14年経過の土系舗装と土系舗装の不具合

下の写真はインバウンドで賑わう広島の代表的な観光地の土系舗装です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ちょうど施工から14年が経過しましたが、現在も良好な状態で維持されています。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　舗装材料は、酸化マグネシウム系固化材「ジオベスト」のプレミックス商品「ジオミックス」です。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　実は、この場所では、いろんな種類の土系舗装材が使用されており、それぞれの施工事例や施工経過を見ることができます。それらの全部が全部良好な状態で維持されているわけではなく、ひび割れや剥がれ、凹凸などの損傷が起きているところもあります。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　今回は、その原因を探ってみたいと思います。

ジオミックスを使用した土系舗装が長期的に良好な状態で維持できているということは、舗装の材料が違うからでしょうか？　酸化マグネシウム系固化材ジオベストを使用しているからでしょうか？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　実は、土系舗装は透水性舗装なので、土系舗装の特性を理解して施工されているかどうかが長期的に良好な状態を保つポイントになります。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　土系舗装の舗装構造は、表層があり、その下に路床がある場合と、路盤を間に挟む場合があります。支持力を高めようとすると路盤を入れますが、どちらも透水性舗装なので、地中まで水が浸透する構造です。透水性が悪いと、砂などでフィルター層を設けて透水性を高めることもあります。つまり、土系舗装にとって重要なのは、舗装材料の違いもありますが、下地の透水性と排水が最も重要なキーポイントになるからです。大抵の不具合の原因は、排水不良でひび割れや剥がれ、凸凹などの損傷が起きていますが、排水対策がしっかりされている土系舗装には不具合は起きません。上の写真はその見本といってもいいと思います。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アスファルト舗装やコンクリート舗装に慣れていると、同じ舗装だからと思いがちですが、土系舗装は透水性舗装なので、雨水が浸透するという大きな違いがあります。

・水勾配は表層ではなく、路盤がある場合、路盤の勾配になります。表層をいくらきれいに仕上げても、路盤が平坦でなく水勾配がとられてなかったら、浸透した水が排水できず路盤の上に溜まり不具合になることがあります。

・つまり土系舗装の下地に凸凹があったり、水溜まりができるような窪みがあると、いくら土系舗装材の材料が良くても、透水した水が排水されないので、表層の剥がれや吸水膨張して破損するということが起きる可能性があるということです。

・土系舗装は、土の粒子同士がくっつけられて固定されている(接着されているようなもの)ので、その空隙に水が溜まると、凍結などで逃げ場を失った水が膨張破壊を起こすということも予想されます。

では、下のイメージ写真を見ていただけますか？このような場所に土系舗装を施す場合、どのような対策が必要だと思いますか？

• この土系舗装は右側が傾斜地になっています。雨が降ると、大量の水が法面を下ってくるので、土系舗装に水が溜まります。土系舗装の厚みは薄いので、路盤の上に水が溜まってしまうことになります。
• そして、手前側が低い場合、まず奥側から手前に向けて水ミチができ、水の勢いで土系舗装の剥がれや破損が起きる可能性があります。
• 左側は雨で保水した芝生です。そこから雨水が流れ込むと、特に硬化する途中の場合、土系舗装は乾燥する暇がないので、いつまでも固まらない状態が続きます。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
• やがて晴れが続くと、乾燥収縮してひび割れが起きる可能性が出てきます。

こういった場所でも景観対策のために土系舗装をしたいという要望があった場合、どのような対策をとればいいかというのが次の写真になります。

1. 法面からの流れ込む雨水対策としては、土系舗装には側溝が必要です。多分、アスファルト舗装やコンクリート舗装の場合、当然のこととして側溝が造られます。土系舗装にも側溝は重要です。法面からの排水は土系舗装に流れ込ませない対策が必要になります。景観対策として側溝が無理なら素掘り側溝でも構いません。
2. 土系舗装は、1.5～2.0%の水勾配(横断勾配)で水溜まりができないようにします。つまり、表層の勾配ではなく、路盤がある場合、路盤の水勾配です。特に再生路盤の場合、透水しにくいので水勾配での排水は必須です。しかし、表層の下地が透水性のある地層であれば、水は浸透してくれるので問題にはなりません。法面からの水の流入対策は必要ですが。
3. 芝生に降る雨の向きですが、土系舗装側に流れるのを止めるには、芝生より土系舗装の遊歩道側を高くして、水は土系舗装とは反対方向に流れるようにしましょう。遊歩道が高い位置にあれば水は流れ込むことはありません。さらに遊歩道に水が流れ込まないように芝生と土系舗装の間に見切り材を入れるのがベストな対策になります。芝生と遊歩道の間に皿型側溝を入れて水が遊歩道に流れ込まないようにするのもOKです。

事例を上げて説明させてもらいましたが、土系舗装を良好ないい状態で維持するには最初の設計段階で排水対策を検討しておくことが必要だと思います。

■ジオベストのお問い合わせは、
ジオサプライ合同会社　広島082-299-0681　神戸078-843-2561　名古屋052-766-6419
福岡092-518-3537へ。
もしくはジオサプライのホームページよりメールにてお問い合わせください。

養生シートの重要性

土系舗装で使われる養生シートとは、ブルーシートやビニールシートです。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　冬季施工時に寒さ対策として必要な養生マットとは別の対策としてお考えください。

土系舗装に含まれる水、もしくは散水した水が直接日光を受けて短時間で蒸発してしまうことで正常な硬化が出来なくなるドライアウトを防ぐことが養生シート設置の一般的な目的です。　　　　　　つまり、硬化段階で乾燥させないためです。ジオベストの場合、水に反応して酸化マグネシウムが水酸化マグネシウムに変わる時間が必要なためです。

しかし、それだけではありません。これからの季節は、雨が最も多くなる梅雨が待ち構えています。施工直後の降雨は、硬化しようとしている土系舗装の表面を荒らしてしまいます。　　　　　　　　　　雨で土系舗装の表面が傷つくのを避ける対策になるのが養生シートになります。そして、固化材や土の細粒分が流されて、表面に粒径の大きい粒だけが残ることがあります。土系舗装の荒れ方が土に近い表情を見せるので、その方がいいと言われる方もおられますが、固化材の流失がもったいないし、舗装材の流失で水ミチを造ることもありますので、しっかり固めてから養生シートを取り除き、開放されることをお奨めします。

よって、施工当日はもちろん、2～3日のうちに雨が降りそうな場合、必ず養生シートで覆いましょう。

ジオベストの土系舗装は、しっかり転圧すればすぐにでも歩けますし、締固めが十分であれば施工の翌日にマラソン大会をしても舗装は傷つきませんが、これは硬化しているわけではなく、締め固めていることで、硬化しているように見えるだけです。ジオベスト土系舗装の強度が出るには、本来60日ぐらいかかりますので、養生期間が長ければ長いほど、しっかり固まった舗装になります。硬化の途中で雨が降ると、水分が抜けるまで時間がかかり、しばらく固まりません。乾燥してはじめて舗装が硬化します。硬化途中の雨は大敵なので、梅雨の時期は天候に注意が必要です。よって、シート養生は3日程度としていますが、梅雨期は可能であればできるだけ長く養生時間を持つことがいい仕上がりになります。

ジオベスト土系舗装は、土に固化材を混ぜ、加水して混合するか、転圧後に散水するかのいずれかですが、適正含水比は10～12％です。一番強度が出る水分量です。つまり、施工後雨に降られて含水比が多くなると強度は低下します。このことも養生シートが必要という理由の1つです。

土系舗装は、アスファルト舗装やコンクリート舗装のように路面排水ではなく透水性舗装なので、雨水が地中まで浸透する舗装です。よって、舗装の中では一番気を遣わなくてはならず、土系舗装は舗装の中で一番難しい舗装だと思います。しかし、土系舗装の特徴さえ理解しておけば、メンテナンスもアスファルト舗装やコンクリート舗装より簡単です。

土系舗装の養生についても、なぜ養生シートが必要かということを理解さえすれば、自然と土系舗装には養生シートが欠かせないということがご理解いただけると思います。

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芝生と土系舗装

公園整備などでは、土系舗装の歩道と芝生や植樹が隣同士になるケースは多いと思います。

特に「土系舗装の歩道」と「芝生」という組み合わせは、景観性を高めるために多くの場所で取り入れられています。

芝生と土系舗装の歩道との高低での位置関係についていえば、歩道の位置が芝生より高い位置にあれば水が流入しないので問題はありませんが、多くの場合、芝生より歩道の方が低い場合、下の写真のように芝生から水が流入します。芝生と歩道の間に、境界ボードが設置してあっても水はすり抜けて土系舗装に流れ込みます。

土系舗装は透水性舗装なので、地中に水が浸透すれば問題はありませんが、浸透しないとなるとやっかいです。土系舗装はアスファルト舗装やコンクリート舗装と異なるのが、この舗装が透水性舗装であることです。

しかし、一時的に芝生から水が流入するのは仕方ないものの、下の写真のように土系舗装の地表に水が溜まると、いつまでも土系舗装の歩道は乾燥することが出来ません。つまり、この状態というのは、土系舗装に水が浸透し、土系舗装の内部=空隙は満水状態と考えられます。通常なら土系舗装に横勾配（路盤の勾配）があれば、芝生から浸入した水は園路の反対側に流れますが、何らかの原因で土系舗装から水が排水されてないという状態です。

つまり、路盤まで水が浸透し、その水がフィルター層まで浸透しておれば問題はないのですが、路盤の上に水が滞留したままの状態ということになります。さらに、土系舗装に使用されている真砂土という砂質土は、毛管現象を一番起こしやすい土になるため、一度浸透した水を再び吸い上げます。真砂土のままでも固めた状態でも毛管現象は起きます。砂や砂利は空隙が広いので、毛管現象で水を吸い上げるということがありませんが、土系舗装に一番適している土が一番毛管現象を引き起こしやすい土なので非常にやっかいです。

そして、地表に滞留した水は気温の変化で収縮膨張し、特に気温が下がると表面のひび割れ・剥がれを引き起こしやすくなります。土系舗装内部の空隙に溜まった水も同様に気温の変化で収縮膨張し、表面のひび割れなどの影響をもたらします。表面には水が滞留してなくても表面のひび割れでその場所の下の内部に水が溜まっているということがわかります。

よって、土系舗装の舗装構成の中で水の浸透ということからすると、路盤材に何を使うかということが一番重要になり、次にその下の地質=フィルター層が水を浸透しやすい土かどうかが課題になりますが、重要なのは排水です。

• 芝生や植栽と土系舗装の歩道の境界に素掘り側溝やU字溝を設けて芝生からの水を歩道に流れないようにする。
• 暗渠排水管を境界の芝生の下に敷設する。
• 芝生より歩道側の位置を高くする。
• 土系舗装に横勾配（排水勾配）をとる。

といった工夫が必要になります。そして、なにより重要なのが、土系舗装の下に設置する路盤の勾配です。路盤に水勾配がとられておれば水溜まりは防げます。もちろん、その水が排水されるように水抜きがないと不具合が発生します。

下の写真は排水対策がされてない芝生に隣接する土系舗装になります。特に写真に見られるように、下部がアスファルト舗装なので水の逃げ場がないため、水が地中に浸透するのを待つという手段しかありません。それでも下部が浸透しやすい土壌なら水溜まりはできないと思います。

その結果どのようになるかというと、下の写真のように水の滞留は、土系舗装の表面の剥がれや荒れなどの損傷が起きるということが発生します。

よって、土系舗装の歩道と芝生や植樹が隣同士になるケースでは、これまで見てきたように何らかの排水対策が必要になります。どうしても芝生の方が高くて雨水が流入する場合は、

・暗渠排水管を境界の芝生の下に敷設し、芝生から歩道への水の流入を防ぐのが有効な方法です。

・もしくは歩道に側溝を設けて、芝生からの排水を歩道に流入しないようにすることです。

ここでは芝生と土系舗装の歩道についてご説明をさせていただいておりますが、植栽と土系舗装の歩道の場合も同じことが言えます。

この透水性舗装である土系舗装ですが、弊社では土系舗装に、酸化マグネシウムを主成分としたジオベストという固化材を使用して固めています。一番多く使用される土が真砂土ですが、毛管現象を防ぐにはシルト分を少なくするというのも対策になります。また、固化材を多く入れて固めるほど土系舗装の透水性は悪くなりますので、施工する地域に合わせた固化材の配合の適正化も必要になります。

寒冷地の場合は凍害が起きやすくなりますので、空隙が小さく水が溜まりにくい土を使用する工夫も必要です。

 

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土系舗装の設計

土系舗装は、透水性舗装です。

透水性舗装は、下の図のように路面に降った雨水が表層から地中まで浸透する舗装をいいます。このため、広場などの雨水流出抑制効果が期待できます。その舗装構成は以下のようになります。歩行者だけが利用する歩道もこの構成になります。土系舗装は自然と調和しやすく、景観性を高めることや適度な弾力性があるので、歩行のしやすさがあります。また、土系舗装は、路面温度が上がりにくくヒートアイランド対策にも効果的ですので、このメリットを活かす舗装になります。

歩行者のみの歩道の場合、路床を締め固め、水勾配は1.5～2％程度の傾斜を設けます。

広場の場合、もう少し勾配角度は低くなり0.2～1％の勾配をつけて、下地転圧を行い、水勾配をつけた上に土系舗装を5㎝以上の均一の厚みで施工します。特に広場は、水たまりができやすいので、路盤を入れないで施工する方が長期的に丈夫できれいな仕上がりになります。

また、歩行者や自転車、管理車両が通る場合、支持力を高めるために透水性のある路盤を1.5～2.0%程度の傾斜をとって入れます。しかし、土系舗装は路面に降った雨が地中まで浸透する舗装構造なので、路盤材にも透水機能が求められます。よって、路盤材はクラッシャーランのC-30もしくはC-40を使用します。下地の路床についても透水性がない地質の場合、透水を高める工夫が必要になります。つまり、路床にフィルター層として砂などを入れることで透水性を改良することが必要です。しかし、なかなか路床まで改良するのは手間がかかりますし、既存の地質のもので済ませたいという場合、あとでご説明をしますが、排水性舗装のように、路盤の上に水を流して排水させる方法をとります。

園路や遊歩道、管理者用の車が通行する場合、再生路盤材（RC材）の使用を求められたり、路床の地質が透水性のない粘性土の場合、下の図のように、透水した雨水を排水させます。つまり、透水した雨水を路盤で受けて排水させる工夫です。

その場合、排水された水が外部にスムーズに流れるように路盤に1.5～2％の排水勾配をとり、土系舗装からの水が路盤上を流れるので、水が外部にスムーズに流れるよう排水口を塞がないようにします。

透水性舗装の土系舗装で注意しなくてはならないのは、浸透した雨水をどのように排水させるかという水のコントロールです。

では急な坂道の場合を考えてみましょう。

固い路盤の上に土系舗装をすると、土系舗装を浸透した水が表層の土系舗装を地滑りのように押し流して路盤が剥き出しになっている光景を見かけることがあります。平面での路盤による支持力の強度アップは効果的ですが、長い坂道の場合、固い路盤の上に多くの水が溜まることが地滑りの原因です。この場合は下地転圧で固めた地面の上に直接土系舗装をする方が表層の流失を防げます。

この透水性舗装である土系舗装ですが、弊社では土系舗装に、酸化マグネシウムを主成分としたジオベストという固化材を使用して固めています。このジオベストは土に近い弱アルカリ性の固化材なので、環境に優しいことが特徴です。

 

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土系舗装の水勾配

水勾配というのは、雨水が流れるようにする勾配のことをいいます。

園路と広場では考え方が違うので、一括りにはできませんが、ジオベスト土系舗装では1.5～2.0%は必要としています。1％では水たまりが出来てしまうからです。広場の場合、0.2～1.0%が一般的と言われますが、園路にしても広場にしても基盤の浸透能力があるかどうかで判断をします。浸透性がない広場の場合は暗渠排水を設置して排水を行いますが、園路の場合は水勾配で排水を促し、溝に向けて排水をするのが通例です。

しかし、路盤の設置工事と土系舗装の表層工事は別々の会社が施工することが多く、路盤の表面に勾配がとられてなくて平らになっていたり、中央に窪みがあったりで、水勾配がきちんととられてないことが多いように思います。土系舗装は透水性舗装です。透水した水が路盤を浸透しない限り路盤の上に水が滞留すると、土系舗装の材料は真砂土が多いので、毛管現象で硬化が阻止されたり、表層に水がオーバーフローして不具合を起こしてしまうことがあります。もしくは路盤材に含まれる物質が溶けて、表層に現れることもあります。

土系舗装の水勾配とは、表層の勾配ではなく、路盤の勾配のことをいいます。良好な土系舗装を維持しようと思ったら、排水=水勾配が重要です。下の図はイメージなので、誇張して描いています。

実際には、1.5～2.0%の勾配とは、下の図ぐらいの角度です。

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