3.地盤工学は材料学である 目次

遠藤 正明

一寸大袈裟な言い方かもしれないが、私はこの見方は大切であると思っている。私は主として東京の地盤での仕事をすることが多かった。いくつか経験を重ねるうちに地盤の挙動が大体想定されるようになる。しかし東京の粘性土と大阪、名古屋の粘性土とではその性状は微妙に違う。だが、これらは日本語の方言の違いぐらいでさしたることはないが、沖縄になると言語の違いくらい全く異なってくる、かつて日本復帰を記念して開催された沖縄博にあたっての建設ブームで琉海ビルの山止め崩壊の大事故を経験した。これは入札まで時間がなかったせいもあり、担当者は与えられた地盤調査報告書、特にN値によって地盤の性状を判断した。敷地の地盤は表土と砂質土が4mその下に粘土層が12 m堆積し、1mのシルト質砂礫層を挟んで-17 m以下に基盤層の島尻粘土層があるというものであった。粘土層はN値が3〜8であり、内地の軟弱層(通常N0〜1)に比べればかなりよい中位の粘土層と見られた。また島尻粘土層はN35以上で十分に堅硬な層と考えられた。この地盤を20 mまで掘削して、建物の地下部分を構築しようとする根切り工事であった。工事は山止め壁に4段の鋼製支保工を施し、6段の掘削で根切りを行うことになった。

異常は中位と見られた粘土層の掘削中に周辺地盤が軟弱な粘土層のような変形をすることで先ず見られた。4段の支保工の計画を5段に切り替えて無事床付けの島尻粘土層に到達した。やれやれここまでくればもう安心と硬い島尻粘土層を鶴嘴で掘り進めた。事故はこの層を2m掘り下げたときに起こった。急に切張りに作用する土圧力が増加しはじめ山止め崩壊に至ったのである。内地の地盤では考えられないことであった。
 
まず、N3〜8の粘土層が内地の軟弱層のような変形性状を示したことであるが、これはカルシューム粘土とナトリューム粘土の性状の違いであり、吸着水膜の薄いカルシューム粘土は瞬間には抵抗が大きいが時間がたつと軟弱な粘土の変形性状を示すものであり、吸着水膜の厚い内地の粘土の性状とN値をとおして等値したところにミスが生じた。珊瑚礁によるカルシューム粘土は内地にないので技術者は誤りやすいのである。沖縄以南にはカルシューム粘土が多いので注意が必要である。つぎに島尻粘土についてであるが後で調べて驚いた。この土は圧力があるうちは非常に硬いが圧力が解放されると膨張して崩れると言うのである。アメリカ軍の仕様書には島尻粘土は道路の路盤の材料としてはいけない。と記されているという。私は、島尻粘土が露頭している崖のところへ行って調べてみた。遠くからは岩盤のように見えるその壁は近寄ると、ざらざらである、手で払うと1 cm位のサイコロ状の塊がさっと落ちる.その下には5 cmのひび割れが格子状に入った層がありこれを外すと10 cm程に同じく格子状にひびの入った層が現れる。タラス状に崖下には崩れた土塊が積もっている30 cmほどの塊を拾って剥がしてみると、まずとがった角が取れる、次々と外してゆくとだんだんと球形になってゆく、驚いた、初めて出会った土であった。活性なモンモリロナイト鉱物でも含んでいるのであろうか不思議な土であった。
 
このように未知な土がいろいろと存在すること、また地盤によって独特な挙動をするものがあることを思い知らされてきた。初めての地盤、土についてはよく既往の事象などを調べて慎重に対処しなければならないと思う。同じ地盤でも掘削工事などが数多く周囲で行われた地盤と処女的な地盤とでは全く挙動が違うことを丸の内、大手町地区の地盤でも経験している。つくづく地盤工学は材料学だと思う次第である。