土留めの破壊現象とは？粘性土のヒービングと砂質土のボイリング、対策の向き

4つの破壊現象

なぜ粘性土と砂質土で分かれるのか

4年続けて地盤を入れ替えた肢が出ています。丸暗記でも解けますが、理屈で押さえると忘れません。鍵は水の通しやすさです。

粘性土は水を通しにくい。だから水はほとんど動きません。代わりに動くのは土そのものです。掘って荷重のバランスが崩れると、掘削底面下の土が強度不足になり、外側の土が壁の下を回り込んで底面を押し上げます。これがヒービングです。

砂質土は水を通す。だから地下水位以下を掘ると、外側の高い水位から水が流れ込んできます。その上向きの流れが砂粒を持ち上げ、水と土砂が一緒に湧き出します。これがボイリングです。

動くのが土ならヒービング（粘性土）、水ならボイリング（砂質土）。この一行で地盤の取り違えは防げます。

パイピングは、そのボイリングが局所的に進んだ形です。砂質土の弱いところに水が集中して水みちができ、ボイリングがパイプ状に進行します。「ヒービングがパイプ状に生じる」は誤りです。パイプ状になるのはボイリングのほうです。

対策は「安定させる向き」に動かす

対策を問う問題には、はっきりした型があります。正しい肢は安定性を高める向き、誤り肢は下げる向きに書かれています。

誤り肢を並べると、不透水層を薄くする／地下水位を上げる／プレロードを解除すると、どれも危ないほうへ動かす記述になっています。中身を知らなくても、向きだけを見れば選び分けられます。

理屈もつながっています。ヒービングは土が弱いことが原因なので、土を強くする（地盤改良）。ボイリングと盤ぶくれは水の力が強いことが原因なので、水圧を下げるか、押さえる重さを増やす。原因を裏返せば対策になります。

施工管理での確認ポイント

• 地盤の種類を確認する：粘性土ならヒービング、砂質土ならボイリングを想定する。
• 被圧帯水層の有無を調べる：難透水層の下に被圧地下水があれば盤ぶくれに備える。
• 地下水位を下げる手段を用意する：ディープウェル・ウェルポイント。上げる方向の措置はしない。
• 掘削底面を観察する：わずかな隆起や湧水は前兆。早い段階で気づく。
• 不透水層を掘りすぎない：層厚が薄くなると盤ぶくれの危険が増す。

過去問でどう問われたか

土留めの破壊現象は2級でほぼ毎年、1級では対策の形で出ます。引っかけは2型です。

• ① 地盤の入れ替え……ヒービングを砂質土、ボイリングを粘土質地盤とする。
• ② 対策を危ない向きにする……層厚を薄く、地下水位を上昇、プレロードを解除。

理解度チェック

まとめ

• ヒービング＝軟らかい粘性土。掘削底面下の土の強度不足で底面が盛り上がる（土が動く）。
• ボイリング＝砂質土。地下水位以下を掘ると水と土砂が湧き出し、底面下が受働抵抗を失う（水が動く）。
• パイピング＝水みちに沿ってボイリングがパイプ状に進む。「ヒービングがパイプ状」は誤り。
• 盤ぶくれ＝難透水性地盤の下の被圧地下水で底面がふくれ上がる。
• 対策＝ヒービングは地盤改良でせん断強さを増やす、ボイリングは地下水位を低下、盤ぶくれは不透水層の層厚を確保。
• ★対策問題の誤り肢はすべて安定性を下げる側。向きだけ見れば選べる。

土留めの工法そのものは土留め工、地盤を強くする方法は地盤改良工法で確認できます。