設計

• 浸透施設の種類は
  • ・浸透桝
    ・浸透井戸
    ・浸透トレンチ
    ・浸透側溝(U型、皿型)比較的地下水位が高い箇所で有効
    ※素掘り側溝は浸透施設に含みません
• 計画、設計に際しての必要資料は
  • ・計画平面図
    ・雨水流出量
    ・土質柱状図等(土質および地下水の把握)
    ・許容放流量の有無(公共の下水道等に許容放流分を排水する場合は事前に各公共機関に相談します)/li>
• 雨水流出量算出の算出方法は
  • ・算定式は道路土工要綱に掲載
    ・降雨強度の決定(大雨資料、道路土工要綱、各市町村の下水道基準により決定)
    ・流域面積
    ・流出係数
• 浸透能力の算定法は
  • ①透水係数による方法
    ・土質から決定した透水係数を用いて算出します。
    ・土の室内試験(透水試験、粒度試験)から得られた透水係数を用いて算出します。
    
    ②静水圧による静水圧法
    現地浸透試験から得られた浸透係数を用いて算出します。
• 設計に際する土質の判定は
  • ①ボーリングデータを参考に透水係数を推定する方法
    ②土の室内粒度試験により透水係数を算出する方法
    ③現地浸透試験により浸透係数を算出する方法
• 土質分類の意味が判らない。
  • ここでは大別した透水性の大→小(名称と透水係数)を説明しますが、土質分類の詳細は文献および雨水浸透施設設計指針(北海道ポラコン社製)に記載されています。
    ・礫質土　k=10-1cm/sec
    ・粗粒砂　k=10-1～10-2cm/sec
    ・中粒砂　k=10-2cm/sec
    ・細粒砂　k=10-3cm/sec
    ・シルト　k=10-4cm/sec
    ・粘性土　k=10-5cm/sec
    ・粘　土　k=10-6cm/sec
    ※k=10-5cm/sec以下の土質条件では浸透工法は見込めません。
• 浸透施設の不適地は
  • ・盛土地盤
    ・地下水面下
    ・透水係数がk=10-5cm/sec以下の粘性土、泥炭層
• 法肩および法尻の設置は
  • ・法尻に関しては透水性の悪い地盤では浸透施設を設けないので殆んど問題ありません。
    ・法肩は浸透水により法面の崩壊の危険性が大であるため、法高Hに対し2H以上法肩から離します。
• 敷地面積が狭いので計算結果の浸透トレンチ長を確保するのが困難
  • 埋設間隔を1.50m以上とし浸透トレンチを並列に設置することも可能なため、数管列に配置し延長を確保します。浸透施設の設置間隔を近づけすぎると浸透流の相互干渉により浸透量が低下しますが1.50m以上離すと殆んど影響がありません。
• 浸透施設の構造で敷砂の要、不要が判らない。
  • 土質が砂および砂礫地盤の場合は不要です。また、細粒土の場合は床で作業する際に締固まり底面の浸透能力が低下することから、掘削後は直ちに敷砂を行います。
• ボーリング結果にて地下水が浅い(GL-1.00m)ので浸透施設は無理か
  • 浸透桝、浸透トレンチは諦め浸透側溝で検討します。

施工

• 透水シートの重ね幅は
  • 周辺の土砂の吸出し防止が目的で一般的に10cm程度です。
• 掘削床の転圧は厳禁となっているが完成後の沈下が心配
  • 床転圧は底面の浸透機能を低下させるため、置換材および埋戻土にて層状転圧を行います。
• 設計図書は浸透桝になっているが工事開始後、掘削をしたら地下水が浅い(GL-1.00m程度)位置で確認されたが設計通り施工するべきか
  • 地下水が置換材内に入り込みます。
    地下水以深の浸透は期待できないので発注者と相談し浸透側溝を考慮すべきと思います。
• 浸透桝と浸透トレンチ管および管同士の接続はモルタル等で固定するのか
  • 浸透桝とトレンチ管の接続箇所の隙間はモルタルで埋め、トレンチ管同士は文献にも記載されていますが、モルタル等で固定しません。また、トレンチ管の接合部は凹凸(差込式)となっています。
• 浸透側溝の接続は目地モルタルが必要か
  • 構造上、一般の側溝と同様に目地モルタルが必要です。
• 導水管にて道路路面桝と浸透桝を接続するが浸透桝側は浸透桝に接続しないで導水管を置換材内で止めても良いのか
  • 雨水を素早く浸透桝に流入させるために置換材内で止めないで浸透桝に接続します。流速を考慮すると置換材内で止めた場合は雨水が置換材を通り浸透桝内に入るまで相当な時間を要し、路面桝でオーバーフローを起こします。

一般

• 排水計画について自治体の申請に際しどの様な準備が必要か
  • ・自治体により排水計画が違います。特に公共桝に接続する場合は許容放流量が設定されていて許容放流量を超える分は場内で貯留または浸透施設で抑制します。
    ・公共桝が無い場合は場内で雨水の全量を処理します。
• 流末がある場合、浸透施設と一般の雨水排水施設を経済比較すると浸透施設の方がコスト高か
  • 設計規模により異なります。
    ・道路計画の場合 道路延長および流域が大きい場合、下流に向かい一般の排水施設(縦断管、側溝等)では規模が大きくなります。
    ・敷地造成
    敷地が広い場合下流に向かい一般の排水施設(導水管、側溝等)では規模が大きくなります。
• 工場の毎日の排水量が多く下水道料金が多大となる。
  • 雨水とは違い毎日の使用のため設計に際しては土質により土の飽和を考慮します。また、365日連日24時間使用の場合は浸透施設は難しいと思われます。
• 地下工事で長期的に地下水を汲上げるが急激な地下水低下による地盤変化が心配
  • 汲上げた地下水を離れた箇所で浸透(還元)させることが望ましいと思います。
• 設計図書では排水施設はあるが工事着工後に現地確認をしたところ流末が無い。
  • 比較的多い(年間数件)質問です。機械掘削により土質確認し浸透施設で検討することが宜しいと思います。
• 浸透桝を深く設置したいが強度的に心配
  • 縦型の桝に関しては鉛直方向は相当な耐久力を有し、側土圧に対しても鉛直荷重の1/2となるので殆んど心配ありません。但し、浸透トレンチ管についてはまともに鉛直荷重を受けますので極端に浅いか深い場合には安定計算が必要です。
• ポーラスコンクリートは外観上強度が弱そうで心配です。
  • コンクリート管、ヒューム管より圧縮強度が劣る分製品自体の肉厚を厚くすることにより製品強度を保っております。また、強度計算上ではカウントしませんが、一応有筋です。
• 公共機関に浸透施設計画書を申請したところ浸透工法は認めないと言われた。
  • 近年は気候変動により大雨やゲリラ豪雨等が発生し河川の氾濫が増えております。国土交通省より再三に渡り浸透および貯留による雨水の流出抑制の指導を各都道府県に通達しております。
• 設計上、雨水桝と浸透トレンチの併用がコストダウンになるが問題点は
  • コスト面を考慮するとその通りです。恒久的に考えると浸透桝と併用することにより雨水と共に流入する泥等が浸透水と共に沈殿効果(泥溜め)を有し浸透トレンチへはきれいな水のみ送ることになります(トレンチ内部に目詰まりを起こすとメンテナンスが困難)。従って浸透桝と併用することにより浸透トレンチはメンテナンスフリー施設となります。（文献に記載あり）
• 道路等で融雪剤を含んだ雨水を浸透させて畑等の被害の心配は
  • 心配ありません。浸透施設は比較的深く設置するため、農作物の生殖範囲以深となり影響を受けません。また、浸透水は浸透桝、置換材を通過する際に礫間浄化作用を受けます。
• 公共桝があり許容放流量が設定されているが土質的に浸透は無理
  • 貯留施設か調整池で対応。従来の地下貯留施設はBOXカルバート等を用いておりましたが近年は樹脂系の軽量な施設もあり施工性および工期が短縮されます。こちらの計画もお手伝いできますので、ご連絡ください。(リンク)

材料

• 浸透桝としてコンクリート底抜き桝の使用は
  • 雨水に含まれるSSおよび泥等は底面に溜まり桝底はヘドロ状態となり早期に目詰まりを起こすため、過去の経験から底抜き桝の寿命は2～3年です。文献においても底面、側面から透水するものとされています。また、トレンチ管を併用している場合、トレンチ部に泥等が流入して目詰まりを起こしてしまいます。
• 置換材の選定は
  • 単粒度が厳守です。標準的な設計では3号砕石(30～40mm)、4号砕石(20～30mm)ですが特に北海道はある地域が限られております。代用する場合0分(0～40、0～80mm)以外はほとんどがOKです。詳しくは雨水浸透施設設計指針(弊社作成)を参考にしてください。
• 透水シートの品質に注意する点は
  • 引張強度のほか透水性能が重要。計算上使用されている透水係数より下回ればNG。特に粗砂、砂礫の場合や土研法による現地浸透試験を行った場合は係数値が大きいので注意します。また、水平排水材用に用いるシートで透水係数が鉛直方向が小さく水平方向が大きいものがありますが、浸透水は鉛直方向に進むため特に注意が必要です。
• 浸透桝上の中間桝の高さの決定は
  • ・土質構造(不透水層の厚さ等)
    ・側溝、縦横断管の規模
    ・路盤厚
    ・その他

維持管理

• 点検および清掃等の頻度は
  • 浸透施設の設置場所(周辺の環境等)により異なりますが年1回程度を標準としています。 ①ゴミおよび土砂等の堆積が少ない場所(下記の場合は経過3年後におきましても浸透桝の底板が目視できます)
    ・駐車場のように周辺がアスファルトの場合
    ・車道部に使用する場合、住宅地のように交通量が少ない場所
    
    ②ゴミおよび土砂等の堆積が多い場所
    ・道路側溝で田畑等の雨水も流入する場合
    (特に台風シーズン前や大雨後は点検が必要です)
    ・車道部に使用する場合、交通量が多い場所や大型車の通行が多い場所
    (経過3年後、桝底に10cm程度の土砂が堆積してる箇所もあります)
• 施設の清掃方法は
  • 人力による手作業のほか、ジェット噴射による洗浄やバキューム車による吸引等があります。
    浸透桝と浸透トレンチ併用の場合は浸透桝が前処理施設となりますので浸透トレンチはメンテナンスフリーとなります。また、桝底の泥が長期間堆積し泥が固くなった場合はジェット噴射で洗いながらバキューム車で吸引することが有効的です。弊社で浸透施設の洗浄事業を行っております。ご連絡ください。(リンク)
• 浸透桝内の土砂がどの程度堆積すると清掃が必要か
  • 文献によりますと浸透トレンチへの土砂が侵入しないよう土砂の堆積高が桝底から浸透トレンチの管底の高さの50%以上となったら清掃することになっています。
• 施工直後に大雨が降り浸透桝の頭まで土砂が流入したが浸透施設を交換しなければならないか
  • 心配ありません。桝内の土砂をバキューム等で取除き軽い洗浄を行えば大丈夫です。また、トレンチと併用の場合も心配ありません。土砂はトレンチの入口で止まり、奥まで進みません。