路面下空洞の対策について

東北技術事務所 発表責任者 遠藤 雅司 発 表 者 鈴木 敬哲

1. はじめに これまで、路面下空洞調査は空洞発生の有無について重点的に行い、

個々の空洞の原因究明については、補修の時間的制約から、ほとんど

行われてこなかったため、空洞が再発するケースも一部で見受けられ

た。 また、地震や豪雨等の後に、多くの箇所で空洞が発見され、陥没事

故も発生するなど、今後も空洞による第三者被害が懸念されている。 本報告は、陥没事故や空洞再発を防止するために検討した結果を報

告するものである。 2. 路面下空洞や陥没防止に対する取り組み

①路面下空洞調査について

路面の陥没を防止するために、平成６年度より、路面下空洞調査を

実施している。

これまで約 330 箇所の空洞を発見し、未然に対策を講じるなど、路

面陥没の防止に取り組んできた。（※道路管理延長約 2,900km のうち約 570km を

調査（約 20％））

②路面下に発生した空洞の発生原因について

これまで東北地方の直轄国道で発見された空洞を原因毎に分類し、

整理した。

原因は原因不明を含めた６つの空洞発生毎に分類した。

分類した結果、図－1 に示すとおり、原因②、③が各々３割以上

の発生原因となっており、全体でも地下埋設物等に関連する原因が

8 割以上を占めている結果となった。

電磁波レーダ探査車を用いて調査を実施。取得したレーダ信号を解析して空洞の可能性のある異常信号を抽出。

【車道部】 【歩道部】

手押式調査車を用いて空洞の可能性のある信号を抽出。

空洞

電磁波レーダ

幅約2.5m

深度約1.5m

空洞

電磁波レーダ

幅約2.5m

深度約1.5m

一次調査

※約50km/hで走行しながら非破壊で空洞の可能性のある信号を抽出。

電磁波レーダ探査車を用いて調査を実施。取得したレーダ信号を解析して空洞の可能性のある異常信号を抽出。

【車道部】 【歩道部】

手押式調査車を用いて空洞の可能性のある信号を抽出。

空洞

電磁波レーダ

幅約2.5m

深度約1.5m

空洞

電磁波レーダ

幅約2.5m

深度約1.5m

一次調査

※約50km/hで走行しながら非破壊で空洞の可能性のある信号を抽出。

一次調査により空洞の可能性がある箇所について、位

置や広がり、深さなどの詳細調査を実施。

【位置特定調査】ハンディ型地中ﾚｰﾀﾞ装置を用いて位置と広がりを特定。

【削孔調査】位置確認後、道路を削孔し、空洞の深さを調査。

二次調査（詳細調査）

一次調査により空洞の可能性がある箇所について、位

置や広がり、深さなどの詳細調査を実施。

【位置特定調査】ハンディ型地中ﾚｰﾀﾞ装置を用いて位置と広がりを特定。

【削孔調査】位置確認後、道路を削孔し、空洞の深さを調査。

二次調査（詳細調査）

二次調査結果

空洞深さ　61ｃｍ

ｱｽｺﾝ　30ｃｍ

8%

35%

31%

14%

10%

2%

原因③

原因②

原因①

原因④

原因

⑤④③②

原因不明

・地盤のゆるみ

・地下構造物脇の埋戻し

開削工法による地下構造物周辺

地下鉄、共同溝、地下街等施設、地下横断施設など

構造物躯体

矢板・H鋼背面のゆるみ

地盤を崩落させながら上部に移動

空隙

圧密沈下

■原因③大型地下構造物施工時の地中残置物の影響

・地盤のゆるみ

・地下構造物脇の埋戻し

開削工法による地下構造物周辺

地下鉄、共同溝、地下街等施設、地下横断施設など

構造物躯体

矢板・H鋼背面のゆるみ

地盤を崩落させながら上部に移動

空隙

圧密沈下

■原因③大型地下構造物施工時の地中残置物の影響

■原因①地下埋設物の破損による土砂流出

本管

取付管破損

ｿｹｯﾄ部破損

沈下

■原因①地下埋設物の破損による土砂流出

本管

取付管破損

ｿｹｯﾄ部破損

沈下

■原因⑤護岸部の土砂吸出し

土砂吸出し

■原因⑤護岸部の土砂吸出し

土砂吸出し

雨水等の浸入や地下水の変動

大型地下構造物、CCBOX特殊部、マンホール周辺、

構造物躯体

地盤を崩落さながら上部に移動

礫・砂礫

粘土層

地下水の変動水みち

■原因④雨水浸透、地下水の変動による影響雨水等の浸入や地下水の変動

大型地下構造物、CCBOX特殊部、マンホール周辺、

構造物躯体

地盤を崩落さながら上部に移動

礫・砂礫

粘土層

地下水の変動水みち

■原因④雨水浸透、地下水の変動による影響

大型地下構造物、マンホール周辺、境界ブロッ

■原因②

地下埋設物部の地盤のゆるみ

埋設管周辺でのゆるみ

空洞形成

■原因②

地下埋設物部の地盤のゆるみ

埋設管周辺でのゆるみ

空洞形成

土砂吸出し

本管取付管破損

ｿｹｯﾄ部破損

沈下

埋設管周辺でのゆるみ

空洞形成構造物躯体

矢板・H鋼背面のゆるみ

地盤を崩落させながら上部に移動

空隙

圧密沈下

構造物躯体

地盤を崩落さながら上部に移動

礫・砂礫層

粘土層

地下水の変動水みち

③路面下空洞の発生原因究明と対策について

空洞や陥没箇所は一度発生すると、補修後も付近に空洞が再発

する箇所が見られた。そのため、再発防止の観点から、補修時に

原因を究明するために有効な試験や埋戻しに適した材料などにつ

いて検討した。

（１）注水試験による空洞発生位置の確認

開削工法により補修する現場では、注水試験において、概ねの

空洞発生位置・方向を確認することができた。試験方法は、空洞

箇所の一番低い位置にポリタンク 1 個分（約 20ℓ）の水を付近の路盤等に影響がないように注意して流す方法とした。

（最大で 100ℓ程度（様子を見ながら 5 回繰り返す））

（２）ゆるみ厚さの確認（空洞下面部）

原因究明の一環から実施した、ゆるみ厚さの測定結果から空洞深

さに関わらず、空洞下面が大きくゆるんでいるケースが多々存在し

ていることが判明した。（図－２）。方法は舗装版撤去後に空洞を確

認し、簡易貫入棒（鉄筋等）を挿入して、ゆるみ厚さを測定する。

空洞箇所以外にゆるみ部分を含めた補修を行うが望ましい。

水 を 流 す と ・ ・ ・

水みち

空 洞 （ 陥 没 ） 箇 所 に ・ ・ ・ 水 が流 れ込 み、空 洞 発 生 の原

因 位 置 を把 握 。

図－１ 空洞の発生原因分類

写真－１ 注水試験の流れ

空洞ありセルをクリック空洞一覧表参照さらに空洞台帳参照（黄色ハッチングは空洞調査実施区間）

空洞ありセルをクリック空洞一覧表参照さらに空洞台帳参照（黄色ハッチングは空洞調査実施区間）

様式5

空洞調査結果報告書

路線名

地先名 距離標・上下

調査日 走行車線区分

削孔調査写真

　　縦断方向 1.6 ｍ

　　横断方向 1.8 ｍ

　　深度（地表から） 0.38 ｍ

　　深さ 0.24 ｍ

レーダデータ（位置特定調査）

空洞概略寸法

○○県 ○○市 10K095　上り

平成24年11月27日 ｾﾝﾀｰﾗｲﾝより第2車線目

H24異常信号箇所番号 国道○○-No.1

○○河川国道事務所　○○国道維持出張所 国道○○号　　現道

7.1m下り

上り

Ｎｏ．１

歩車道縁石先端より

歩道ブロックより

2.3m

削孔調査箇所

進行方向

写真撮影方向

凡　例

縦断方向 横断方向

概略深

度(ｍ)

概略深

度(ｍ)

位置図

調査箇所写真

事務所・出張所

空洞・要因に関するコメント

・ 空洞直下に水道管が埋設されているが、破損や水が噴出した形跡は見られなかった。

・ 空洞下部に情報BOX管路があり、埋設土の圧密沈下により空洞が発生したものと推察される。

開削前状況写真　：　コメント（ 陥没：0.7*0 .65* H0.35 ）

開削時状況写真

0.8m3

補修年月日 補修方法 補修材料 使用量

　　H18に○○の占用工事有り 埋設材料 砕石

　　　　　有（　　　　　　　　　　　　　） ・ 無（空洞下の土壌に濡れた後はない）

補修

実施

結果

周辺工事履歴

地下水・水みちの有無

H24.11 .2 開削埋戻 ・ 注入 ・ その他 砕石

7.1m下り

上り

Ｎｏ．１

歩車道縁石先端より

歩道ブロックより

2 .3m

平面図

空洞箇所

横断図

水みち箇所

吸出し防止材（不織布）

図－３ 空洞データベースのイメージ

（３）原因が究明されない場合の対応

交通開放の制約で緊急に復旧せざるを得ない

場合や空洞原因が不明確な場合は、埋戻材の細

粒分が流出することを防ぐ措置（吸出防止材敷

設）を行うことが望ましい。（写真－２）

（４）空洞補修箇所の埋戻しの選定及び留意点について

開削により、空洞箇所を補修する場合は、吸出しなどの防止に

配慮した、良質な材料（RC-40）を用いることにした。 また、補修後には、以後の道路巡回において確認が出来るよう

路面マーキングを行うことにした。

3. 空洞調査結果のデータベース化について 一連の調査・補修結果を日常の維持

管理に活用できるよう、陥没や空洞に

関するデータベースを作成した。 作成にあたっては、維持出張所の日

常業務での活用を念頭に、補足・修正

等にも容易に対応が可能な市販ソフ

トをベースとして、過去の空洞調査結

果や補修結果データとリンクさせた。

（図－３）

空洞調査結果

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

H24空洞箇所深

さ(地

中） m

水系埋設物（水路・下水道等）

非水系埋設物(電線管路等） 埋設物なし

ゆるみ厚さ

舗装

空洞

発生深度

23cm

空洞深さ

17cm

ゆるみ厚さ

95cm

空 洞 （ 陥 没 ） 補 修 結 果

【凡例】　■：発生深度　□：空洞深さ　■：ゆるみ厚さ

図－２ 空洞下面部のゆるみ調査結果

写真―２ 吸出防止材敷設状況

図－４ 概要版（道路巡回員用）

4. 路面管理の手引き（路面下空洞編）（案）の作成について

これまで、東北地方において

は路面陥没や路面下空洞に関連

する調査・補修方法等について、

統一されていなかった。そのた

め、本稿の内容や路面陥没、路

面 下 空 洞 に 関 す る 一 連 の 項 目

（調査・対策・報告・データ管

理）を取りまとめた「路面管理

の手引き（路面下空洞編）（案）」

を作成している。

この他、路面陥没が発生した

場合の対応を統一できるよう、パ

トロール車に携帯できる概要版

（A4 版 1 枚）を作成している。（図－４）

5. 今後に向けて ①空洞発生原因と分析について

今回、空洞発生要因と傾向を分析した結果、地下埋設物の原因がほ

とんどであった。今後は、空洞危険箇所を把握する関係からも未実施

区間の空洞調査を行い、要因と分析を再度、整理する必要がある。

②路面下空洞の発生原因究明と対策について

空洞発生位置への吸出防止材敷設により、埋戻材の細粒分の流出は

抑制できたと思われるものの、新たな試みのため、敷設箇所の追跡調

査などにより検証していく必要がある。 ③空洞調査結果のデータベース化について

データベースについては、今後、地図と連動させ、空洞発生危険箇

所などが抽出できるように開発して行く予定である。 ④路面管理の手引き（路面下空洞編）（案）について

手引き（案）については、道路管理者等から意見を頂き、順次、補

足し、正式な手引きにしていきたいと考えている。

6. まとめ 今回、検討した内容や取りまとめている手引き（案）が、現場で積

極的に活用され、路面陥没や空洞再発の防止に少しでも役に立てれば

と考えている。

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