フィルダムの施工とは？基礎岩盤強度が小さくてすむ理由とゾーニングを整理

フィルダムとは何か

フィルダムは、岩石や土を盛り立ててつくるダムです。重力式コンクリートダムがコンクリートの塊で水圧を受け止めるのに対し、フィルダムは土石を台形に積み上げます。

この造り方から、いくつもの利点が生まれます。

• ダム近傍で盛立材料を得やすい……運搬距離が短く、経済的に調達できる。
• 仮設備費が少ない……土工が中心なので、コンクリートプラント等が要らない。
• 基礎岩盤に求められる強度が小さくてすむ……地盤条件がやや悪い場所でも建設できる。

なぜ基礎岩盤強度が小さくてすむのか

ここが令和8年度2級の誤り肢になったところです。「堤体積が大きい」と「大きな基礎岩盤強度が要る」は、一見つながって見えます。実際は逆です。

フィルダムは台形に広がった形をしていて、底面が非常に広い。重さは大きくても、それが広い面積に分散して岩盤に伝わります。1か所あたりの圧力は小さくなります。

コンクリートダムは違います。断面が細く、荷重が狭い底面に集中します。だから硬い岩盤が要ります。大きな基礎岩盤強度を必要とするのは、フィルダムではなくコンクリートダムのほうです。

この一点を押さえると、フィルダムが「地盤条件がやや悪い場所でも建設できる」という利点も自然に理解できます。

ゾーニング（3つのゾーンの材料）

ゾーン型フィルダムは、水を通しにくい材料を中心に置き、外側へ向かって水を通しやすい材料を配置します。

出題では中央と上下流を入れ替える肢が出ます。中央を透水性にすると水が堤体を通り抜けて、ダムの役目を果たせません。また、コア材を「砂礫や岩石など半透水性の土質材料」とするのも誤りで、遮水性の粘性土が正しい材料です。

遮水ゾーンの施工

遮水ゾーンは水を止める中心部なので、施工の条件が厳しくなります。

• 転圧はダム軸に平行……原則としてダム軸に平行な方向にローラを走らせる。
• 降雨時は施工しない……締固めは最適含水比前後の狭い範囲で行う必要があり、雨で含水比が変わると条件から外れる。
• 盛立ては水平に……遮水ゾーンと半透水ゾーンは水平に盛り立て、境界部で半透水性の材料が遮水ゾーンにはみ出さないようにする。

基礎掘削はベンチカット工法などにより、階段状に上方から下方へ段階的に掘り下げます。

施工管理での確認ポイント

• コア材の性質を確認する：遮水性の粘性土か。砂礫が混ざっていないか。
• 含水比を管理する：最適含水比前後の定められた狭い範囲に入っているか。
• 降雨時の中止を徹底する：遮水ゾーンは雨天施工しない。天候の記録を残す。
• 転圧方向を確認する：ダム軸に平行にローラが走っているか。
• ゾーンの境界を確認する：半透水材が遮水ゾーンへはみ出していないか。

過去問でどう問われたか

フィルダムは2級でくり返し出ます。引っかけは2型です。

• ① 基礎岩盤強度の反転……「大きな基礎岩盤強度を必要とする」とする。
• ② ゾーンの入れ替え……中央を透水性、上下流を遮水性とする。コア材を半透水性とする。

理解度チェック

まとめ

• フィルダムは岩石や土を盛り立ててつくるダム。盛立材料を近くで得やすく、土工が中心なので仮設備費が少ない。
• 堤体積は大きいが、基礎岩盤に求められる強度は小さくてすむ。広い底面に荷重が分散するため。大きな強度が要るのはコンクリートダム。
• 中央コア型＝中央が遮水性の粘性土、その上下流側が半透水性（フィルター）、最も外側が透水性のロック。
• 遮水ゾーンの転圧はダム軸に平行。降雨時は施工しない（最適含水比前後の狭い範囲で締め固めるため）。
• 境界部で半透水材が遮水ゾーンにはみ出さないようにする。盛立ては水平に。
• 基礎掘削はベンチカット工法などで上方から下方へ段階的に。

ダムの形式はダムの種類、基礎処理はグラウチング、コンクリートダムの合理化施工はRCD工法で確認できます。