58.アンダーパス工事に伴う周辺地下水への影響観測事例
日本地下水開発（株） 大沼 隆
1.はじめに
当該地は扇状地扇端部に位置し、昔から浅層地下水の利用が盛んな地域である。冬期間は県内でも積雪の多い地域に当たり、現在の地下水の主な使用用途は冬期間の消雪用となっている。当該地ではH.15年度～H.18年度までの予定で線路をくぐる道路のアンダーパス工事が断続的に施工されている。掘削工事は一部綱矢板を使用するものの、基本的にはオープンで掘削する計画であった。このため、工事に伴う掘削工（排水工）、矢板設置等による周辺地下水への影響が懸念された。本報告ではH.16年度の地下水調査結果事例を紹介する。
2.調査項目
地下水調査項目を表-1、観測箇所を図-1に示す。
表-1調査項目一覧表
| 調査項目 | 観測箇所数 | |
|---|---|---|
| 自記水位計観測 | 水位観測孔 | 4箇所 |
| 既存井戸 | 4箇所 | |
| 触針式水位計観測 | 3箇所 | |
| 地下水流向・流速測定（水位観測孔） | （4箇所） | |
| 合 計 | 11箇所 | |
図-1 現地浸透試験結果
3.当該地の土層構成
当該地の土層構成は表-2に示すとおりである。
表-2土層構成一覧表
| 土層構成区分 | 柱状図 | 深度 （m） | 層厚 （m） | 土層概要 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 土層名 | 記号 | |||||
| 盛土層 | B |  |
0.20～1.10 | 0.20～1.10 | 造成時の盛土で、No.1孔は礫混じり 砂質シルト、No.2孔、No.3孔は砕石、No.4孔は上部が凝灰質粘土、下部は 玉石混じり砂礫である。 | |
| シルト層 | m層 |  |
0.50～2.15 | 0.30～1.05 | No.1孔、No.2孔、No.3孔、No.4孔で確認 された土層で、砂質シルトである。No.1孔 では上部に有機質シルトが確認されており、いずれも旧表上と考えられる。 | |
| 砂礫層 | G | upper |  |
8.45以深 | 7.65以上 | 上部（G-upper）は砂礫層で、φ2mm～ 50mmの亜円～亜角礫を主体とし、砂分は中砂～細砂である。所々にφ75mm～150mmの玉石と点在する。 |
| lower |  |
下部（G-upper）は粘土混じり砂礫層で、φ2mm～50mmの亜円礫を主体とし、砂分は中砂～細砂である。全体に粘土を混入する。所々にφ75mm～150mmの玉石と点在する。 | ||||
工事箇所周囲半径約350mの調査範囲内には45本の井戸が分布しており、その殆ど（38本）が深度4m～10mのいわゆる浅井戸で、砂礫層（G ）から取水している。
4.水位観測結果
（1）水位変化図
水位変化図を図-2に示す。水位変化と日降水量との関係は調和的で、降雨時期には地下水位が上昇している。12月以降の積雪に伴う地下水涵養量の減少、及び消雪用の既存井戸の一斉揚水によって地下水位が低下し、地下水位が最低となった時期は積雪深のピークを示した2月上旬～3月上旬と一致している。それ以降は融雪に伴い地下水位が急上昇している。
図-2水位標高変化図
（2）地下水位コンター
①排水停止中（掘削中断中）
H.16年3月上旬排水停止中（掘削中断中）の地下水勾配はNE-SW 方向で、SW方向を下流側とする緩やかな勾配となっており、既存文献による浅層地下水の地下水面分布と一致している。この時期の地下水位はほぼ自然状態にあったと考えられる（図-3参照）。
図-3 排水停止中の地下水位標高コンター
②排水再開直後（掘削開始直後）H.16年3月下旬
掘削再開に伴う排水工により地下水が揚水され、自然状態の地下水勾配は乱され、特に工事区間近隣で等水位線が密集し、地下水勾配が急になっている（図-4参照）
図-4 排水再開直後の地下水位標高コンター
③排水継続中 H..17年2月上旬
排水ポンプを1台追加し、計2台稼働しているため排水量が増大している状態（以降排水ポンプ2台稼働）であるのに加え、消雪のための既存井戸の一斉揚水時期に重なっている。このため、地下水位が低下している影響半径がNW-SE方向の楕円形に拡大している（図-5参照）
図-5 排水継続中の地下水位標高コンター
④排水継続中 H.17年3月下旬
融雪の開始に伴い、急激に地下水位が上昇している。地下水位標高100mのラインが大きく下流側に移動している。しかし、掘削地周辺の半径150m程度は工事排水の影響による”すりばち状”の地下水位低下エリアが残っている（図-6参照）
図-6 排水継続中の地下水位標高コンター
5.現時点で推定される影響範囲
影響範囲の検討方法は、バックグラウンドデータとして①排水中断中のH.16年3月上旬の地下水位データと、同じ時期の④H.16年3月下旬の地下水位データを比較する方法で行った。影響有無の判定基準は上記①の水位データと④の水位データを比較して、水位が低下しているか否かで判定した。上記2データを比較した地下水位比較断面図を図-7、工事による影響範囲図を図-8に示す。
図-7 地下水位比較断面図
図-8 工事による影響範囲図
2台の排水ポンプによる地下水揚水により、地下水低下の影響範囲の形状はNW-SE方向の楕円形となっている。
掘削地上流側への影響半径は約220mであるのに対し、掘削地下流側の影響半径は約160m、上流部への影響半径の方が大きくなっていると考えられた。
6.今後の課題
- 工事進捗に伴う影響範囲の変化の監視。
- 現時点で既に工事影響が確認され、苦情も寄せられている。このため、苦情箇所と当該工事との因果関係を詳細に把握するため、観測孔を増孔する等の追加調査が必要である。
