JPH08308376A

JPH08308376A - 岩盤法面の植生生育基盤の造成工法

Info

Publication number: JPH08308376A
Application number: JP7144042A
Authority: JP
Inventors: Masahide Komeichi; 正英古明地
Original assignee: SHIBAKEN KOGYO KK; SHIIZU SHIYOKUSEI KENKYUSHO KK
Current assignee: SHIBAKEN KOGYO KK; SHIIZU SHIYOKUSEI KENKYUSHO KK
Priority date: 1995-05-17
Filing date: 1995-05-17
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】建設工事により出現する裸地岩盤法面に元の
郷土種植物を回復させ、在来自然植生の復元を行う。【構成】採取火山性土に木炭粉末（例えば樹皮炭微粉
末）、ベントナイト（例えば黒石ベントナイト）、腐植
酸（例えばニトロフミン酸）および塩基類（アンモニア
性窒素、燐酸、カルシウム、苦土、カリ等）を添加混合
した植生用土を、８乃至１１ｃｍの厚さで法面岩盤基盤
に吹き付けて圧着圧密客土し、当該客土表層に早衰退種
の芝草（例えばイタリアン・ライグラス）と郷土種植物
を疎播種し、生態学的手法によって自然植生を復元する
植生生育基盤の造成工法。客土崩落の虞れはなく埋設ネ
ットは不要である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は裸地岩盤法面の植生基盤
の造成に係り、裸地岩盤法面を保護するとともに自然の
植物群生地に復元させる基盤造成工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設工事により出現する裸地岩盤法面
は、そのままでは風化、侵食による表層崩落の発生の危
険がありまた自然景観を損なうため、従来より裸地岩盤
法面を保護し、景観を修復するための緑化植生工法が各
種提案され、実施されている。これらは何れも岩盤法面
に植生培土を客土し、これに生長が早く持続性の強い栽
培種芝草を密に植生して法面を被覆し緑化するものであ
る。

【０００３】これを大別すれば、第一に、岩盤法面基盤
にコンクリート法枠（フリーフレーム）を設置し、この
格子状に区切られた領域内に、植生培土を入れた植生袋
を設置し、これに芝草を植生する工法である。コンクリ
ート法枠は、植生袋が滑落するのを防ぐ目的で設置され
るものである。この工法は建設工事によって出現する岩
盤法面の緑化工に広く採用されている。

【０００４】第二には、岩盤法面基盤に埋設ネットを敷
設して、この上に植生培土（有機質基材が主流）を吹き
付け客土し、これに芝草を植生する工法である。埋設ネ
ットが客土の滑落を防ぐと考えられている。急傾斜岩盤
法面では、客土の安定性の実証が欠けているためこの工
法の採用は限られており、実施例は少ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがこれらの緑化
植生工法は次のような問題がある。第一のコンクリート
法枠による工法であるが、袋に詰まった植生培土は法面
の岩盤基盤に密着接着しないため、北海道など積雪寒冷
地の急傾斜法面では、融雪期に植生袋に氷着した雪氷塊
とともに法面から脱落する事態が発生する。また岩盤基
盤に密着していない植生袋の土は土壌に成熟することが
ないので、追施肥などの管理なしには植生の生育を維持
することはできず、ここに自然植生の復元を期待するこ
とはできない。しかも植生袋を法面基盤に安定させるた
めに設置するコンクリート法枠は作業性の点で煩雑でコ
ストも嵩む。

【０００６】第二の岩盤法面基盤に埋設ネットを敷設し
て吹き付け客土する工法は工事コストの点ではコンクリ
ート法枠による工法に比べて低廉であるが、この工法も
客土する土に土壌の成熟、団粒化に必要な腐植と粘土
（モンモロリナイト）が欠乏しているため、この土は土
壌に成熟する可能性はなく、ここに自然植生の復元を期
待することはできない。

【０００７】つまり従来の植生工法は、発芽性が強く生
長が旺盛で持続性の強い栽培種芝草によって、早期に植
生被覆を形成して裸地岩盤法面を保護し修景緑化するこ
とが目的であって、裸地岩盤法面にもとの自然植生の復
元を計ることは考えられておらず、むしろ自然植生の復
元を妨げ絶望にしている。しかしながら、建設工事によ
って出現した裸地岩盤法面の緑化は単に景観の修復の目
的にとどまらず、環境保全、生態系保全の目的をもって
もとの自然植生に復元して後世に遺さなければならない
ものである。そこで本発明の目的は、裸地岩盤法面に生
態学的手法によって自然植生を復元する植生生育基盤を
造成する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成して課題
を達成するため、本発明に係る植生生育基盤の造成工法
は、採取火山性土に木炭粉末、ベントナイト、腐植酸お
よび塩基類を添加混合した植生用土を、８乃至１１ｃｍ
の厚さで法面岩盤基盤に圧着圧密客土して植生育成基盤
を造成し、当該植生生育基盤表層に早衰退種の芝草と郷
土種植物を疎播種する。

【０００９】

【作用】本発明に係る植生生育基盤の造成工法では、採
取火山性土に木炭粉末、ベントナイト、腐植酸および塩
基類を添加混合した植生用土を客土として使用する。木
炭粉末は採取火山性土の水分保持性を改善し、客土厚を
薄く設計しても植物の生長と土壌微生物の繁殖に必要な
水分と酸素を保持し蓄える。これは微細な多孔質の木炭
粉末の膨大な比表面積の吸着・保持力によってもたらせ
られるものであり、なかでも比表面積の大きい樹皮炭微
粉末の使用が望ましい。ベントナイト（モンモロリナイ
ト）と腐植酸は、土壌の成熟、団粒化、保肥力の増強に
必要な物質であり、これが欠乏している採取火山性土に
添加して保肥力を増強し、土壌の成熟、団粒化を促進す
る。塩基類は植物の生育に必要な養分を補い蓄えるため
に採取火山性土に添加する。

【００１０】次に本発明に係る造成工法では、法面基盤
に、埋設ネットを敷設することなく、植生用土を例えば
圧搾空気のエネルギによって吹き付け圧着圧密客土す
る。これによって、例えば勾配５分の法面にも厚さ１０
ｃｍの客土が滑落、崩落の発生の危険がなく定着し、安
定した植生生育基盤が造成できる。

【００１１】植生生育基盤の土層厚は８〜１１ｃｍ程度
に設定する。これは図１（「土のはなし」岩田進午著）
に示すように、地表からの深さが８ｃｍを越えれば土の
中の水分の含水率がほぼ一定になることと、これまでに
行った試験工事の結果に基づく。

【００１２】また本発明に係る緑化植生法は、植生生育
基盤表層に早衰退種の芝草と郷土種植物を疎播種して、
法面保護に最小限必要な被覆度の植生被覆を形成させ
る。この点は従来の緑化植生法と基本的に異なる。従来
の緑化植生法では発芽性が強く生長が旺盛で持続性の強
い栽培種芝草を密に播種して被覆度の高い植生被覆を形
成させる。ところが持続性の強い栽培種芝草による密な
植生被覆は在来種植物の侵入を妨げ、自然植生の復元の
妨げになる。本発明に係る緑化植生法では、早衰退種の
イタリアン・ライグラスを主体に郷土種植物を疎に播種
して、法面保護の目的を達成するに必要最小限度の植生
被覆を形成させ、イタリアン・ライグラスの衰退にとも
ない在来種植物の侵入を盛んにして自然植生の復元を計
る。

【００１３】このように本発明に係る植生生育基盤の造
成工法によれば、法面基盤上に埋設ネットの敷設など
の工事が必要ないので、急傾斜法面上の危険を伴う人力
作業が省ける。法面を平坦に形成仕上げる必要がない。
工期が短縮され工事費が削減される。植生用土を圧搾
空気の噴射エネルギで法面に吹き付け圧着圧密客土する
ことによって、勾配５分の法面にも滑落、崩落の危険が
なく安定した植生生育基盤が造成できるので、コンクリ
ート法枠等による工法に比較して施工費が極めて経済的
である。採取火山性土に木炭粉末、ベントナイト、腐
植酸、塩基類を添加して物理的性質と生物化学的性質を
改善した植生用土を客土することによって植物の生育、
土壌微生物の繁殖、土壌の生成・成熟に必要な条件を備
えた植生生育基盤が造成できる。この植生生育基盤に
在来草種の侵入を盛んにするとともに郷土種樹木の導入
を計る植生被覆を形成することによって在来自然植生を
復元することが出来る。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例
を、植生用土の組成、植生生育基盤の設計厚、施工法と
生育基盤土層の安定性、急速緑化と郷土種樹木の導入法
に分けて順に説明する。

【００１５】（１）植生用土の組成まず本発明の植生生育基盤の造成工法では、採取火山性
土に木炭粉末、ベントナイト、腐植酸および塩基類を添
加混合した植生用土を客土として使用するが、より具体
的には、木炭粉末は比表面積の大きい樹皮炭微粉末を、
ベントナイトはナトリウム含有量が少なく塩基置換容量
の大きい例えば黒石ベントナイトを、腐植酸は塩基置換
容量の大きい例えばニトロフミン酸を、塩基類はアンモ
ニア性窒素、燐酸、カルシウム、苦土、カリ等を用い
る。各成分の添加量を例示すれば次表の通りである。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】尚、次の表は樹林地の性質と樹木の生育状
況との関係を示すものであるが（小林澄治・村井宏・亀
山章編「環境緑化工学」）、表１および表２に示した本
植生用土は、多くの樹種が正常に生育可能とされる同表
の基準２に適合させたものであり、在来郷土種樹木の生
育生長が持続可能であると考えられる。

【００１９】

【表３】

【００２０】また本植生用土には、樹木の幼木が生育し
生長を続けるのに必要とする５年分の量の窒素と、この
イオンを飽和する塩基置換容量（ＣＥＣ）に充当する腐
植酸を追加添加しておく。それは、土壌として未成熟な
生育基盤に導入された樹木が生長を続けるには窒素成分
が不足を来たし、それに対して養分物質の自然の循環が
円滑に行われるようになるまでには５年を要すると考え
られているためである。

【００２１】さらに発芽幼苗生育層用（表１）と生育基
盤層用（表２）として二種類の植生用土を調製したの
は、次の理由による。図２および図３は土壌の生成と植
物群落の移り変わり（前田正男・松尾嘉郎共著「土壌の
基礎知識」）と、切り取り法面緑化施工後の植生遷移状
況（小林澄治・吉田博宣・森本幸裕共著「斜面緑化」）
を示す図である。裸地岩盤法面に在来の木本類植生を復
元するには、天然の岩石上に土壌が生成熟成して植物群
落の移り変わる過程（図２）の草本期から低木林期の土
壌層（同図〜）に相当する生育基盤を造成し、草本
類を生育させて植生遷移をスタートさせ、数年から数十
年にわたる植物と土壌微生物の生命活動による土壌の熟
成と蓄積に応じた植物群落移り変わりに待つしかない。
しかしながら、これでは図３から明らかなように在来種
樹林が成立するまでに十数年を要する。

【００２２】そこで本工法では、裸地岩盤法面に図４に
示す植生遷移過程の低木林期の土層に相当する生育基盤
を造成し、ここに郷土種樹木の幼木を生育、生長させ植
生遷移を展開させることを考える。そのため、種子を入
れて客土する有機物（堆肥）を混入した発芽・幼苗生育
層用の植生用土（表１、以下「Ａ層土」と称する）と、
種子、有機物（堆肥）を混入しない生育基盤層用の植生
用土（表２、以下「Ｂ層土」と称する）を調製する。

【００２３】（２）植生生育基盤の設計厚先に述べたように樹皮炭微粉末によって水分保持力を強
化、改善した植生用土を用いて造成する植生生育基盤の
厚さを８ｃｍとし、図４に示すように、基盤岩石層１１
上に、Ｂ層土厚５ｃｍの生育基盤層１２と、その上にＡ
層土厚３ｃｍの発芽・幼苗生育層１３からなる植生生育
基盤を造成する。

【００２４】（３）施工法と生育基盤土層の安定性工事現場で図５に示すように、ミキサー１５で泥液状に
混練した植生用土を、圧力ポンプで吹付箇所までホース
１６で圧送し、吐出口１８でコンプレッサからホース１
７を通して送られる圧搾空気を噴射してこのエネルギで
法面岩盤基盤１１に吹き付け圧着、圧密客土する。この
とき土粒子の運動エネルギＥは、土粒子の質量をｗ、噴
射時の速度をｖとして、次式の通りとなる。

【００２５】

【数１】

【００２６】植生用土はこの土粒子の運動エネルギＥに
よって、法面岩盤基盤１１に圧着し層状に圧密客土さ
れ、法面岩盤基盤１１上に定着し、安定した植生生育基
盤が造成される。

【００２７】また本施工法によれば、法面基盤上に埋設
ネットを敷設する必要がなく、勾配５分の急斜面にも厚
さ１０ｃｍの植生生育基盤が滑落、崩落の発生の危険が
なく定着安定する。これは次の安定計算で確かめられ
る。図６を参照して、土層の深さをｈ、土層の重量を
ｗ、土の単位重量をγ、法面の傾斜角をα、土の内部摩
擦角をφ、土粒子に加わる垂直荷重をσ、土粒子間に加
わる間隙水圧をμ、土の強度常数をＣとすると、土層が
滑ろうとする力ｓは次式の通りとなる。

【００２８】

【数２】

【００２９】また土のせん断抵抗力τは次式の通りとな
る。

【００３０】

【数３】

【００３１】土層の安定条件はｓ≦τであるから、数２
および数３より次式が成立する。

【００３２】

【数４】

【００３３】ｗ＝γ・ｈ、σ＝γ・ｈ・ｃｏｓαである
から、数４は次式の通りとなる。

【００３４】

【数５】

【００３５】したがって土層の限界深度ｈは、次式の通
りとなる。

【００３６】

【数６】

【００３７】土層の限界深度までの厚さの客土は、急傾
斜法面基盤上に滑落や崩壊の危険がなく定着し安定す
る。勾配（α）の法面上の土層の限界深度（ｈ）を算出
する。吹付施工時、融雪期（植生用土の含水状態は飽和度１
００％）飽和度を変えた土のせん断試験（小林澄治・吉田博宣・
森本幸裕共著斜面緑化）より飽和度１００％，Ｃ＝
１０ｇ／ｃｍ²とし、φ＝０、μ＝０、γ＝１．６ｇ／
ｃｍ³として法面勾配（α）が１割（４５度）、８分
（５２度）および５分（６３度）のときの限界深度
（ｈ）は、それぞれ８．８ｃｍ，７．９ｃｍ，７．０ｃ
ｍとなる。

【００３８】芝草の根が生長した状態（植生用土の含
水状態は飽和度１００％に近い）根系量とせん断強さ（小林澄治・吉田博宣・森本幸裕
共著斜面緑化）より湿潤状態（飽和に近い状態）Ｃ＝
１２ｇ／ｃｍ²、φ＝２０．４度とし、μ＝０、γ＝
１．６ｇ／ｃｍ³として、法面勾配（α）が１割（４５
度）、８分（５２度）および５分（６３度）のときの限
界深度（ｈ）は、それぞれ１６ｃｍ，１３ｃｍ，１０ｃ
ｍとなる。

【００３９】したがって法面基盤に客土を定着安定させ
るために埋設ネットの敷設などの工事は必要なく、客土
自体のせん断抵抗力・強度によって勾配５分（６３度）
の法面でも吹付施工時に７ｃｍの厚さの客土が定着安定
し、芝草の根が生長した状態では１０ｃｍの厚さの客土
が定着することが確かめられる。また従来の吹付工法で
は滑落防止を目的に埋設ネットを敷設して施工されてい
るが、先の安定計算によれば、埋設ネットの効果は土の
強度定数（Ｃ）を大きくすることでなければならない。
これは土中のネットと土粒子の付着力によることになる
が、飽和度１００％の土とネットとの付着力は零に等し
い。従って埋設ネットには土の強度定数（Ｃ）を大きく
する効果はなく、埋設ネットは無用である。

【００４０】（４）急速緑化と郷土種樹木の導入法本工法では、早衰退種の芝草を主体に郷土種植物を疎播
種するが、これは次のような考えに基づく。裸地法面の
風化や凍結融解による侵食を防止する法面保護には、法
面を植生で被覆するのが最も効果的であり、それには発
芽生長の早い栽培用の芝草による急速緑化が有効であ
る。また初期植生による被覆が密なほど侵食防止の効果
が大きく、緻密なルートマットが形成され法面の安定性
は増す。このため法面の侵食防止と安定を目的として急
速緑化による密な植生被覆が行われてきた。しかしなが
ら、初期植生が衰退せず優勢であれば在来種植物の侵入
が妨げられ、反対に初期植生の衰退が早ければ在来種植
物の侵入が盛んになることが前記図３から明らかであ
る。そこで自然植生を復元するために在来種植物の侵入
を盛んにするには、栽培種芝草による植生被覆を急速緑
化の目的達成に必要な最小限の被覆度に抑え、早期に衰
退する草種で植生被覆を形成しなければならない。

【００４１】図７はケンタッキー３１・フェスク子苗本
数と降雨による侵食土量の関係を示す図である（倉田益
二郎著「緑化工技術」）。同図は１ｍ²当たり３０００
本生えておれば、侵食土量は裸地の１／５となり、本数
がこれ以上増しても侵食土量はそれほど減らないことを
示している。また次表は法面草（レッドフェスク）の被
覆密度と侵食土量の実験結果を示す（倉田益二郎著「緑
化工技術」）。同表は草の葉による地表面の被覆度が９
０％になれば侵食土量は１０％に減り、被覆度が１００
％になれば侵食はほとんど起こらないことを示してい
る。

【００４２】

【表４】

【００４３】これに基づいて、法面に芝草が１ｍ²当た
り３０００本成立していれば急速緑化の目的は達成され
ると考え、衰退の早い栽培用草種のイタリアン・ライグ
ラスを主体に郷土種草（よもぎ、いたどり）を１ｍ²当
たり３０００本の成立を計画して次表の混合種子を播種
し初期植生被覆を形成する。尚、種子の有効率は同表の
発芽率より大幅に下がることを前提にして種子の設計を
した。

【００４４】

【表５】

【００４５】郷土種樹木の導入は、当該植生生育基盤の
深さが８ｃｍと浅いこと、大きな面積の急斜面であるこ
とから、人力による苗木の植栽は困難であり、機械力に
よる播種によらざるを得ない。しかしながら、草本類の
植生で被覆された法面に木本の侵入は進まず、草本類と
木本の混播は難しいとされている。木本は発芽および生
長が遅く、生長の早い草本類に被圧され負けてしまうか
らである。裸地法面の保護植生工はその目的から生長の
早い芝草によって早期に被覆しなければならないが、こ
の植生被覆法面に木本の侵入を期待することは出来ない
し、混播は成功を期待することが出来ない。

【００４６】そこで本工法では、郷土種樹木の導入法と
して、草本類の被覆面積を例えば全体の９０％程度にし
て残りの面積を郷土種樹木の種子を播種するゾーンに分
割する。具体的には図８に示すように、生長の旺盛な芝
草の被圧を避ける樹木の専有領域として例えば直径１ｍ
程度の円形のゾーン２５を法面にランダムに配置する。
このゾーン２５の総面積を全体の１０％とすれば、１０
０ｍ²の法面積に１２箇所設置される。このゾーン２５
に郷土種樹木の種子を混入したＡ層土を吹付客土し、残
りの法面部分２６に草本類の種子を混入したＡ層土を吹
付客土する。このようにすれば、急速緑化の目的が達成
されるとともに、発芽生長の遅い郷土種樹木の種子、幼
苗も芝草の被圧を受けることなく発芽し生長して、数年
後には図９に示すような郷土種植物の樹木が成立し、在
来自然植生の復元が期待できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る岩盤法
面の植生生育基盤の造成工法によれば、裸地岩盤法面に
元の郷土種植物を回復させることができ、在来自然植生
の復元が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】土の中の水分量を示す線図である。

【図２】土壌の生成と植物群落の移り変わりを示す図で
ある。

【図３】切り取り法面緑化施工後の植生遷移状況を示す
図である。

【図４】本発明の工法により造成する植生生育基盤
（ａ）と植生遷移過程の低木林期の土層（ｂ）を模式的
に示す図である。

【図５】本発明に係る植生生育基盤造成の施工法を模式
的に示す図である。

【図６】急勾配法面上に形成された土層を示す断面図で
ある。

【図７】子苗本数と流出土量との関係を示す図である。

【図８】本発明に係る造成工法の一施工例（施工後初
期）を示す模式図である。（ａ）は法面正面図、（ｂ）
は法面側面図である。

【図９】本発明に係る造成工法の一施工例（施工後数年
後）を示す模式図である。（ａ）は法面正面図、（ｂ）
は法面側面図である。

【符号の説明】

１１法面基盤１２生育基盤層（Ｂ層土）１３種子発芽・幼苗生育層（Ａ層土）１５ミキサー１６圧搾空気ホース１７泥土状植生用土圧送ホース１８吐出口２５郷土種樹木播種ゾーン２６草本類播種ゾーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】採取火山性土に木炭粉末、ベントナイト、
腐植酸および塩基類を添加混合した植生用土を、８乃至
１１ｃｍの厚さで法面岩盤基盤に圧着圧密客土し、当該
客土表層に早衰退種の芝草と郷土種植物を疎播種し、生
態学的手法によって自然植生を復元することを特徴とす
る植生生育基盤の造成工法。