地下室を設け
排土重量による荷重の軽減化を図る。
(4) 構造物と周辺地盤の接合部における対策 構造物と
地盤との対策には。,①不同沈下の防止に構造物周辺の
広範囲の地盤改良を行う。②不同沈下を見込んだ階段や
埋設管には伸縮可撓配管材、継手を使用する。③配管を
構造物と一体化する。

表1.地盤改良工法の廃棄物地盤への適用性

3-1-2 ガス・臭気対策
跡地から発生するガスおよび臭気対策は、①地盤におけ
る対策、②構造物における対策に大別される。. 
(1) 地盤における対策は、①施設の建設前および施工後
において地盤改良(改善)工法により地盤内ガスを大気中
に放出するもの、②地表、表層部の臭気対策を行うもの,
に分けられる。
(2) 構造物における対策は、①)床下にガスを充満させな
い、②ガス検知した場合の強制換気、③構造物の下部で
収集しガスの空中放出,等に大別される。. 

3-1-3 雨水・浸出水対策
覆土の施工、シートおよび集排水施設等により、雨水の
埋立地内への流入、浸透を防いで汚水の発生量を減らす。
浸出汚水は、集水施設により集め浸出水処理施設におい
て処理する。

3-1-4 腐食・劣化対策
腐食対策としては、良質土による置換工法を採用する。
また、塗装・被覆や鋼材の電位を変える電気防食法や、
鋼材の肉厚を厚くする。高炉セメントやフライアッシュ
セメントを用いて、コンクリート自体の耐食性を増すコ
ーティングやラニングによる耐食被覆か、かぶりを大き
くとる、等が有効である.

3-1-5 生育阻害対策
植物の生育阻害に関する対策として、客土、有機物の施
用等の土壌改良を行う。さらに、ユ ーカリ、ギンネム、
アカシア等の発生ガスに強い樹種を選定する。最終覆土
厚は芝・低木で0.5m以上, 中・高木で1m以上とすること
等が望まれる。

3-2 処分場の構造種別に対する閉鎖と利用性
廃棄物処分場は、埋立開始から閉鎖後まで、人の健康や
生活環境に悪影響を及ぼすものであってはならない。安
定型処分場の閉鎖は、本来あってはならないはずの有害
物質の浸出やメタンガスの湧出を想定した上で、それら
が皆無であることを検証することが基本となる管理型処
分場においては、埋立中から埋立終了後まで、遮水施設・
処理施設等の継続運用とそれらの機能管理を行なう、ま
た、開口部と処理施設等を区別し、埋立地表部の土地利
用だけに限定して、埋立終了に伴う”開口部の部分的な
閉鎖 ”を行なうことが可能となる。遮断型処分場は,生
活環境から有害物質の隔離機能を有するものであり、永
続的に管理が継続されるしたがって、閉鎖は否定的であ
り土地利用は原則として考慮されない。処分場は、廃棄
物が分解し無害化・安定化して環境への影響が皆無になっ
た時点で法的な廃止措置である閉鎖許可がなされるべき
である。 

3-3 跡地の管理技術
処分場が閉鎖の手続きを経ると通常の土地として扱われ
ることとなるが、その利用方法については何らの制限が
なく、廃棄物跡地における予測できない事態に備える管
理体制は整っていない埋立跡地の利用の際の障害を最小
限に留め、廃棄物処分場の確保を容易にするような跡地
管理技術の整備が必要である跡地利用を前提とした場合
の廃棄物地盤に対しては、地盤材料・地盤工学に携わる
技術者 が積極的に管理する必要があろう。
 埋立の終了した跡地の安定化は、主に(1)埋立地盤の沈
下速度、(2)浸出水の水質、(3)発生ガスの質と量、(4)埋
立地盤内の温度等の指標により判断される。
 埋立中から埋立終了、閉鎖までの期間において継続的
に各指標の経時的推移を動態観測する管理方法が用いら
れている埋立が終了した処分場でも、廃棄物の分解が収
まり、または浸出水の水質や発生ガスの性状が周辺環境
に支障のないレベルに低下するまでの間は管理が必要で
ある。観測結果より浸出水あるいは発生ガス処理施設の
停止時期ならびに跡地利用の開始時期を決定し、さらに
早期閉鎖ができるように安定化促進対策を検討する。
 埋立終了後から閉鎖までの管理について以下に述べる。.
管理は積極的な地盤改良に比べると、消極的ではあるが
重要な対策工法と位置づけられる.

(1) 地盤沈下:測定は、埋立終了した箇所から順次行なう。
測定点としては1ha当り廃棄物層の最深部、中間部、浅部
の3地点が適当と考えられる測定頻度は少なくとも年1
回程度で沈下板や層別沈下計による方法で実施する測定
の停止時期については、(1)建築基準法に準拠すること、
(2)不同沈下 が2~4cm以下になることが判定項目として
参考となる.
(2) 発生ガス: 管理期間の短縮を目的として,(1)覆土
を施工して埋立地に雨水を入れない、(2)埋立地盤内ガス
の強制排出を行なう、等の方法によって埋立地を好気的
雰囲気にすることが効果的である。また、管理の停止時
期は,(1)悪臭防止法を満足すること、(2)メタン濃度が爆
発の下限値(5%)以下になること、等の基準を勘案するも
のとする。
(3) 浸出水:埋立が終了した処分場の浸出水処理の軽減
策としては、(1)処理量を減少させること、(2)埋立地を
好気的状態にして浸出水の水質を早期に放流可能な水質
に近づけること、等があげられる。

4.廃棄物地盤の跡地を地盤改良する
廃棄物地盤の改良対策においては、地盤の固化処理が重
要な位置を占めており、地盤の化学的処理として従来か
ら積極的に研究開発がなされてきた地盤改良(安定処理)
工法がきわめて有効に適用できると考えられる。ここで
は種々の地盤改良工法の概要を示すとともに廃棄物地盤
への適用可能性について述べる。  

4-1 地盤改良工法の概要
 化学的特性や物理化学的特性を利用して、各種の地盤
改良工法が開発されており、通常地盤と同様に廃棄物地
盤を改良する場合にも、基本的に次のような改良原理が
考 えられる。
(1) 良質な土で置き換える
(2) 脱水・圧密を図る
(3) 締め固めて高密度化を図る
(4) 廃棄物を固化する
(5) 他の材料で補強する
 このような改良原理と対応する代表的な改良工法およ
びその適用性をまとめると表1のようになるまた,同表に
は地盤の汚染対策についても併せて示している。このよ
うに廃棄物地盤を固化や圧密によって物性を改善すると
廃棄物地盤の変形を拘束したり支持力を直接高めたりす
ることができる。

4-2 廃棄物埋立地盤への適用性
 最終処分場の跡地を利用する場合に、障害となりやす
い事象は、下記の6項目が挙げられる.
(1) 廃棄物の分解による浸出水の発生
(2) 廃棄物の分解によるガスの発生
(3) 廃棄物による悪臭の発生
(4) 廃棄物の分解・圧縮による沈下の発生
(5) 廃棄物・浸出水による構造物の腐食
(6) 掘削等造成による汚染土壌(廃棄物)の発生
 この6項目のうち,(2)と(3)は一括して取り扱うことが
できる.(6)掘削に伴う廃棄物の発生については、構造物
等の施工方法で対処できるものであり、跡地利用そのも
のを阻害する要因とはならないしたがって、浸出水、ガ
ス、沈下および腐食の問題に集約できる。跡地利用に際
し、埋立地盤の安定処理対策としては土砂系の廃棄物材
料であれば、従来工法がほぼそのまま適用可能であると
考えられる。対象となる廃棄物の物性を慎重に調査した
上で、それぞれ埋立処分地の条件に応じて周辺地盤環境
とも適合する最適な工法を採用する締固めという観点か
らの工法が地盤の空隙を効率よく充填し、かつ分解の促
進を図れ、廃棄物埋立地盤の早期安定化のための有効な
手法と される。特に、騒音・振動があまり問題にならな
い地域では、重錘落下締固め工法が良く用いられている.
この工法は、100~200t吊りの大型クレーンで重量10~60
tのハンマーを10~30mの高さから繰り返し自由落下させ
地表面に加えられる衝撃力によって地盤を締固め強化す
る工法である地表面に直接衝撃力を加えるため、廃棄物
地盤のように種々雑多な物資が混在し,直径1m以上のガ
レキの混入しているような地盤に対しても有効であるま
た。打 撃を繰り返すことにより,廃棄物層内に多量に滞
留している有毒ガスの強制排出が可能であり, 地盤の安
定化による処分場跡地の高度利用に適している. 図3に
は,廃棄物の埋立開始後25年,地盤改良後15年を経過した
地点における実施例を示している。ここでは、改良工事
の施工前後における標準貫入試験結果を示しており、サ
ーチャージ工法の場合と比べて重錘落下締固め工法によ
る改良が深部まで到達し廃棄物層を圧縮強化している事
が見られる。また、改良工事前後のデータと比較した場
合重錘落下締固め工法 による改良で は15年の間に少し
ずつ安定した地盤に向かう様子が認められる。


図3.地盤強度の経時変化 
                    この項つづく

【エピソード】

  
4月7日、彦根城・宇曾川など周辺の桜が満開。夫婦そ
ろって彦根城でお花見にでかけました。

     春爛漫 ゆるりそろりと 船二艘

 彦根城屋形船

【脚注及びリンク】
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地域循環共生圏概論 ㊻

2022年04月03日 | 防災と琵琶湖


作成日:2022.4.2|更新日:2022.

地域循環共生圏概論 ㊻
□ 地盤強化と地震防災 ⑪


出典:環境省

第9章 その他ごみ処理施設にかかる事項の計画
9.1  事業計画等 
(3)概算事業費
  1) 施設整備費
直営方式(建設は公設、維持管理・運転は単年度委託)
における施設整備に関する概算見積の結果を 以下に示
す。
尚、用地取得や造成等の費用は含まれていない。
施設整備費算定根拠】 
⬖熱回収施設については、ストーカ式焼却方式のプラン
トメーカ見積の平均値とした。
⬖リサイクル施設については、プラントメーカ見積の平
均値とした。
⬖交付対象の比率についても、プラントメーカ見積の平
均を基本として設定した。熱回収施設の交付 対象比率
(1/2 及び 1/3)については、循環型社会形成推進交付
金の適用を受ける場合を想定した。
--------------------------------------------------
※ 交付金対象の検討:新施設の整備にあたっては、環
境省の交付金の交付を受けることができる。交付金のメ
ニュ ーとしては、熱回収施設は「エネルギー回収型廃
棄物処理施設」にかかる「循環型社会形成推進交付金」
または 「二酸化炭素排出抑制対策事業費交付金」、リ
サイクル施設は「マテリアルリサイクル推進施設」にか
かる「循環 型社会形成推進交付金」の対象事業となる。
※ また、整備に先立って必要となる調査、計画、設計
等についても、「計画支援事業」として同交付金の対象
となる。
※ 交付金の充当率は通常、交付対象事業費の 1/3 であ
るが、「エネルギー回収型廃棄物処理施設」については、
一部優遇措置が設けられており、エネルギー回収に関連
する設備部分等について1/2 の充当率となる。また、二
酸化炭素排出抑制対策事業費交付金と循環型社会形成推
進交付金では、二酸化炭素排出抑制対策事業費交付金の
方が1/2交付対象となる範囲が多く、施設整備費に関し
てはメリットがある反面、売電の際には循環型社会形成
推進交付金による整備施設でないと固定価格買取制度の
適用を受けられない制約があるため、運営段階における
売電収入は循環型社会形成推進交付金による方が多く見
込めることとなる。
--------------------------------------------------
表 各社回答の平均(施設整備費) 
⮚熱回収施設:14億7,825万円~14億7,379.5万円


⮚リサイクル施設:5億804.06万円~5億4,233.382万円

※上記の施設整備費は、2017年度に愛荘町竹原区が候補
地であったときに概算見積を徴集したものである。彦根
市西清崎町では地盤条件が異なること等により、施設整
備費は上記と異なる可能性があり、今後施設整備基本設
計業務において詳細な見積条件を検討の上、改めて概算
見積徴集を行う。

 2) 維持管理・運営費(20年間合計) 2027~2046年度
(20年間)の維持管理・運営費に関する概算見積の結果
を以下に示す。
【運営費算定根拠】
⮚熱回収施設については、ストーカ式焼却方式のプラン
トメーカ見積の平均値とした。 
⮚リサイクル施設については、プラントメーカ見積の平
均値とした。



 3)施設整備費および維持管理・運営費の合計(20年間
 合計) 上記、1)および 2)の合計費用を以下に示す。


 ※上記の施設整備費は、2017年度に愛荘町竹原区が候補
地であったときに概算見積を徴集したものである。彦根
市西清崎町では地盤条件が異なること等により、施設整
備費は上記と異なる可能性があり、今後施設整備基本設
計業務において詳細な見積条件を検討の上、改めて概算
見積徴集を行う。

【参考:概算費用等調査概要】
  1) 対象プラントメーカについて 調査依頼対象プラ
 ントメーカは、下記の考え方により選定した。
--------------------------------------------------
⮚2017年10月現在、一般廃棄物処理施設新設事業(設計・
施工)を継続していること。 
⮚焼却施設(ストーカ式または流動床式)、またはガス
化溶融施設(シャフト式または流動床 式)、またはリ
サイクル施設(破砕選別含む)の処理方式に対応可能で
あること。 
⮚2019年10月現在、焼却施設(ストーカ式または流動床
式)、またはガス化溶融施設(シャフト式または流動床
式)について、「全連続燃焼式・1 炉あたり 70t/24h
以上・2 炉以上・2007年度以降竣工」の施設の「稼働実
績」を有すること。または、リサイクル施設(破砕選別
含む)のみ見積対応可能な場合は、リサイクル施設(破
砕選別含む)について「2003年度以降竣工」の施設の「
単体受注実績及び稼働実績」を有すること。
--------------------------------------------------
資料)・2009年度版ごみ焼却施設台帳【全連続燃焼方式】
        2011年3月 財団法人 廃棄物研究財団
      ・各自治体入札情報等より調査
      ・対応可能処理方式は、各社稼働実績があり、ホ
        ームページ等において現在も事業継続が確認さ
        れているものとした。
※リサイクル単体受注実績は、熱回収施設で条件に該当
しない場合のみホームページ等において確認した。
 
2) 調査項目 調査項目は以下のとおりとした。
--------------------------------------------------
○概算事業費見積
・施設整備費(熱回収施設・リサイクル施設) ※公設の
  場合を想定
・維持管理・運営費(熱回収施設・リサイクル施設) ※
  単年度委託の場合を想定
○概算事業費見積の参考資料として、
・処理フロー・物質収支、工事工程表
○その他検討の参考資料として、
・概略施設配置図(案)
・自治会清掃ごみ(草木・川ざらい汚泥を含む)の処理可
  否についての考え
・熱回収施設の処理方式としてガス化溶融を選択した場
  合はスラグ全量再利用が可能な品質を確保することに
  ついての考え
・炉数について「2 炉」から「3 炉」とした場合のコス
  ト面(整備費および維持管理・運転費)での違いにつ
  いての考え
・熱回収施設の排ガス処理について「乾式」から「湿式
  」とした場合のコスト面(整備費および維持管理・運
  転費)での違いについての考え
・施設からの排水について「処理後下水道放流」から「
  プラント排水クローズド方式」とし たコスト面(整備
  費および維持管理・運転費)での違いについての考え
--------------------------------------------------
 3) 調査期間及び回答状況
  調査期間及び回答状況については、以下のとおりであ
  った。
--------------------------------------------------
○調査期間:2017年10月31日~11月30日(一部の回答に
ついて12月28日まで)
○回収状況:熱回収施設
                ストーカ式焼却方式 8 社
                流動床式焼却方式 0 社
                シャフト式ガス化溶融方式 0 社
                流動床式ガス化溶融方式 0 社
            リサイクル施設 10 社 
(4)財源計画 施設整備費について、交付金、起債及び
財源内訳に区分した財源内訳を試算する。財源内訳の考
え方を示した財源スキーム図は下記のとおりである。

※ なお、交付金は千円未満切り捨て、起債は 100 千円
   未満切り捨てとする。
図 財源スキーム図 

施設整備にかかる事業費及び財源内訳の試算結果は、以
下の通りである。




⮚概算施設整備費 ケース1:19.853713 億円 
         ケース2. 19.862906 億円
                  ケ-ス3. 20.161332 億円

9.2 施工計画
(1)施設整備工事中の公害防止
 施設整備工事中の公害防止について、周辺環境への配
慮の観点から、下記のような対策を講じるものとする。
【対策例】 
・土地の改変に伴う発生土砂は、できる限り敷地内で再
 利用することを基本とし、敷地外へ搬出する土砂運搬
 車両の台数を減らすことにより、沿道・騒音・大気質
 への影響を軽減する。
・工事車両の走行にあたっては、安全運転の励行及び車
 両管理を徹底する。また、沿道の通行時間帯の分散に
 努め、沿道騒音・振動・大気質への影響を軽減する。 
・工事用車両の洗浄を励行し、敷地内外への路面への土
 砂の堆積を防ぎ、粉じんの飛散防止に努める。また、
 強風時や砂じんの発生しやすい気象条件の場合には適
 時散水する。 
・土地の改変に伴う濁水流出を防止するため、仮設沈砂
 池及び排水処理装置等を設置し、公共用水域へ放流す
 る。 
・建設工事に使用する建設機械(重機)は、周囲への騒
 音・振動・大気質の影響を極力低減するよう配慮する。
 また、建設機械の稼働は昼間に行い、工事期間中に建
 設機械の稼働が集中することがないよう、使用時期や
 配置の分散にも努める。 
・建設工事の実施にあたっては、防音シートや仮囲いの
 設置により、建設作業騒音の低減や粉じんの飛散防止に
 努める。

(2)関連工事との調整
 新施設の敷地造成工事および建設工事と関連する工事
として、今後、想定される関連工事が生じた場合には本
項に留意事項等を記載する。同時期に実施される工事が
ある場合には、双方の工事において取合点等を明確にす
るとともに、工事工程等について連絡調整を行うものと
する。

尚、「彦根愛知犬上地域新ごみ処理施設整備基本計画」
 は、彦根愛知犬上地域新ごみ処理施設整備基本計画検討
委員会において、建設候補地として愛荘町竹原区を想定
した上で検討した2019年9月19日の管理者会で建設候補地
に決定した彦根市西清崎町の内容に修正したものであっ
て、建設候補地選定については、彦根愛知犬上地域新ご
み処理施設整備基本計画検討委員会の検討事項ではない。

□ 本設備計画書の「事前評価調書」の比較事例研究
「軟弱地盤対策」の考察の前に北九州市の「事業事前評
価」の事例を比較考察し。「地盤改良体系」の考察に移
る。

 事例研究:日明工場建替事業 
関連研究:北九州市循環型社会形成推進基本計画
事業期間:2016~2024年
事業費 :310.77億円
国庫補助:循環型社会形成推進交付金
事業目的:
1.市内発生ごみの安定処理
「廃棄物の処理及び清掃に関する法律」により、市町村
はその区域内における一般廃棄物を生活環境の保全上支
障が生じないうちに収集・運搬・処分する責任を担って
いる。これを受け、本市では、日明工場、皇后崎工場及
び新門司工場にて焼却可能な一般廃棄物を中間処理し、
発生した焼却灰は響灘西地区廃棄物処分場で埋立処分を
行っている。日明工場は平成3年の稼働以来、2015年が
経過し老朽化が著しく、2024年度には使用年限を迎える
予定である。しかし、日明工場がなければ市内で発生す
る一般廃棄物の全量処理が不可能になることから、今後
も安定処理を継続することを目的として、日明工場の建
替えを行う。
2.災害対応力の強化
環境省の「廃棄物処理施設整備計画」の地域の核となる
廃棄物処理施設は、地震や水害によって稼働不能となら
ないよう、施設の耐震化地盤改良浸水対策等を推進
し、廃棄物処理システムとしての強靱性を確保すること
が求められている。同本市においても「北九州市地域防
災計画」の中で概括的な災害廃棄物の処理計画を立て、
市内の日明工場を含む3工場の災害廃棄物を迅速、確実
に処理し、環境衛生の万全を期することが求められてお
り、大規模災害にも対応した安定・効率的な処理を目的
とする。
3.他都市ごみの安定的受け入れ
本市は連携中枢都市圏構想に基づく「北九州都市圏域」
の中枢都市として、同圏域3市5町の一般廃棄物を受け
入れ処理を行ってきていることから、今後も安定的に継
続することを目的とする。
--------------------------------------------------
事業内容:
延床面積 約 14,000 ㎡~16,000 ㎡
焼却方式 全連続燃焼式ごみ焼却炉(ストーカ式)
施設規模 508t/日(254t/日×2 炉)
余熱利用 高効率発電設備による発電、蒸気・温水によ
     る場内利用
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事業日程:
2016年度 循環型社会形成推進基本計画の中間見直し、
     公共事業事前評価1、環境影響評価
2017年度 技術検討会、PFI等導入可能性調査、環境影響
     評価
2018年度 公共事業事前評価2、環境影響評価
2019年度 要求水準書策定(PFI)
2020年度 PFI事業契約、詳細設計・着工
2021年度 竣工
2025年度 供用開始
事業目標:
1.市内発生ごみの安定処理:各年に発生するごみ量の
 100%
2.災害対応力の強化:新日明工場の供用開始
3.他都市ごみの安定的受け入れ:協定に基づき受け入
 れるごみ量の100%供用 

事業会計:事業費及び財源

管理運営方法:
本事業は民間の創意工夫等を活用し財政資金の効率的使
用や行政の効率化を図るため、PPP/PFI 手法を用いた事
業スキームを検討した。結果、本事業は 30 年間の事業
期間において当初の20年間を BTO 方式*により事業を実
施することが、コスト面で優位であった。そのため、管
理運営はBTO方式により受託した民間事業者が実施する
こととした。
* BTO(Build-Transfer-Operation)方式とは、民間事業
者が民間の施設として設計建設を行った後、市に所有権
を移し、民間事業者が運営・維持管理を行う事業形態の
こと。資金調達は民間が実施する。

 支出:管理運営 コスト収支予測
1.
維持管理・運営費
現在、工場の運転・受入については委託をしている。施
設の日常的な維持管理については同じ委託の中で行って
いるが、修繕工事や整備委託等は市が直接発注を行って
いる。今回は BTO方式を採用することにより、修繕工事
等についても受託した民間事業者が発注することになる。
以上を踏まえ、コストを設定した。なお、事業者が SPC
を構成する場合、そのための一般管理費等が発生する。

⮚ごみ1トン当たりの維持管理・運営費試算(筆者)
 10.0765625億円/年÷508トン/日=5.434円/トン
 収入:
1.自己搬入手数料:工場では排出者が自らごみを持ち
込む自己搬入も受け付けている。自己搬入は持ち込むご
みの重量に応じて、100 円/10kg の手数料を徴収してい
る。市内発生ごみのうち、自己搬入によるものはおよそ
半数であり、それによる手数料は3工場で年間 1,600
百万円程度である。
2.他都市ごみ手数料:一般廃棄物を受け入れる他都市
(3 市 5 町)からは 3工場で年間約 1,500 百万円の受
入料金を徴収している。
3.売電:現 3工場では、ごみを焼却した際に発生する
熱を利用し蒸気を発生させ、これを利用して蒸気タービ
ンを稼働させることにより発電を実現している。発電し
た電気は工場の稼働に利用し、余った電気は電力会社に
売電することにより、収入を得ることが可能である。新
工場においては、蒸気仕様を現工場の260℃ 2.11MPa
から 400℃,4MPa へと設定した結果、現工場は発電機出
力が 6,000[kW]であるのに対し、10,000[kW]以上の出力
が想定されるものとなった。これにより、売電量は以下
のとおり増加することが期待される。




⮚環境リスク評価がないので、売電料金(熱電変換効率)
 がアップすれば「ごみ処理事業」は"儲かる事業"とな
 り住民への還元となるが、本当かな(筆者)。


施設の課題(①) 焼却工場の耐用年数は概ね20年であ
るが、本市ではごみ焼却施設を構成する重要な設備や機
器について、大規模な改良を行う基幹的設備改良工事を
実施、施設状況に応じて寿命を3 0~35年まで延長
して使用している。日明工場は平成3年の稼働開始以来、
平成17~22年度の基幹的設備改良工事を経て27年
が経過しており、寿命到達が迫ってきている。また、設
備の故障リスクに加え、焼却炉の焼却能力も低下を続け
ており、現在の焼却能力は定格処理能力の80%を下回
っている。

※能力低下率[%]=(年間焼却量実績[t/年]÷焼却炉稼
働時間[h])÷(処理能力[t/日・炉]÷24[h]

                  この項つづく
【エピソード】

  
4月7日~14日が彦根城・宇曾川など周辺の桜が満開。
皆さん!お花見に出かけましょう。

【脚注及びリンク】
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