原題は『Earthwork Slips and Subsidences upon Public Works』、著者は John Newman です。
　主に鉄道敷設工事を念頭しているように思えます。

　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍 公共事業における土木工事のずれと地盤沈下の開始 ***
公共事業における土砂崩れと地盤沈下：
その原因、予防、および修復。鉄道、ドック、運河、道路、水道、河川堤防、干拓堤防、排水工事などの
建設または維持管理に従事する人々を支援するために特に執筆されました。

による
ジョン・ニューマン、准教授、M. Inst. CE
著者
「コンクリートとコンクリート作品に関する覚書」「鉄円筒橋脚」「鉄道生活の奇妙な場面」

ロンドン：
E. & FN SPON、125、STRAND、
ニューヨーク: コートランドストリート 12 番地。
1890年。
v
序文。

土木建設業で最も厄介で費用のかかる事象の一つである公共事業における地滑り と地盤沈下に関する情報が断片的であることから、著者は、鉄道、ドック、運河、道路、水道、河岸、 干拓堤防、排水工事などの事業の責任者のための必携書として、また不完全ではあるが工学文献の空白を埋めるために、本書を執筆することにしました。

土工の側圧の理論はよく理解されているため、検討は行いません。その目的は、さまざまな土壌での滑りや沈下の主な原因と注意が必要な多くの点を簡潔に説明し、特に危険で不安定な土壌を想起させ、さまざまな予防策と効果的な対策を挙げることです。

目次と索引を参照すると、この主題の包括性が明らかになります。さまざまな実用的応用において、地質学、自然地理学、気象学、地圧の法則、化学と植物学、およびその他の科学的知識が関係しているからです。

6ここでは徹底的な論文を書こうとはしていないが、それはまさにヘラクレスの業であるため、その点を指摘する必要はほとんどない。しかし、この巻では、経験、研究、多大な労力、および長期にわたる観察の結果としての信頼できる情報を提示するよう努力した。

JN
ロンドン。
1890年3月。
七
コンテンツ。

第1章

ページ

はじめに—一般的な考察—切土や盛土、および水を封じ込めたり排除したりするために建設された土塁における滑落や沈下の主な原因の列挙—土塁の位置を決定する際に覚えておくべきいくつかの主要な原則 1～12

第2章

地滑りの確率—最も頻繁に発生する時間—岩石、白亜、砂、砂利、粘土など、様々な土壌における切土や盛土の地滑りや陥没が予想されるいくつかの条件—安息斜面に関する注記 13～49

第3章

切土や盛土における土砂崩れの一般的な影響 ― 防護・修復工事の列挙と検討 ― 土砂崩れの処理 50～64歳

第4章

水の浸透に関するノート ― 異なる土壌および多様な条件下での切土および盛土の排水システム ― 暗渠、パイプ排水路、溝、溝、集水路の建設 65～86

第5章

異なる土壌におよぼすおおよその安全最大荷重 – 土壌の通常の圧力 – 堆積土壌におよぼす安全最大荷重 – 盛土のおおよその安全最大高さ 87～97

8第6章

斜面、一般的な考慮事項 – 斜面の一般的な範囲を示す表 – 摩擦係数の表 – 土の粘着力に関する注記 – 斜面の形状 – 必要な傾斜を支配するいくつかの条件 – 元の柵内の土塁の拡張 98～114

第7章

斜面麓の保全に関する留意点―斜面の被覆と支持の各種方法―吹きだまりからの保護―切土と盛土の形成幅―振動の有害な影響 115～141

第8章

横長地盤における土工—不安定な状況—予防措置—軟弱地盤上の盛土—軟弱土で構成された盛土—安定性と圧密の促進 142～155

第9章

盛土の施工—盛土を行う地盤の準備—施工方法—いくつかの異なるシステムの検討—先端の高さとリードの長さの影響—蒸気船と盛土 156～170

第10章

水を貯留または排出するために建設された海、河口、干拓地、運河、貯水池の土手の位置、保存、保護に関する注記 171～197

第11章

盛土や裏込め土の前方移動によるドックやその他の壁の破損に関する覚書 – その原因と予防・対策の検討 198～215

第12章

ゆるい土中の水の流れ込み、いわゆる「沸騰」によって引き起こされる土の滑り、沈下、基礎の変位に関する覚書 ― いくつかの予防措置と修復措置の検討 216～225
公共事業による土木のずれと地盤沈下。
1
第1章

はじめに – 一般的な考慮事項 – 切土や盛土、および水を封じ込めたり排除したりするために建設された土塁における滑落と沈下の主な原因の列挙 – 土塁の位置を決定する際に覚えておくべきいくつかの主要な原則。

地滑りや地盤沈下は、地震やその他の恐ろしい地下の破壊力によって引き起こされる場合があります。これらの力は、地殻を隆起させ、亀裂を生じさせ、粉砕し、その恐るべき過程において死と大混乱をもたらします。また、最も卑しいげっ歯類や最も微小な甲殻類が、水分の作用を求めて穴を掘る不屈の努力によっても発生する可能性があります。これが、地球の表土を不安定にする主な要因です。

創造された要素の絶え間ない変化は、このように見事に描写されています。

「知れ、創造されたものはすべて
維持され、養われる。要素の
粗野なものは清らかなものを養い、土は海を養う。
大地と海は空気を養い、空気は火を燃やす
天上界、そして最も低いのは月。
彼女の顔の斑点の周りには、浄化されていない
蒸気はまだ彼女の物質に変化しなかった。
月は栄養を吐き出さない
彼女の湿った大陸からより高い天体へ。
すべての人に光を与える太陽は、
彼の食物報酬すべてから
湿った呼気や、
海と一杯飲みましょう。
それは地球上の平和と休息の絶え間ない欠如である 2スイスやヨーロッパの他の地域、インド、最近ではケベック、そして世界のあらゆる地域で発生した悲惨な地滑りは、比較的軽微な地滑りを生み出すのと同じ崩壊作用によって引き起こされたため、その規模の大小にかかわらず不安定性を生み出す要因は存在しない。地滑りと地盤沈下について実際的な検討を進めるにあたっては、この問題の複雑さ、すなわち土壌の性質や状態、そして劣化要因が非常に多様で数が多いため、特定の土壌についてさえ何らかの法則を定めることが不可能であることに注意を喚起しておくのがよいだろう。さらに、切土における滑りと盛土における滑りは別々に検討する必要がある。動きが生じる仕組みが多少異なるため、切土で土壌が安定しているからといって盛土でも安定するとは限らず、その逆も成り立たないからである。

あらゆる種類の土は、不安定な地層の上に重なれば、最も硬い岩石であっても、特定の条件下では滑ったり風化したりすると言えるでしょう。したがって、考慮すべき主な質問は次のとおりです。

I.スリップの発生確率。

II.スリップの影響

III.切土を掘削したり盛土をしたりする際に、地滑りを防ぐためにあらゆる予防措置を講じるべきでしょうか。それとも、地滑りが起こったときに修復する方が良いのでしょうか。

鉄道の切土や盛土では表面の単なる崩壊は無視できることは明らかですが、ドック、運河、または水を蓄えたり排出したりするあらゆる工事では、わずかな動き、亀裂、または開口部にも直ちに適切な注意を払う必要があります。

病気を効果的に治療するには、その性質を突き止める必要があります。したがって、切土や盛土における滑落の主な原因の多くはここに列挙されていますが、もちろん、重要度の高い順に列挙されているわけではありません。重要度の高い順に並べることは不可能です。

3
切土における滑落および陥没の主な原因。

1. 特に浸透力、凝集力、水や気象の影響による変化に対する抵抗力に関して、地球が均一でない状態。
2. 地球が大気、雨、霜、雪の影響に一時的または永続的にさらされること。
3. 不安定な性質の薄い層が空気や天候などに開かれ、支えがなければ徐々に崩れて、重なり合った地層を支えられなくなる。
4. バネのタッピング。
5. 水の浸透や流れによって斜面の下部が損なわれたり、侵食されたりしている状態。
6. 斜面の浸食。
7. 中間の不安定な層を持つ地層。
8. 軽い土壌に植えた挿し木の保護されていない表面が、特に雨が降っているときに、暴風によって緩んで吹き飛ばされる。
9. 特に粘土質土、粘土泥灰土、粘土質壌土では、斜面が蜂の巣状になり、げっ歯類によって撹乱される。また、水没した土塁の上や、熱帯地方の特定の地域では、岩に侵入して破壊する軟体動物によって撹乱される。
10. 切り口の一部が他の部分よりも気象の影響を受けやすいこと。
11. 古い排水路に沿って排水溝から水を排出し、地表水または陸水の流れを局所化することによって。
12. 鉄道柵の外側の土地の排水が不適切または不完全であるため、地中の水が斜面に蓄積し、斜面から排出され、確立された均衡が乱れる。
13. 地下水の自然な流れを妨げること。
14. 切土掘削の過程で溝または地層に水を溜めることによって。
15. 建設上の欠陥、不適切な位置、または排水溝表面の透水性により、切土の斜面を通じた水の局所的な浸透。
16. 斜面の凹凸によって水が溜まること。
17. 鉄道柵の外側の土地に含まれる水の斜面を通る流れの加速と誘導、およびその結果としての土地からの水の滲出の刺激。
18. 振動。
19. 掘削時または気象の影響を受けた後の斜面の平坦性が不十分であること。
20. 工事の建設中に斜面に土塊が残されたり、溝がかなりの距離にわたって事前に掘削されたりすることで、切羽に負担がかかり、その結果、土壌の粘着力が過度に不均等に引き伸ばされる。
21. オーバーウェイトにより。
22. 不均等な荷重による。
23. 実質的に粘着力や粘り強さを持たない軟弱地盤において、セス上に土捨場を設けたり、鉄道柵の付近や外側の地面に追加の荷重をかけたりすること。
24. 掘削により、特に半流動性を示す土壌において、支持の連続性が破壊され除去されました。
25. 斜面の被覆が均一でないため、水の浸透や滲出が不均一になる。
26. 法面または溝の亀裂や割れ目を埋めたり、その他の方法で修復したりしないこと。
27. 地層または斜面のいずれかを人工的にまたは不規則に固めることで、固められていない部分に動きや風化を引き起こす。
28. 斜面の麓にある擁壁の後ろに水が溜まり、圧力によって擁壁の安定性が損なわれること。
29. 斜面下部の擁壁の基礎に不均等な圧力がかかり、横方向の過圧によって擁壁が傾いたり、不均等な沈下が生じたりすること。
30. 横方向の地面では、滑りに対する支持を取り除くことによって滑りを阻止します。人工的な補助がなければ、高い側の切土の斜面が丘の面の最も急な傾斜に近づくまで滑りを止めることはできません。
31. 丘の側面の切込みに向かってかなりの角度で傾斜する層状の岩を爆破することによって、空洞が形成され、上層の支持が失われてオーバーハングし、丘の頂上まで伸びた岩塊が支持されていない地層に沿って滑り落ちることがあります。

最初の 10 の「切土時のずれの主な原因」は、自然的、つまり自然によって発生または発生したものであり、したがって人間の力で完全に防止することは不可能であるものとして分類できます。残りの項目は人為的であり、したがって、明らかに建設上の避けられない必然性によるものでない限り、ある程度は防止できます。

盛土のずれと沈下の主な原因の見出し。

1. 地表水が地表の底部および盛土の下に浸透し、さらに地層を通って下方に浸透すること。
2. 地層または斜面を通る水の不均等な浸透。
3. 盛土が一方向に傾いている、または中央から両側に下がっている地面の表面。
4. 堆積した土に対する雨、霜、雪、大気の影響。
5. 斜面の下部が崩れることによって。
6. ハリケーンまたは強風により、特に雨を伴い、狭く急峻な谷間で、覆われていない堤防の上部および表面が吹き飛ばされたり消失したりすること。
7. 斜面がげっ歯類によって蜂の巣状になり、またいくつかの国では川や海の堤防が甲殻類によって掘削され、撹乱される。
8. 堆積時または堆積後に恒久的な安定性を保つには傾斜が不十分である。
9. 盛土が傾斜している地盤の表面と堆積された物質との間の接着力の欠如。
10. 堆積した岩や塊が、粘着力がなく、地面に付着しない状態で、盛土の麓に堆積すること。
11. 盛土が置かれている地面にかかる重量が大きすぎる。
12. 不均等な荷重による。
13. 盛土の表面が不均一なために、または地面が水の滞留を防ぐように整備されていないために生じた水の蓄積。
14. 陸水の既存の排出を妨害したり、地下水の自然な流れを転換しようとしたりすること。
15. 表面排水の場所の特定。
16. 法面の先端を受けるために作られたベンチング溝に水が浸透し、土壌の凝集力が損なわれ、重量を支える能力と安定性が低下します。
17. 振動。
18. 土の性質と状態の違いにより盛土が崩れ、その結果、水が透水性のより高い土壌に集中し、不均等な沈下、地盤沈下、および地盤移動を引き起こしました。
19. 乾燥度、湿潤度、硬さ、軟らかさ、または凍結状態が異なる状態の材料で盛り土されている。
20. 掘削時に掘削された土の大きさと性質。例えば、拾い集めてシャベルでかき集めた土なのか、それとも掘削した土の塊を単に遮断して小さな塊にして堆積させ、土が泥や泥の状態に近い状態なのか。

21.盛土を形成する材料に対する過度の圧力。

22. 天候のさまざまな条件によって、 7堤防が傾き、その部分が乾燥したり、濡れたり、凍ったりする。
23. 切り口から堆積場所までのリードまたは距離がかなり長い。
24. 貨車で輸送中および堆積の過程で振動や衝撃により土が緩み、不均質な状態になる。
25. 地球が、ある場所では他の場所よりも大きな勢いで傾くこと。
26. 1 つまたは複数の荷馬車道のいずれであっても、その進行に伴って盛土が全幅まで傾斜していないこと。
27. 最初に盛土の中央部分を傾け、しばらく時間が経過した後に側面堆積によって幅と勾配を完成させます。
28. 土を積んだ貨車の積荷をかなりの高さから傾け、それによって土が緩んで分離し、大きく重い土が斜面の麓近くに塊となって堆積し、盛土に隙間が生じて一時的または永久的に不安定になる。
29. 人工的またはその他の理由による不規則な固結。
30. 特に側面の土手にある土手では露出が不均一です。
31. 特に高く露出した盛土においては、地層の幅が不十分である。
32. 異なる種類の土を切り開いて造成した2つの盛土の接合部。
33. 堆積した土がさまざまな荷重や振動を受ける前に、沈下や固結が起こる時間はありません。
34. 地層の上に水を集め、斜面に沿って水路を形成する。
35. ひび割れや亀裂を埋めたり、その他の方法で修復したりしないこと。
36. 堤防の斜面または上部の被覆が均一でなく、水の浸透が不均一になる。
37. 斜面の麓に擁壁を設け、地層や斜面を浸透した水の排出を防ぐ。
38. 横方向の圧力や前方への傾斜によって壁の基礎にかかる荷重が異常に増加したり、基礎やコンクリートの基盤が破損したりした場合。

「堤防の崩落の主な原因」の最初の 7 つは、自然によるもの、つまり自然によって生じたものなので、人間の力で完全に防ぐことは不可能であると考えられます。残りは人為的なものなので、多かれ少なかれ防ぐことができます。

ドック、運河、水道、土地の干拓、灌漑、排水などの目的で水を貯留または排除するために作られた土木工事の場合、その構造に関係なく、次の事項を追加することができます。

1. 排水暗渠、水門、盛土内のトンネル、または土塁を通る漏水。
2. 波、またはそこに降り注ぎ必然的に盛土の上を通過する波しぶきによって、土地の斜面または擁壁の裏側が侵食されること。
3. 船舶やはしけが斜面に擦れたり衝突したりすることで生じる摩耗や損傷。
4. 機械で推進される船やボートの航行によって発生する波、または風波によって生じる浸食。
5. 水位の変化により、圧力が不均等になる。
6. 干拓堤防の場合、地表から層状に盛り上げるのではなく、端部から閉じる。
7. 水没面積の変化、およびそれに伴う劣化影響への露出度の変化。

まとめると、土木工事における滑りの主な原因は、空気、水、霜と雪解け、過圧、振動であると言える。切土と盛土の両方において、水は斜面の表面を押し進め、土の凝集力を破壊し、摩擦抵抗を弱めて土が重量に耐えられなくなるまで引き起こす。振動は、土を緩めるだけでなく、土の運動を乱す可能性があるため、この動きを助長し、完了させる。 9土工の平衡はほとんど動いていて、それを動かすのにわずかな衝撃しか必要としません。実際、振動はしばしば滑りを引き起こす相補的要因であり、明らかに緩い土壌でもっとも感じられます。しかし、粘り強い性質の亀裂が土壌にあったり、粘土の中にそれを分離させる巨石があったりすると、後者の場合、振動の影響はより深刻になります。なぜなら、砂や砂利などの土壌では、振動によって粒子がくさびで挟まれて固まることがありますが、斜面が十分に平坦で横方向の動きを防げる場合は、振動によって土の塊全体が分離する可能性があるからです。しかし、凝集力がほとんどまたはまったくない土壌では、斜面の一部が分離して滑りを開始することもあります。

以降の章では、切土や盛土における滑落の主な原因と、その解決に関係するその他の原因について検討します。この問題は複雑に絡み合っており、順序正しく記述することは困難ですが、原因と採用できる解決策を個別に提示するよう努めています。ただし、詳細を説明する前に、公共工事の配置に関する主要な原則をいくつか挙げておくとよいでしょう。これらの原則をきちんと考慮すれば、重大な滑落を防ぐのに役立つ可能性があります。

財政的およびその他の理由により、技術者は通常、公共事業、特に鉄道事業において、必要な計画書や断面図を迅速に作成することが求められます。そのため、たとえ経験豊富な技術者であっても、事業の計画、建設、経済的な運用、地域交通と通過交通、そして財政的要件を十分に考慮しながら、国土を横断する最適な鉄道路線などを数時間で策定することは不可能です。しかしながら、土木工事の安定性に関して技術者が考慮すべき点がいくつかあり、そのいくつかを以下に列挙します。

1. 丘の中または斜面の漂砂地での切土や盛土は避けてください。
2. 堤防を築くことによって、自然排水のせき止めや流れ、雪の堆積を避ける。 10特に山岳地帯、丘陵地帯、斜面、および排水されていない地域で使用されます。
3. 丘の斜面で掘削作業を行う場合は、最も湿潤な部分の地盤の自然な形状を観察し、切土の斜面は同じ傾斜でなければ安定しない可能性があること、または、斜面の麓が巨大な擁壁と広範囲にわたる排水路で支えられていること、また、何らかの撹乱により、より緩やかな傾斜が必要になる可能性があることに留意してください。
4. 非常に多孔質な性質を持つ土壌での川や小川の流路変更は避けてください。また、急峻な岸を持つ深い川の近くに堤防を建設する必要がある場合は、必要に応じて川岸の傾斜を平らにすることができるように、堤防の端から十分な距離を置いてください。異常な洪水により川岸が不安定になり陥没する可能性があるため、安定した状態に戻すには、川幅を広げ、川岸の傾斜角を小さくする必要があるかもしれません。
5. 危険な地面では、駅以外では、線路を道路の近くに敷設しないでください。線路が道路の上に敷設されている場合、線路上の滑りが道路の滑りにつながる可能性があります。また、線路が道路の下にある場合は、余分な重量や振動により、道路が線路に追従し、あたかも線路と連動しているかのようです。
6. 危険な土壌では、実行可能な場合には、自然の地盤の表面近くにステーションを設けます。
7. 最も狭い峡谷や谷の片側でも、地面がもう片側よりもはるかに固い場合があることを覚えておいてください。
8. 丘陵地帯の風が強い場所では、雪がどちらの側に長く残っているか、どちら側に日光が当たるか、より湿っていて木や植物に覆われているかを確認してください。丘陵地や山岳地帯では、卓越風の風下側にほぼ例外なく多くの降雨量があります。
9. 山岳地帯や丘陵地帯では、鉄道や道路を丘や谷の日当たりの良い側の高い位置に敷設すると、明らかに早く乾くので有利です。雪は 11雪は、嵐の方向にたまたまさらされていない限り、同じようには容易に積もりません。日当たりの良い側にはほとんど雪がなく、日陰側はほとんど通行不能です。しかし、日当たりの良い側には一つ欠点があります。それは、雪崩がより頻繁に発生し、その程度が深刻かどうかはわかりません。全体的に見て、経験から、谷の樹木が茂った側を選ぶのが最善であるようです。時には片側が裸でもう一方が樹木に覆われていることもありますが、特別な理由がない限りそうです。海外のある地域、たとえばアフガニスタンの一部や隣接する峠では、冬季には、日中はヨーロッパ諸国の夏と同じくらい暑いこともありますが、夜間は気温が氷点下になることもあり、そのため樹木保護が重要なのです。このような気候では、土壌は特に崩壊力の影響を受けやすく、堅固な性質を持っていない限り滑りやすく、土塁の片側では安定していても、もう片側では危険な場合があることは明らかです。
10. 多くの国では、特にその地域が洪水の影響を受けない場合、あるいは丘陵地帯を流れ下る水量が多く、かつ突然現れ、河川があり、丘陵地帯の急流を制御し河川へ導く十分な手段がある場合、丘陵斜面の路線よりも谷を採用することが望ましい場合がある。そうでない場合、路線を山側に建設しなければならない場合、水が急速に蓄積して急流となるような露出した場所では、深い切土、排水、法面保護工よりも、丘陵の尾根を囲む短いトンネルシステムを採用し、鉄道や道路を洪水の影響を受けない最も高い位置に敷設することが賢明である。
11. 高山地帯では漂流堆積物は一般に激流沖積層であることに留意してください。
12. 特に、頻繁に流れが変わる深い川が平坦な地域にある場合には、河川橋梁への高い盛土のアプローチはできる限り避けてください。
13. 堤防を単純に築くことで、陸水の通常の流れが阻止されたり、方向が変えられたりする可能性があるため、堤防が破壊される可能性があるかどうかを検討してください。
14. 海に面した崖の側面など、地盤が不安定な場合、堅固な盛土の代わりに崖の基部に木製の架台を設置するか、トンネル内に線路を設置するかを検討してください。架台は、地盤上に設置した土台と、移動しないようにしっかりと固定された短い杭の上に設置するか、地中にある程度深く打ち込んだ杭の上に設置することができます。この方式は、地盤が軟弱な場合にも採用できます。
15. 一部の山岳地帯では、雲が最も高い主山脈にぶつかって砕け、より小さな山脈に流れ落ち、通常は高い台地にそびえる内側の山脈には到達しないことが観察されています。したがって、鉄道や道路を後者の近くに配置することで、土木工事の滑りの可能性が大幅に低減し、地表水や洪水に対する対策の必要性が少なくなるかどうかを検討してください。
16. 鉄道や道路を敷設する地域の形状は、堅固で安定した地盤よりも、より不安定で危険な土壌に建設する方が、その立地条件を左右する場合がある。これは特に、海や大河川に接する丘陵地帯に当てはまる。山や丘の斜面、海岸や河川の岸に近い低地や谷地に建設することも選択肢の一つである。これらの地域では、波や浸食から守るために継続的な防御工事が必要となる場合がある。あるいは、台地に建設することも選択肢の一つである。ただし、台地は不透水性で湿気を保持する性質があるため、丘陵地帯の貯水池として機能し、常に湿潤状態になる可能性がある。

土壌の特性、盛土の規模、特に盛土の平均高さ、または切土の深さ、雨水の容易な排水と排出、そして経済的に建設され、維持され、施工された線路は、場所を決定する際に切り離せない主な条件です。

13
第2章
滑りの確率 – 最も頻繁に発生する時間 – 岩石、白亜、砂、砂利、粘土などのさまざまな土壌で切土や盛土の滑りや陥没が予想されるいくつかの条件 – 安息斜面に関する注記。

深刻な地滑りが最も起こりやすい時期と、どのような条件下で起こりやすいかを知っておくことは重要です。地盤崩壊のプロセスは、掘削直後から始まり、非常に緩やかである可能性があるからです。ただし、地盤が不安定になるほど影響を受ける時間がないため、土壌は数か月、あるいは 1 年か 2 年は安定したままである可​​能性があります。

記録された地滑りの歴史は、最も深刻な地盤変動と、修復が最も困難な地盤変動が以下の土壌で発生することを示しているようです。

横向きの地面で岩の上に土が漂う。

白亜質土は、1877年初頭にフォークストン近郊の切土で発生した土砂崩れ、そして最近ではカレー＝ブローニュ鉄道で発生した土砂崩れ、そして1853年10月にバルコム近郊のビンハムズ・ウッドの白亜質土の盛土で発生した土砂崩れ（約200ヤードの長さで約7万立方ヤードの土砂が谷に向かって滑り落ちた）など、その証拠となる。これはおそらく、鉄道の白亜質土の盛土で記録された最も大規模な土砂崩れの一つであろう。しかし、このケースでは交通は停止せず、遅延したのみであった。

粘土質土、特に黄色粘土。ロンドン近郊のニュークロスで発生した顕著な地滑りでその例が挙げられます。この地滑りでは、約9万立方ヤードの黄色粘土が頁岩質粘土層の滑らかな表面を移動し、地層を覆いました。また、褐色粘土、玉石粘土、リアス粘土も、よく知られている 14イングランドのミッドランド地方で記録された地滑りでは、アルミニウム質または石灰質の物質が優勢である可能性があります。

地球の結合力、重量を支える力、水や気象の影響に抵抗する能力が、どの深さでも実質的に同じである土は、ほとんど存在しない。土が存在する場所のさまざまな条件、配置、特徴は、ほぼ無限にある。また、常に湿潤で保護された状態であれば、固められ防水される土もあるが、乾燥して露出すると、収縮し、亀裂が生じ、すぐに不安定になる。

粘着力の結果、切土はしばらくの間、ほぼ垂直に立つことがあります。しかし、安定性は土壌の粘着力によってのみ規定されると考えることはできません。適切な傾斜を持ち、浸食から保護された砂利、砂、または砕石の盛土は、粘土の盛土よりも安全に大きな荷重に耐えることができますが、前者の材料には粘着力がないと言えます。ただし、乾燥した硬い砂の横方向の推力は、砂がかき乱されない限り小さいことが知られています。また、あらゆる状況下で動かない土壌があるとは言えませんが、通常の状況では、特に撹乱または変異しやすい土壌を考慮することが、決定すべき主な問題です。

例外は少ないものの、切土や盛土の外側や面は、ある時期、水の浸入によって損傷したり、水浸しになったりすることがあります。切土の場合、地質学的条件により、掘削がその地域で一般的に水が存在する深さまで達してしまう危険性がさらにあります。したがって、この水位を確認し、さらにその下まで掘削する必要があるかどうかを判断することをお勧めします。なぜなら、必然的に下降流が発生し、その結果、周辺の保水層の通常の水位とその下の深さの差により、斜面や地層は圧力に耐えなければならないからです。このような場合、通常の軟化作用や緩み作用に加えて、地層や斜面が湧水によって侵食されるという特別な危険性があります。透水性土壌の場合も同様です。 15排水地区では、既存の連続排水溝の底のレベルまでは切土は比較的乾燥していますが、その深さより下には、おそらくかなりの量の水が存在します。また、排水溝は地表水や地下水の流れを局所化するため、しばしば滑落を引き起こします。切土を掘削する際に排水溝がせき止められた場合は、排水を斜面から遠ざける必要があります。しかし、水は通常、元の経路をたどるため、これを実現するのは困難で、流れの方向を完全に変えることは不可能な場合があり、パイプ、砕石、焼成レンガ、砂利の表層排水溝、または木製ダクトを使用して、斜面に沿って水をゆっくりと導くことしかできないことがあります。

決定すべき重要な問題は、土木工事における滑りが最も起こりやすいのはいつかということです。

ヨーロッパでは、秋から冬にかけて最も頻繁に発生しますが、通常、土砂崩れが予想される時期に土木工事が安定していたからといって、土砂崩れは起こらないという法則は確立されておらず、また結論付けることも合理的ではありません。なぜなら、異常な季節に最も激しい雨が降る可能性があり、湿気があらゆる地盤の不安定性の主な原因であるため、固定された季節よりも、任意の時期の降雨量に注意を向けるべきだからです。

イングランドでは春が最も乾燥し、秋が最も雨が多い季節であり、10月と11月は最も雨量が多い月であるため、春よりも秋の方が土砂崩れが発生しやすい。しかし、特に警戒すべきは、夏期の干ばつの後の最初の激しい連続的な雨、あるいは季節を問わず乾期の後の最初の雨天である。しかし、深刻な土砂崩れは、そのような降雨後、数日、あるいは1、2ヶ月経ってから発生することもある。なぜなら、地下水が浸透して掘削箇所に到達するまでには時間がかかるため、危険が徐々に近づいてきたときに、すべての危険は去ったとみなされるからである。秋の雨は夏の間に蒸発した水分を補充する必要があるが、それがゆっくりと進むと、補充されない場合があり、通常は補充されない。 16進行すると、土工が不安定になります。しかし、降雨量が土壌の自然吸収力に近づくか、それを超過すると、すぐに雨水は流れ去ります。完全に充填された土壌は雨水を保持できないため、土壌の透水性の程度と飽和を生成するために必要な雨量に応じて、表面が濡れたり、土全体が浸水したりします。したがって、滑りを誘発する土壌の状態を知ることが最も望ましいですが、これはすべてのケースで絶対的に確立できるわけではありません。非常に多くの影響に依存し、土壌の性質によって明らかに変化し、その多様性と条件は事実上無限です。

乾季と雨季があり、大地が乾ききってから急速に飽和状態になり、単なる地表水が小川や川の急流となる国では、雨季の開始直後に地滑りが起こる可能性が高い。

雨や降雪の後に霜が降り、凍結した地面に雪解けが起こり、特に暖かい風が吹いて急速に雪解けが進むと、地面は深刻な被害を受けます。地表は既に飽和状態にあるのに、地中の凍った水が突然解放されるからです。洪水を引き起こす最悪の事態は、おそらく、凍った地面に大雪が降った後に突然の急激な雪解けが起こることです。雪が溶けると、地表は多かれ少なかれ凍結し、水が浸透しなくなり、雪解け水は流れ去らざるを得なくなります。

太陽熱によって地表に亀裂が生じ、水が浸入する期間の後に、過度または激しい降雨が続くと、土壌の状態は地盤変動に有利になります。また、山岳地帯では、森林伐採や樹木保護の大幅な減少によって土地が不安定になることもあります。地盤変動は通常、最初の大雨や霜や雪の後の雪解け後に発生します。

また、地球が 17土壌が完全に飽和状態、あるいは水分を帯びている場合、気圧が急激に低下すると、土壌が保持しきれないほど溜まった水分が解放され、不安定な平衡状態にある土壌が噴出します。このような状況下では、地滑りがほぼ確実に発生し、その突然の作用によって深刻な被害をもたらす可能性があります。

掘削中や切土完了直後には、土工における大規模なずれは稀である。一方、盛土におけるずれは堆積中に頻繁に発生する。盛土の場合、時間の経過とともに土は固まるが、切土においては、崩壊と撹乱を促す力、そして浸透する空気と水の複合作用によって土が押し進められるが、その作用は通常は徐々に進行し、不安定な状態に至るには1～2年を要することが多い。実際、水によって状態が非常に変化しやすい土壌におけるずれの履歴は、少数の例外を除き、切土における深刻なずれは、通常、季節が1～2周期経過するまで発生しないことを示している。この期間中、気象の影響は、振動やその他の劣化作用も相まって、ゆっくりと規則的に進行し、最終的に全体的な状態の変化を引き起こし、何らかの突発的な要因によってずれが生じるように見える。一方、地盤の安定性は長期間にわたり徐々に、そして確実に失われてきたのである。したがって、疑わしい土壌での適度な深さの挿し木でも、継続的に注意深く観察することが重要です。

水を貯留するために建設された運河や類似の施設では、土塁の動きや滑りが起こったとしても、それは通常、水の流入後すぐに発生し、一般的には数か月以内に発生し、1 年ほどの長期間を経て発生することは稀です。地盤は短期間で固まり、鉄道の切土や盛土で発生する激しい振動や多くの撹乱要因の影響を受けません。

地滑りの発生確率を確かめるには、表層地層だけでなく、 18土地の元々の形成もその要因の一つです。例えば、傾斜した岩の表面によく見られる漂砂は、様々な土が無限に混ざり合って、あらゆる形状をしている可能性があり、必ずしもその上にある岩の風化によって生じたものではありません。遠くから運ばれてきた可能性もあります。いずれにせよ、漂砂は分解と崩壊の結果であり、その性質上、信頼性が低く、常に変化、滑落、沈下する可能性があります。山岳地帯に見られる氷河堆積物やモレーンのほとんども同様です。また、地形が不規則で、割れ目や軟弱な湿地、谷や丘が多い地域では、土塁を滑落から保護する必要があります。また、切土が崖や丘の麓にある場合、隣接する海や川の水位より低く、地盤が陸水の自然排出口に向かって傾斜している場合は、漂砂堆積物、さらにはシルト層を掘削する必要があるでしょう。このような漂砂土は、特に岩石が割れ目が多く含水率が高く、水が容易に浸透する場合は、乾燥したり上部の岩石からの水分を帯びたりする可能性があり、常に変化しやすい状態にあると考えられます。

ロック。
岩石、または一般に岩石として分類される土の滑りに関しては、成層化されていない岩石または火成岩は、鉱脈や岩脈が横切っていることもありますが、滑りにくいです。しかし、表面が分解したり崩壊したりしやすい岩石、たとえば玄武岩や粘板岩の一部は、大気や水の作用で部分的に元の細かい泥に戻り、変成岩から流し出されて状態が変わって滑りやすくなります。また、石灰岩は砂岩よりも水の浸食作用に強いですが、表面がすぐに乾いても霜で分離することがあります。

岩石の一般的な性質を知るだけでは、その粒子の比率や状態を確かめることはできない。 19地層の構成や変成作用の有無は、必ずしもその安定性を示す信頼できる指標とはならない。高地では、岩石の透水性は低地に比べて通常低く、降雨量の増加と水分の吸収・保持能力の低下により、地表流出量と流出速度はより大きくなる。

岩石の表面に窪みがないか注意すべきである。なぜなら、そこには粘土、砂、泥、シルト、堆積物などのくぼみや穴など、不安定な物質が含まれていることが多いからである。また、岩石を不注意に盛土に傾けると、岩石が動くことが予想される。植生に対抗する岩石は通常、硬く耐候性があり、断層や割れ目も局所的である。しかし、岩石の表面が均一に風化することよりも、層、断層、割れ目が点在していることを心配すべきである。また、岩石の状態は大きく変化することを常に念頭に置くべきである。ある場所では健全であるが、別の場所では割れ目や崩壊が見られ、急速に風化することがある。また、すべての薄層状で割れやすい土は、鉱脈や裂け目を伝う水によって滑りやすい。

岩石の耐久性は、地表から地表に達するまで注意深く調査し、表土の厚さや性質、特に劣化が均一であるかどうかを観察することで、おおよそ知ることができます。しかし、砂岩のように、水が浸出したり、浸透したり、あるいは通過を強いたりする岩石は、安定性に疑問があります。風化は表面のみに起こる場合もあれば、徐々に下方に広がる場合もあります。これは滑落と呼べるものではないため、確認すべき点は、岩石が健全で耐候性があるかどうかではなく、水、霜、その他の要因によって接合部の結合力が損なわれたり破壊されたりして、どの部分も剥離したり滑落したりする恐れがないことを確認することです。不規則な成層構造、多くの劈開、隆起による分離、向斜褶曲と背斜褶曲を有する岩石の場合、岩塊は劈開線に沿って分離し、通常の成層構造とは独立して存在するため、亀裂が生じる。 20あるいは断層、岩塊と岩の割れ目の間の弱い鉱脈、あるいは水が流れ、常に存在する傾斜した地層。地層の傾斜の方向と傾き、鉱脈に対する天候の影響、そして岩が斜面を滑り落ちることなく耐えられる傾斜地の重量を知ることが主な考慮事項です。岩石はあらゆる角度で歪んだり、隆起したり、ねじれたり、傾いたりする可能性があり、水平な地層でさえ他の地層の反り返った端の上に乗ることがあるからです。

緩く堆積し、切土に向かって傾斜している岩石の間にある傾斜した含水地層は、排水と支持が行われない限り、水や霜の作用によって滑りを引き起こす可能性があります。一方、鉱脈は岩塊を単独で保持できるため、鉱脈が影響を受けると結合媒体が破壊されます。しかし、傾斜した水層は滑りの原因となることがよくあります。含水土壌がより密接し、結果として透水性の低い地層と接する場所では、湿った表面が形成され、不安定な状態になるためです。そのため、岩石、粘土、砂の混合物は通常、問題を引き起こします。また、横方向の切土において、成層岩が丘の斜面と平行、またはほぼ平行に傾斜している場合、切土に向かって滑り落ちる可能性があるため、滑りが発生する可能性が高くなります。同様に、風化しやすい岩盤上の切土、特に地層に向かって傾斜した滑らかな土層を持つ岩盤では、その上にある土は通常不安定であり、表層を貫通したり、擁壁を建設したり、小さな盛土の重みを加えたりするだけでも、表層が動く可能性があります。そして、動きが始まったら、それを止めるのは困難です。また、岩盤の表面に水が滴り落ちると、上層が滑り落ちる可能性があります。また、水が頁岩や粘土の層を持つ岩盤上を流れたり、滞留したりすると、岩盤の表面がほぼ水平で実質的に防水であっても、表層が静止したままでいられない場合があります。また、岩盤が頁岩の上にある場合、頁岩は時間と水によって軟化して消滅しやすく、特に層がねじれたり歪んだりしている場合はその傾向が顕著です。例えば、石灰岩のように。 21あるいは頁岩や泥灰質頁岩の上に砂岩が重なる場合、後者は大気、水、または霜の影響で軟化して滑り媒体を形成し、その上で岩石が移動するか、またはよくあるように頁岩が岩石の上に重なると、硬い表面で滑ることがあります。頁岩や岩石よりも柔らかい土の交互層、特に砂と粘土が混ざって見つかった砕けた頁岩、およびライアス頁岩と岩石は、危険で滑りやすいと見なす必要があります。また、粘板岩の中には、石灰岩などの脈を持つものが多く、後者が分解すると粘土と混ざり合って泥灰質の性質を持つようになります。濃い青色の頁岩や硬化した粘板岩は、掘削が難しい場合がありますが、大気や水の作用にさらされると粉々に砕け、危険な粘土とほとんど変わらない状態になります。頁岩の凝集力は、油分を含んだ粘土質の状態に近づくにつれて低下し、そのため水や空気の影響を受けやすくなり、3対1よりも急な傾斜では安定しなくなります。岩石と頁岩は、層が水平であれば急な傾斜でも安定しますが、2対1のような平坦な傾斜が与えられない限り、切土に向かって傾斜すると永久に静止しないことが分かっています。また、切土に粘土層と頁岩層がある場合、1.5対1の傾斜では不十分であり、2対1の傾斜が採用されるまで安定しませんでした。

岩石の切込みは丘の斜面によく見られるため、地層の傾斜を把握しておく必要があります。また、成層していない岩石の場合は、切込みが割れているのか、それとも切込みよりかなり下の固く硬い地層の上にあるのかを把握し、移動を防ぐ必要があります。また、最上層が単なる地殻、例えば粘土質岩石の上に載った礫岩の塊のようなものか、確認しておく必要があります。礫岩の塊は水が浸透して分離する可能性があり、また、谷底では洪積作用や露出による硬化が激しいため、丘の斜面よりも岩石が固くなっている場合もあります。

結晶質岩石は最も破壊されにくく、一般的に粗くギザギザしています。地質学によれば、石灰岩、砂岩、粘土はもともと 22泥の堆積は水によって堆積、除去、または配置されたもので、巨石は母岩から移植された塊であり、機械的摩擦によって磨耗して丸みを帯びています。岩石の形成方法を考慮すると、土木工事におけるその安定性についてかなりの指標が得られます。たとえば、多くの粘土質の岩石は水と空気の作用でペースト状の状態になりますが、その性質によって結果は異なり、中には発破で掘削する必要があるものもあります。一方、採石場では柔らかくても大気にさらされると硬化する砂岩もあります。赤い砂岩で切られたドックは大気にさらされると滑って破損する可能性がありますが、岩石を天候から保護するか、常に水で覆っておけば信頼性があります。

掘削は地表近くで行われ、深さ 100 フィートを超えることはほとんどないため、現地調査を行わない限り、岩石がどのような角度で傾斜しているか、断層や亀裂があるかどうかを知ることはほとんど不可能です。ただし、地質学的特徴は十分に理解できる可能性があります。現地の状況によっては、いかなる法則も規定できない特殊性が生じる場合があり、鉄道や掘削工事 (井戸掘りや採鉱を除く) よりも深い相当の深さであっても、土壌の性質は正確に把握できます。表土は考えられる限りのあらゆる種類があり、また、通常水平に広がる地層がほぼ垂直になるほど、変位、露出、再配置されています。その性質は正確に把握できますが、表層の位置や上層の傾斜、あるいはその重なりの順序を常に絶対的に確定できるわけではありません。たとえば、南米、日本、その他の東洋諸国、イタリア、チロル、スペインなどのように、火山活動、地震、その他の不穏な原因によって隆起し崩壊した地面にクレバス、亀裂、鉱脈が頻繁に見られる場合、土塁のずれが予想され、土壌は大きく傾斜し、断層やおそらくは水を含む層が多くなります。

岩石という包括的な名称の下には、通常、最も硬い塊から、 23柔らかい砂岩のように、手で砕け散ります。技術者が扱う主な吸収性岩石は、石灰岩、砂岩、白亜質岩、粘土質岩です。岩石は単純なものや均質に見えるもの、あるいは異なる物質の塊、平らな層、開いた節理や閉じた節理を持つもの、そしていわゆる…

堅い岩。

ハードロック。

密度の高い、または緻密な岩石。

ゆるい岩。

ゆるい層状の岩。

さまざまな土の空洞、洞窟、甌穴のあるゆるい岩。

亀裂の入った岩。

砕けやすい岩。

大気の影響によって崩壊しやすい硬化した土。

分解した岩石。

腐って分解した岩石。

または、耐候性の有無にかかわらず、発破を必要とするか、または棒やつるはしを使って掘削できる物質によって固められた土の塊。

要求される安息の傾斜は、張り出した傾斜や垂直な傾斜から、分解して溶解したときに土が成る傾斜までの範囲にわたる可能性があります。したがって、安息角は大幅に変化しますが、通常の状況と条件下では、次の基本原則に恐れることなく従うことができます。

花崗岩。割れ目がなく、雲母がほとんど含まれていない石英、そしてほとんどの火成岩。

張り出した状態、垂直、 ⅛から1 まで。
また、斑岩、片麻岩、トラップもありますが、その安定性は大きく異なります。

堅い砂岩や石灰岩、その他の堆積岩が密集して、建設に使用できるほど硬く耐候性のある石材を生産する。

垂直に、 ¼から1 まで。
24しかし、耐候性がなければ、

1/2対1対1、
岩石が柔らかくなり、崩れやすくなるため、斜面は平坦になります。

硬い粒子からなる砕けやすい岩石、

½ から 1から¾ から 1。
緩い岩、

¼対1対1対1。
柔らかい頁岩石灰岩と粘土質岩は、斜面が、

1.5対1から2対1へ。
片岩は構造が割れやすく、雨や大気の影響を強く受けるため、土木工事において厄介な問題となります。パナマ運河工事のクレブラ切土（最大深度333フィート6インチ）では、多数の地滑りが発生し、道路がずれ、掘削機が横転する事故が発生しました。

雲母片岩は変化に富み、しばしば多数の含水亀裂を有する。その硬さは含まれる石英の量によって決まる。雲母の含有量が石英の含有量を上回ると、軟らかく亀裂が深く、鉱脈（時には粘土質）を含み、しばしば多量の水流を生み出す。石英の含有量が多いと硬くなり、保水性が乏しくなり、片麻岩の性質を示す。

水は主要な崩壊剤であり不安定性の原因であるため、プレストウィッチ教授は「硬い珪岩、粘板岩、砂岩（シルル紀）、紫色および灰色の頁岩、片岩、そして硬く緻密な石灰岩やドロマイト（デボン紀）を含む裂けやすい砂岩には、ほとんど水は含まれておらず、亀裂でのみ見られる」と述べていることを言及しておくべきだろう。したがって、亀裂の位置を把握し、安定性を高めるために必要な予防措置を講じることが重要となる。特に一般に含水岩として知られる岩石が、高い角度で露出し、明確な層を形成している場合、水が存在することが予想される。 25垂直に浸透するのではなく、傾斜した層に沿って浸透します。岩石中の砂岩や石灰岩の帯は、通常、小さな湧水を引き起こします。

土木工事や建築用途における砂岩の安定性は、砂岩を固める物質（鉄錆、石灰、遊離シリカ、アルミナなど）、その量と状態、そして生成時に付与された硬度の程度、そして粘着剤の性質によって左右されます。したがって、砂岩の細かさや硬さは多種多様です。砂岩は一般に、硬い場合は層状で、純粋で泥灰岩を含まない場合は植生がありません。砂岩は水分の含有率と放出率が異なり、時には水密帯が砂岩を横切って水の流通を遮断するため、土木工事の安定性にばらつきが生じることがあります。最も堅く強いものはきめが細かく、弱いものは粗くざらざらしており、砂のような外観をしています。砂岩は白、黄、緑、黒、赤、灰色、茶色、その他の色をしており、同じ色合いであっても性質が同一ではない場合があります。例えば、赤色砂岩は硬く、また非常に柔らかい。緑がかった色合いの砂岩は一般的に硬く、亀裂が多く、水分を多く含んでいる。固い緑砂は、表面が保護されているため、急斜面に固まって存在することがある。しかし、その形状は大きく異なり、ある場所では硬くても、徐々に劣化して、細粒の砂のような性質になることもある。

砂岩を掘削した際に、それが本来の地層ではなく、歪んでいたり、隆起していたり​​、垂直になっていたりすることが判明した場合、空気と水の破壊作用によって割れたり剥がれたりする可能性があります。熱帯気候では、湿った基礎に使用すると砂岩は一般的に溶解し、崩壊することが分かっています。石灰岩もまた、性質が大きく異なり、粘土や砂の塊が存在し、粘土層が連続している場合は、硬くても軟らかくても不安定です。炭酸を含む浸透水も、石灰岩を軟化させたり溶解させたりする可能性があります。軟らかい石灰岩は、バラストとして破片状になっていたり、あるいは堆積物として堆積されている場合、 26堤防は砂岩と同様に、霜や天候によって急速に崩壊してしまうことがよくあります。

岩石層が水平ではなく垂直に傾斜している場合（後者の場合、通常は水密性があることは知られているが）、隆起した層の亀裂が沈降水または上昇水の流路となり、相当の面積にわたって土壌を飽和させ、斜面または盛土の基部を流れる水流を引き起こす可能性がある。このような場所には、貯水池、ドック、運河、または水を貯めるための土構造物を設置するべきではない。しかし、地盤の性質が盛土の安定性に致命的な影響を与える可能性はあるものの、地下水が鉄道盛土の基部まで上昇したり、切土を氾濫させたり、斜面を決壊させたりしない限り、安定性に深刻な影響を与えることはないと考えられる。なぜなら、供給水位が高くない限り、盛土が敷設されている地面を飽和させる下降浸透は、上昇浸透よりも危険度が高いからである。自然の流量よりも多量の水が地域に供給されるような場所に貯水池や類似の施設を建設することの危険性は明らかです。隆起した亀裂から水が絶えず漏れて地面が徐々に飽和状態になり、不安定な状態になり、最終的には滑って陥没する恐れがあるからです。

チョーク。
トンネル、井戸、鉱山を除くほとんどの公共事業と同様に、技術者が扱う白亜質岩は表層白亜質岩、つまり堆積層の最上層である上部白亜質岩です。上部白亜質岩はほぼ例外なく下部白亜質岩よりもはるかに多くの水分を含んでいますが、下層では圧力が高いため上昇速度が速いです。また、硬度、純度、固さは様々で、頻繁に亀裂や穴があいている可能性があり、フリントの有無も関係ありません。硬く密集した白亜質岩から単なる泥灰質石灰質土まで、様々なものがあります。安定勾配と予防措置を適切に決定するには、相当の判断力が必要です。 27それは安息を得るために必要なことかもしれない。上層のいくつかのものはすぐに風化し、柔らかく、砕けやすく、亀裂が入り、透水性があり、滑りやすいからである。実際、魚石層は石灰岩と粘土、そして時には砂岩が交互に重なる帯から成り、頻繁に亀裂が入り、節理が緩いので、注意深く処理する必要がある。

永久安定斜面の範囲は、白亜質土の性質、つまり裸地か覆われているか、あるいは単に緩い節理のある地層であるか、地表水や地表水が白亜質土に及ぼす影響、さらに地層の位置、切土や盛土が丘の側面か麓にあるか、したがって湿潤状態になりそうな場所にあるかによって決まります。

ワイト島とビーチー岬のニードルロックは、堅くて比較的純粋なチョークが、たとえ露出していても、純粋で断層がなく均質な組織であれば、実質的に垂直に立っていることを示す身近な例として挙げられる。また、切土から離れて傾斜した層を持つブロックでは、それは永久に垂直に立っている。

ほぼ垂直に1/2から1まで、非常に高いところから、
表面がゆっくりと規則的に崩れたり、小さな破片が落ちたりしますが、このような物質に大きな動きが生じることはめったになく、これが気象の影響による唯一の有害な影響です。

チョークが砕けて均一に堆積しなくなると、

約1対1です。
表層の緩く砕けやすいチョークは、通常、

1対1から1.5対1、
深さと露出度に応じて傾斜が異なります。最も一般的な傾斜は

1/2対1対1。
不純な湿潤チョークと泥灰岩チョークは、少なくとも以下の傾斜が必要です。

1.5対1。
28断層、裂け目、窪みがないかどうかは、多くの点で重要です。これらの場所に水が溜まり、周囲の土が崩れ落ちる可能性があるからです。水は、一般に上層の白亜層に多く存在する亀裂や裂け目、特に不浸透性のために上昇流を弱めるフリント層の底部で多く見られる亀裂や裂け目から、すぐに大量の水が通り抜けます。しかし、柔らかい白亜層のフリント層は排水路として機能するため、有利です。

白亜紀後期に重要な河川が存在しない理由の一つは、白亜紀後期に水が自由に流れ出ず、雨の影響を受けやすく、霜解けによる膨張・収縮作用で崩壊しやすいためと考えられてきました。そのため、表面の排水と被覆は重要ですが、天然の湧き水を妨げないよう注意が必要です。白亜紀後期の土木工事においては、白亜紀後期の土木工事では厄介な要因となるものの、他の土壌における開削溝、堰堤、排水溝の被覆や埋め戻しには有効です。白亜紀後期には水を引き寄せ、他の土壌の表面を乾燥させる効果があるからです。

水の浸透や流れを局所的に制限したり、水脈、鉱脈、亀裂、窪み（これらは時に水を通しやすい砂利、ローム、堆積物で満たされている）の形成を促したりするものは、チョーク層をばらばらの塊に分解し、雨、霜、雪解け、振動の影響で緩み不安定な状態を引き起こす傾向があります。チョーク層にフリント層が発生する場合（水平またはほぼ水平な上層層では頻繁に発生します）、傾斜層や垂直層の場合よりも、水路が形成されるため、はるかに多くの水が層に沿って流れることが予想されます。チョーク層は多くの水を吸収しますが、容易には浸透しません。雨が降った後、表面はすぐに乾きますが、滑落を防ぐために浸透を減らすことをお勧めします。チョーク層中の水の摩擦角は流れに影響を与え、土壌の性質、亀裂、その他の条件によって流量が大きく変化することが知られています。例えば、 29ドーバーで見られるチョーク層を水が通過するには、約 1:132 の勾配による静水圧が必要であることが証明されているが、ハートフォードシャーの層では、それよりずっと小さい、約 1:350 ～ 1:420 の勾配に相当する静水圧で済む。これは、亀裂がない場合でもチョークの透水性と特性が変化することを示しており、組織がほぼ一定である材料としてさえ扱うことができないと言われている。チョークの毛細管現象の力は大きく、表面からの蒸発は事実上無制限であることが証明されている。これらの特性と水との親和性により、チョーク層は常に変化しやすい。また、石灰質土の粒子は湿気の影響を受け、ある程度溶解するため、水は粒子内の石灰を吸収し、そのため、不安定な土壌となり、滑って沈下しやすい。

アンステッド教授は、乾燥した上層の白亜 1 立方フィートが 2.5 ガロン、つまり体積の 40 パーセントの水を吸収し、下層の白亜は 2 ガロン、つまり体積の 33 パーセントの水を吸収すること、また、1 立方フィートの白亜の気孔が体積の 40 パーセントに等しく、したがって直径約 9 インチのパイプの面積に相当することを示しました。

通常の排水では水を除去することができないため、チョークはうまく処理するのが難しい土壌であり、飽和状態を防ぐのが難しいため、切土や盛土の表面などの広い範囲で地滑りや陥没が発生する可能性があります。

滑落を防ぐために注意深い観察を必要とする白亜のもう一つの特徴は、水が塊を貫流したり、あるいは相当の面積にわたって流れ出たりするのではなく、亀裂や割れ目、フリント層を通して排出されるという点である。したがって、滑落を防ぐための主要な手段の一つ、すなわち水の流れを局所的に遮断することは不可能である。したがって、水脈という阻害要因は、組織が固く均質でない白亜質土には、多かれ少なかれ存在する。このような水脈や水脈からの流れは、機能不全に陥りやすい障害物や、場合によっては水路の転換となるため、妨げてはならない。 30湧水は隣接する土壌を飽和させ、別の場所で噴出するだけです。安全な対策は、水を優しく流すこと以外にありません。なぜなら、白亜紀後期に湧水が発生する場所では、白亜紀後期にしろ岩石紀にしろ、湧水は抵抗が最も少ない場所を見つけるからです。その結果、浸透した水は一箇所に集まり、湧水を引き起こします。

白亜は規則的に層状に分離した塊として見られ、これはフリント層に起因する場合もあります。層の位置から年代を推測することはできますが、年代を土木工事における白亜の安定性向上の絶対的な指標と見なすことは困難です。粘土で覆われると、露出している状態よりも硬くなります。これはおそらく、圧力、大気の影響を受けないこと、そして吸収された水の性質が異なることによるもので、これは分析によって証明されています。白亜質土壌では特に、その地域の水頭レベルを把握し、掘削の底が必ずしも同じ深さにあるとは限らない露頭井戸の通常の支持線より下にあるかどうかに注意することが重要です。露頭井戸の平均水位が判明すれば、湧水の可能性を推測することができ、降雨量が多いかどうかに応じて流量も通常異なります。

白亜層が谷間を横切って傾斜し、その上に不浸透性の粘土層がある場合、最も多くの水が不浸透性の層が白亜層の上に最初に重なる地点、つまり盆地の端またはその付近から湧き出ることが判明しており、その深さが増すほど流量は少なくなります。したがって、この地層が最も薄い場所に切込みがあれば、不浸透性の層が厚いどの地点よりも多くの水が湧き出ることが期待できます。

また、水の流れは必ずしも水平面ではないことも覚えておくと良いでしょう。水の流れはしばしば白亜層の輪郭に沿っているからです。また、地下水の表面の凹凸の原因は不明です。しかし、白亜層に溜まった雨水は主に上昇し、床線に沿って最も速く流れ出ます。したがって、これらの流れは緩やかに排出されなければならず、そうでなければ滑落が発生します。しかし、白亜層は均一な性質を持ち、堅く密な組織をしています。 31フリントや亀裂がなく、通常は含水せず、ほぼ垂直に立っています。一般的に、上層の層が均質である場合、下層の層よりも凝集力は高くなりますが、塊が下層より柔らかい場合もあります。

白亜地域の陸水の排水路や自然流出口が、白亜丘陵の亀裂や水層から排出できる水量を超えて堰き止められたり、せき止められたりした場合、過剰な水分による白亜の脆弱化に加えて静水圧が発生し、断崖に沿って広範囲にわたる地滑りが発生する可能性があります。地滑りは徐々に進行し、地盤は分離して亀裂が生じ、最終的には静水圧によって押し出されます。このような地滑りは通常、崩落した崖のように大きな塊となって発生します。これは、地滑りを撹乱する要因が強力であり、影響を受ける範囲が極めて広範囲にわたるためです。特に、白亜が別の土壌や硬い地盤の上に重なっている場合は、塊全体が前方に移動する可能性があります。

これまでにいくつかのおおよその傾斜が示されてきましたが、白亜の種類は非常に多いため、絶対的な安息の傾斜を名付けることはできません。白亜または石灰質土は、以下のどれに該当するでしょうか。

大理石または結晶質石灰岩。

普通の石灰岩。

硬くて緻密な白亜質岩。

白いチョークを下にします。

上部は白いチョーク。

硬い灰色のチョーク。

普通の灰色のチョーク。

純白のチョーク。

砕けやすい白いチョーク。

黄色、明るい青、濃い青、柔らかいチョークが泥灰岩の特徴です。

硬いチョーク質泥灰岩。

灰色の泥灰岩チョーク。

灰色の粘土質チョーク。

32注記：前述の白亜泥灰土は、土工処理の観点からはほぼ粘土となるほどの粘土質物質を多く含んでいる。白亜質土では多くの深刻な地滑りが発生しており、その歴史から、主な撹乱要因は水であったことがわかる。水は、広い面積にわたって滞留し、静水圧が斜面の耐えられないほど高くなるまで保持された場合もあれば、湧水として噴出し、土塊を分離・崩壊させた場合もあった。

トンネル入口付近では、白亜質の切土において滑落が最も多く見られるようです。このことから、白亜質の土壌が陸水や湧水の影響で問題になりやすいことが分かっている場所では、切土の経済的な深さを超えてトンネルを延長し、場合によっては40フィートの深さまで延長し、トンネル内部の排水がスムーズに行われるように勾配を調整し、たとえ側坑道から水を取り出してライニングに到達する前にトンネルの側面、頂部、および底面を緩めるために、パイプと排水システムを完全に整備することが有利であると考えられます。これにより、制御されない限り、トンネルの天井や壁から水が流れ落ちることはありません。

このような位置にあり水圧の影響を受けやすいトンネルでは、土壌の推力は非常に変動しやすく、予測できません。建設中のある場所では、土を移動させることなく壁や覆工が完成することもあります。しかし、別の場所では、圧力が大きく、側壁またはアーチに不均一に作用することがあります。一般的に、トンネル入口では、アーチにかかる圧力は側面よりも大きくなります。なぜなら、土の安息角の範囲内にある楔形土塊全体が乱され、その粘着力が損なわれたり破壊されたりするため、アーチを圧迫し、この圧力が横圧を打ち消す傾向があるからです。しかし、深さが増すにつれて、この楔形土塊からのアーチへの荷重は減少しますが、一般的に横圧よりも大きくなります。これは、丘の深さが深くなり、土壌の粘着力と横圧がアーチを支える傾向があるため、上部の土壌が乱されたり損なわれたりしないからです。しかし、横圧は増加します。 33なぜなら、深さによる土壌の通常の圧力が増大するからである。トンネル入口でチョークのような砕けやすい土がかき乱され、粒子が緩んで分離し、特に水が浸透しやすい状態になることで、地盤が滑りやすい状態になり、特にトンネル入口またはその付近で滑りが発生しやすくなると考えられる。したがって、入口での開削深度が浅くなると、滑りはより深いところで発生した場合と同じ大きさにはならない。円形またはそれに近い形状は、垂直方向または横方向の圧力が変動したり大きくなったりすることが予想される場合の覆工として最適な形状であると思われる。トンネル内の圧力は常に不均一であり、地表を支えなければならないからである。

物質を圧力で結合させるいくつかの実験において、大きな圧力をかけるとチョークは硬い塊になるものの、粒子はしっかりと結合しておらず、元の粒子の接触面に沿って分離し、接触面を貫通することはないことが判明しました。これらの試験は、チョークの塊が通常、分離しやすい状態にあることを示す傾向があります。粉砕した砂岩についても同様の試験を行い、同様の結果が得られました。

砂と砂利。
細粒の砂の切土では湧水が期待でき、土壌は高層に水があれば半流動状態になります。これは、すべての多孔質で開放的な土壌でも同様です。砂の流出は防止しなければなりません。砂の流出は地滑りを引き起こし、土壌が流砂状態になるためです。特に建物の近くでは、砂の流出を防止しなければ地盤沈下や深刻な侵食が発生するため危険です。このような場合の掘削は、地表が支持されていない状態にならないように、可能な限り短く行う必要があります。また、壁や構造物を迅速に建設する必要があります。河口で見られる砂は、潮流がわずかに妨げられるだけで動きが生じ、平衡が容易に崩れる状態にあることがよくあります。粘土層の連続性が途切れると、その上にある軽く緩い 34土壌の場合、後者はおそらく沸騰するので、切り込みの深さを決定する際には、この不浸透性層が壊れたり傷ついたりしないように注意する必要があります。

泥灰土、粘土、砂の層は重なり合うと滑りやすく、また、砂質土に水分が過剰に含まれ、斜面や地層の排水が切土の外側の土地からある程度の距離まで排水するのに十分な場合を除いて、砂は水分を過剰に含み、流体として作用して滑りやすくなり、掘削によって横方向の支持が失われ、通常の状態が変化する地域もあります。砂は非常に繊細なバランスで保たれているため、土捨場が地表に傾いたり、水流が誘導または加速されたりするなど、わずかな外乱力によっても砂は動き出し、流砂となります。例えば、小さな砂島は、幅15～20フィートの切込みを入れたり、土に棒などを挿入して揺らしたりすることで除去されてきました。すると、縁の砂は緩んで崩れ落ち、流れに押し流されます。砂の状態の変化しやすさの一例として、緩い砂の凝固による沈下ピットでは、凍結混合物を含むチューブによって水が凍結する間に、粒子が約 5 ～ 7 パーセントさらに分離されることがわかっています。

公共事業で扱う砂は、非常に深い層になっていることは稀で、多くの土砂が受けてきたような安定化の力を受けておらず、最終的に堆積するまで常に動いていた可能性があり、そのため動きやすいのです。また、砂は水分を含んで飽和状態になると、荷重による沈下が少なくなりますが、砂の中の水分が逃げようとすることで、斜面などの支えのない表面で砂が滑ることがあります。

多くの実験により、砂の吸水力は粒子の細かさとともに低下し、砂は完全に湿った状態では体積の約3分の1から5分の2に相当する水分を含み、そのほとんどが排水可能であることが示されています。そのため、砂の状態は変化しやすく不安定です。砂岩に井戸を掘り、定期的にポンプで水を汲み上げると、ある程度の距離にわたって岩盤から水分が排出されます。排水空間は 35円錐形で、頂点が井戸の底、底面が表面で、土壌の性質と井戸の深さに応じて範囲が異なり、砂の多孔質の性質を示しています。

圧縮されていない珪質海砂の隙間は、J・ワット・サンデマン氏（M. Inst. CE）によって、砂の体積の約40%を占めると測定されました。粗砂、細砂、あるいはその両方の混合物の場合、隙間はそれほど変化しません。水中でランマーで圧縮すると、その体積は12.5%減少します。破砕された赤色砂岩の隙間は、8インチのリングを通過できるほどの大きさで、全体の体積の36%を占めることがわかりましたが、砂が接触しているため10%、水中の場合は15%が加算されます。

隙間の割合。
3インチのリングを通過する砕けたウェールズの石灰岩 50·9
砂利、砂を含まない。25インチのリングで測定された小石から破片まで 33.6
ウェールズ産の石灰岩と砂利を上記と同じ割合で混ぜたもの 34·0
アングルシー石灰岩の石工の震え、4インチのリングで測定された小さな砂利の破片 48·0
ランコーンの赤色砂岩は大きく、4インチのリングから8インチのリングまでの大きさの破片があります。 50·0
同じく小さく、砂から4インチのリングで測られる破片までサイズは様々です 34·0
前述の2つを等量で混ぜた場合 36·0
実験は、砂質土および開放型砂礫土における既知の大きな沈下性、その透水性、細砂が水流によって容易に流砂となること、そして水分による締固めと圧密への適応性を明確に示しています。突き固められた砂は、打ち固められる量とほぼ同量の水で飽和すると沈下します。これは、砂の体積が水によってどれほど大きく影響を受けるかを示しています。また、盛土においては急速な締固めが利点となるものの、浸透量が均等であることが重要です。

純粋な砂の上に基礎を築くための主な条件、すなわち、砂が横に流れ出たり、基礎が崩落したりしないことは、切土や盛土では明らかに達成できない。 36側面の支持がなくなると、斜面が侵食されやすくなり、水が不均一に流れ込むようになります。砂質土への水の影響が、砂質土の不安定性の主原因となります。切土を掘削する場合、乾燥している場合は切羽が非常に急な斜面になることがよくありますが、飽和状態になると砂が流れ出ます。また、砂利と砂の場合には、砂利を構成する石は変化しませんが、全体が沈下します。

砂利はさまざまな状態で見つかるため、ここで考慮されているように分類するとよいかもしれません。

きれいな砂利とは、小石の多い海岸にほぼ近い状態を指します。砂がかなり含まれている場合は砂質砂利、ローム、泥灰岩、粘土の場合はローム質砂利、泥灰岩質砂利、または粘土質砂利となります。

砂利丘は、水で浸食された岩石の大きな集積で、淡水堆積物の砂と泥灰岩と混ざった巨石が含まれている可能性があり、粒子間の天然の結合物質によってしっかりと固定され、弱いコンクリートに似た状態になるほど凝集しているように見えます。ただし、マトリックスが溶解する可能性は常にあるため、永続的な安定性に頼る前に、水を使用して塊をテストし、大気にさらして、それが硬く結合した砂利かどうかを判断することをお勧めします。

砂利は、水を注入して浸透させると、より固くなり沈下しますが、砂利で人工の基礎を作る場合、水の浸透と突き固めがなければ信頼できません。

丸い表面を持つ粒子から成る土はすべて緩みやすく、その上に重量物を置くと粒子が転がって剥がれやすくなりますが、角張った破片の場合は（そのようなことはめったにありませんが）、この傾向は軽減され、安息角はより急になります。

砂や砂利に必要な傾斜に関しては、粒子が角張っていて、粗く、硬く、きれいであるほど、傾斜は急になります。

37正確に砂利と呼べる土は、1.5対1よりも緩やかな傾斜を必要とすることはほとんどなく、通常はより小さな傾斜で十分ですが、緩い場合は数フィートの深さでも垂直に立ちません。

硬く硬化した砂利の塊が垂直に岩のように立ちます。

砂利が石英または砂岩の玉石で構成されている場合、またはかなり大きな石が混じった非常に粗い砂利である場合、またはきれいな小石のビーチのような場合は、1 対 1 から 1 1/4対1 です。

均一な大きさの通常のきれいな砂利で、比率は1対1程度です。

徹底的に圧縮された、硬くきれいな砂、約 1 対 1。

緩い砂と軽い砂利、1 ¼ 対 1 から 1 ½対1。

砂、砂利、粘土、岩石の破片の不規則な層、1 1/4 対 1 対 1 1/2対 1。

植物質が混ざった砂、粘土質またはローム質の砂、約 1.5 対 1。

砂に含まれるカビや粘土の割合が大きくなるにつれて、混合されている土の性質、湿り具合、また表面の露出度に応じて、より緩やかな傾斜が必要になります。

粘土質ロームは 1.5 対 1 から 3 対 1 の傾斜を必要とし、水流が達すると移動する砂は流砂となり、水平になっても安定しませんが、排水して土台を固定すれば、通常は 3 対 1 から 4 対 1 の傾斜で安定します。一方、固く、清潔で、角張った砂の盛土は、突き固められたがむき出しのままにしておくと、波の影響を受けにくく潮汐作用にさらされると、2 対 1 から 2.5 対 1 の傾斜で静止します。

ローム質の土壌と植物性カビは、高さが約 5 フィートを超えない場合、相当の期間、ほぼ垂直に立ったままになります。

粘土。
粘土質土壌の切土や盛土に関しては、おそらくこれほど水や空気の影響を受け、扱いが難しい土壌は他にありません。粘土質土壌は、水に触れず大気にさらすだけで膨張するため、トンネル工事で膨張するのを考慮すると 6 インチという寸法は珍しくありません。 38この性質と乾燥時の収縮性だけでも、粘土は特に滑りやすく、亀裂や割れ目が生じやすく、表面がほぼ不浸透性であるにもかかわらず、そこから水が滴り落ちる可能性があります。粘土を常に乾燥した状態、あるいは自然の状態に保つことができれば、安定し滑りも発生しないはずです。しかし、これは不可能です。粘土は可塑性によって重力の影響を受けず、水が相当の期間にわたって粘土中に浮遊しているため、蒸発は非常に遅いことが知られています。また、同じ粘土でも、状況によってほぼ垂直に立つこともあれば、非常に平坦な斜面しか立たないこともあります。そのため、常に変化しやすいため、非常に危険な土壌となり、非常に不安定で危険な性質を持つ、非常に紛らわしい土壌に分類されるべきです。つるはしを回すほど硬いにもかかわらず、水と空気によって急速に崩壊してしまうこともあります。しかし、このように硬く密集した状態にある粘土に気象の影響が及ばないようにすれば、強固な基礎を築くことができます。

ロンドン粘土は、自然状態では通常約10%の水分を含んでいます。粘土の透水性が高いほど、滑落が発生しやすくなり、表土が軟らかく、緩み、崩れ、ぬめりのある層が形成されます。この層は防いだり除去したりするのが困難です。そのため、湿地や亀裂を埋め立てた後は、密に敷いた芝、焼いたバラスト、灰、または白亜質の層で覆うのが効果的です。

一般的につるはしを使う必要がある固い青土は、粘土の中でもおそらく最も安定しており、裂け目がなければほぼ不透水性である。しかし、黄土をはじめとするほとんどの粘土は、地質が不均一で、断層や割れ目が頻繁に発生し、水が浸透すると表面と塊が泥状で半流動性となり、水平にしか動かない。これは、ロンドン地区のトンネル建設中に発生した圧壊で痛ましい経験をした。亀裂を伝う水は、ぬるぬるして滑りやすい表面を形成し、処理や防止が非常に困難である。地盤の自然な起伏が移動に抵抗しない限り、 39深い切り込みでも浅い切り込みでも、滑りは長距離にわたって広がる可能性があり、かなりの静水圧が発生する可能性があります。

粘土は、その構造の乱れ、性質の多様性、そして亀裂の存在により、均質なもの以外は危険で滑りやすい。特に黄色粘土や層状粘土は、塊に多く見られる鉱脈から水が浸入するため、その危険性が増す。黄色粘土は青色粘土よりも乾燥時にひび割れやすく、しかもその速度もはるかに速いため、危険な性質を持つ。塊が湿っているだけでも、亀裂があれば水が浸透し、不安定な状態に陥る。また、亀裂や空洞に水が溜まり、塑性状態になることも少なくない。

しかし、粘土質土壌に対する水分の作用による有害な影響を防ぐ努力においては、粘土質土壌が過剰に排水され、乾燥しすぎると収縮し、ひび割れや亀裂が生じる可能性があることを忘れてはなりません。主な目的は、ひび割れや亀裂の形成を防ぐのに十分な湿潤状態を常に維持すること、同時に粘土質が十分に乾燥して固まるようにし、ペースト状やパルプ状の状態にならないようにすることです。言い換えれば、安定した自然な状態を維持し、過剰な水が土壌に浸透したり表面に到達したりすることを防ぐことです。

リアス粘土は、主に石灰質物質を多く含むため不安定で、泥灰土に近い状態です。経験的に安定していることが分かっている 3 対 1 の傾斜を採用したにもかかわらず、イングランド中部諸州のヘイズ層では激しい地滑りが発生しました。この土壌の成分のわずかな変化や不利な位置によって、このような不安定な土壌では地滑りが発生します。

純粋な粘土は乾燥すると約5%収縮しますが、砂が含まれていると収縮率は小さくなります。砂の重量の2倍を混ぜると収縮率は3%にまで減少します。また、粘土に不純物が増えるほど、透水性は低下します。ほとんどの粘土には珪質土が含まれていますが、砂が含まれていると粘土はより開放的になり、水は浸透しやすくなります。 40砂質粘土は浸透性と排水性に優れていますが、粘土と砂の混合物は水に浸すとドロドロの状態になる可能性があるため、必ず試験することをお勧めします。砂質粘土には多くの種類があり、いずれも通常、多かれ少なかれ不安定です。砂と雲母を混ぜた赤色粘土、青色砂質粘土、砂質緑粘土、硬質赤色砂質粘土、様々な色合いのローム質粘土、暗灰色、赤色砂質粘土、黒色粘土質ロームなどが挙げられます。

粘土を湿潤な状態に保つことができれば、亀裂はほとんど生じないでしょう。湿潤と乾燥が絶えず繰り返されることで亀裂が生じ、水が崩壊を完結させます。一部の粘土は、固まった状態では空気や水の影響を受ける表面積が小さいため安定していますが、掘削や堆積の過程で粘土が緩み、砕け散ると、すぐに泥状になります。湿っているときは柔らかく、容易に押し固められる泥やシルトでも、乾燥したり大気にさらされたりすると、固まって縮んでばらばらの塊になってしまうような泥やシルトは、湿ると元の状態に戻るため、危険な土壌です。粘土や固まった土は常に疑いの目で見るべきです。なぜなら、自然の状態では堅固で耐候性があるように見えますが、かき乱されるとすぐに土木工事の用途では役に立たなくなり、ある状況ではほとんど軟らかい粘土のように立ち、かき乱されて湿っていると水平面を呈するからです。このような地盤は、地殻が固まって硬化しているため、4対1 ～ 8対1の傾斜で静止している場合がありますが、地殻が崩れると露出し、単なる流動性のある泥と化します。粘土質土壌の表層での風化を防ぐため、その上に厚さ1フィートほどの砂利層が敷かれています。これは保護効果だけでなく、粘土質土壌を覆うことで、土壌から砂利層へと水が押し出され、そこから排水溝へと浸透するという考え方に基づいています。

土木工事における粘土の安定性に関する特性を知るための大まかな方法​​は、粘土の一部を燃やして色を観察することです。白くなったり、白っぽい色になったりした場合は、 41粘土は一般に、赤みがかった色や黄色がかった色をしているときよりも滑りにくいです。もう一つ、簡単な実験をすることもできます。粘土片を水に入れ、水に浸すのにかかった時間と表面がどの程度まで浸るか、そして粘土が非常にぬるぬるしていて少し傾斜した面を簡単に滑り落ちるかどうかを確認します。これで粘土の粘り強さをおおよそ判断できます。また、重さを量ることで砂の量を推測することもできます。他のすべての条件が同じであれば、粘土に含まれる砂が多いほど粘土は軽くなります。2種類の粘土を比較することで、土木工事における相対的な安定性についてある程度の意見を形成できますが、もちろん、考慮すべき他の多くの特徴があります。頁岩粘土、砂質粘土、ローム質粘土、泥灰土粘土などの不純な粘土はすべて、黄色や茶色の粘土よりも扱いやすいかもしれませんが、注意深い取り扱いが必要です。

二つの保持粘土層が重なり合って存在し、その間に透水性の地層がない場合、湿原地帯のように、常に排水されない限り、湿潤状態にあるはずです。しかし、二つの粘土塊の間に砂やシルトの層がある場合ほど、深刻な地滑りが起きにくいでしょう。砂やシルトの層は、粘土の亀裂（おそらくかなり深くまで伸びている）を流れ落ちる水によって侵食されやすく、その結果、二つのぬるぬるした表面が形成され、粘土が滑ります。砂利の下にある粘土には、流砂で満たされた多数の窪みや層があることが多く、常に水頭があれば、流出量は多量かつかなりの速度になります。湿った砂質粘土の切込みは、一般的に危険で、管理が困難です。

地表近くの粘土層が隆起することがあるので、その上に砂利や砂などの透水性の地層がある場合、斜面を通ったり下ったりする水の排水が妨げられ、斜面の奥の土壌は常に湿った状態になり、最終的には水をせき止めて飽和状態になり、滑りが起こることが予想されます。

隆起したり、ずれたり、ねじれたりした表層の粘土層は、一般的に様々な硬さや 42そのため、不均一に沈下する傾向があります。砂層や砂利層の上または下にある粘土層は、滑って沈下する可能性があり、その安定性は、粘土層の地形が水の浸透を妨げるかどうかに大きく左右されます。粘土層の傾斜が、おそらく隣接する河川などの自然排水口に向かっている場合、滑動面が形成され、切土によって粘土層の連続性が破壊され、その結果、支持力が失われるため、滑落が発生する可能性が高くなります。

透水性土壌が表層と粘土層の間にある場合、水は粘土層の上に溜まり、粘土層をぬるぬるさせ、粘土層上で流動を引き起こします。例えば、砂利、砂、または泥炭の上に薄い植物性土壌層があり、その上に粘土層がある場合、水、そしておそらく空気も表層を浸透し、粘土層上で滑る原因となる可能性があります。また、透水性地層の上に粘土層、例えば砂の上に粘土層、あるいは砂利の上に粘土層がある場合、粘土層が十分に厚く、浸透を防ぐのに十分な強度でなければ、下面が湿ると透水性土壌上で滑る可能性があります。粘土丘に鉱脈がある場合、そこに水が溜まり、流動する可能性があります。また、非常に濃い黄色の粘土が薄い黄色の石灰質粘土の上に重なり、さらにその薄い黄色の石灰質粘土が硬い青色粘土の上に重なる場合、それぞれの地層が天候や空気の影響を多少なりとも受けていることは明らかであり、したがって、地層の移動が予想されます。粘土丘の縁は常に滑る可能性があり、特にそれが尾根状になっている場合はなおさらです。

玉石粘土は、乾燥した天候では硬く垂直に立つものの、湿潤すると膨張し、急速に風化し、乾燥すると軟化して固まるため、信頼性が低い。このような土壌の安定性は、粘土の性質だけでなく、玉石の性質と、それらが埋め込まれている土壌への影響によっても左右され、それらを構成するすべての粒子が空気や湿気にさらされた場合の変形の程度に大きく依存する。したがって、玉石粘土は掘削が困難であるにもかかわらず、すぐに溶解する可能性がある。逆に、非常に硬く、まるで岩石のように見えることもあり、侵食や風化に対して岩石と同様に抵抗することもある。しかし、硬化した泥が固まらないように注意する必要がある。 43固い粘土岩と間違われることがあるため、水で土壌をテストすることをお勧めします。

粘土に含まれるシルトの層、柔らかいペースト状の土、または石鹸のような土は、大気や水の作用で分解されているため注意が必要です。また、特に柔らかい茶色の粘土、赤や暗黄色の粘土は、空気に触れると葉理が細かくなり崩れます。薄片状や切りたての新鮮な状態では粘り気が強く、塊ではゆるくまとまっていますが、砂の細い脈が含まれていることが多く、水が浸透してもそのまま残り、排水が非常に困難です。また、粘土に雲母の微細な非粘着性粒子が含まれていると、水によって分解されることもわかっていますが、掘削は困難です。ゴルト粘土の中には、乾燥しているときは安定しているものの、湿っていると石鹸のような状態になり、扱いにくくなるものもありますが、青灰色のゴルト粘土は通常粘り気が強く、ほとんど水を通しません。ゴールト粘土には砂はほとんど含まれず、石灰質物質が多く含まれており、通常、ロンドン粘土のように膨張したり膨らんだりしません。

一部の粘土は乾燥すると安定して固まるように見えますが、漂流物や乾燥した泥である場合が多く、水と大気の影響で元の状態に戻るだけです。褐色粘土や玉石粘土はこのような性質を持ち、明らかに消滅しやすいため、危険な粘土です。

粘土やあらゆる保水土と同様に、常に水が存在し、粘土の不透水性が水の重力による排水を妨げ、また雨季によって透水性の粘土部分が徐々に過剰に充填され泥状になることで、粘土切土の掘削や盛土の設置から数年後に地滑りが発生することがあります。粘土盛土では、中央部にかかる重量が大きくなることで、水が徐々に斜面に向かって押し出され、地滑りを引き起こす可能性があります。そのため、浸透を軽減するために地層を覆うことが重要です。粘土盛土では亀裂や裂け目が生じる可能性があり、水の存在によって滑動面や空洞が形成され、徐々に地盤が軟化してしまう危険性があります。 44粘土質土は、地盤の推進力と均一な支持の欠如によって崩壊するまで、内部で固まり続ける。したがって、粘土質土は粒状土よりも扱いが難しい。局所的な弱さが崩壊の原因となるため、土塊は健全であっても、亀裂や裂け目がすぐに大きくなり、盛土を貫通して傾斜面に達する可能性がある。静水の濾過は、水が通常の吸収力に戻る程度であれば盛土の滑りを引き起こすことはないかもしれないが、その限界を超えると、浸透水がせき止められ、静水圧と表面の湿潤を引き起こし、凝集力を破壊し、粒子を崩壊させる。

建物の壁の中に粘土が含まれていると、内部の土壌と外部の土壌の状態が異なる場合があり、有害な作用や不均一な沈下が生じる可能性があります。その結果、膨張したり収縮したりする土壌では、湿気や乾燥の状態に応じて外部または内部の圧力が発生する可能性があります。その結果、外部の地面は天候の影響を受けますが、内部の土壌はそのような影響が比較的受けません。

頁岩は、黒色であれ褐色であれ、水によって分解され、時間の経過とともに軟化します。また、緩い状態と固い状態があります。緩い状態の場合は保護が必要であり、表面を風雨にさらさないでください。頁岩に含まれる黄鉄鉱は、水が浸透すると塊が分解し、危険な状態になる原因であることが判明しています。

泥灰土は、赤、青、灰色、黄色など様々な色合いを呈し、主に粘土と石灰から構成されています。粘土が優勢な場合は粘土泥灰土、白亜が優勢な場合は泥灰土粘土または白亜泥灰土と呼ばれます。触ると乾燥しており、酸を加えると発泡します。この発泡によって石灰の存在が明らかになります。また、異なる塊を比較することで、その相対的な量をある程度判断できます。泥灰土の性質は、石灰が優勢か粘土が優勢かによって異なります。

白亜泥灰土は、ほとんど浸透しない地層として機能し、より浸透性の高い土壌からの水の浸透を阻止するが、ほとんどの石灰質土に共通する亀裂が存在するため滑りやすい。 45これらの割れ目は、掘削された地面によって切土で露出され、以前は閉じ込められていた、または転用されていた泉からの流れが促進され、おそらく無害な地下水の通過が妨げられ、その結果、状態の変化により地面が緩んで不安定になる可能性があります。

泥灰岩は非常に硬く、つるはしや棒では掘削できず、発破が必要となる場合もありますが、一部の種類は気象の影響で崩れて軟化するため、斜面は保護が必要です。そうしないと、表面が絶えず流れ落ち、浸食されてしまいます。灰色泥灰岩は一般的に風化が早く、粘土分が多いと空気に触れると粉々に崩れ、砕けて断片化し、水分を吸収します。また、砂分を多量に含む場合もあり、泥灰岩粘土と砂層は常に滑りやすいため、すぐに不安定な状態に陥ります。斑入り泥灰岩は不安定ですが、赤色泥灰岩は通常安定していますが、それでもトンネルで覆う必要があります。不透水性またはそれに近い状態のものも同様です。しかし、石灰が塊から分離する泥灰岩は不安定です。すぐに「スラリー」状態になる粘土または泥灰岩土、あるいはすぐに液状になる土はすべて不安定と分類されます。例えば、カナダで見られる硬い「パン」土壌の一部は、空気、雨、雪、霜の作用によって融解し、扱いにくくなり、青いペンキのようになり、すぐに排水溝を埋め、斜面を流れ落ちて切土を覆い尽くします。また、インドで見られる表層の黒綿土は、水分の作用で膨張し、乾燥すると粘土のように収縮するため、安定性に疑問があります。

予想通り、泥灰岩や粘土質の泥灰岩は、天候の影響にさらされると膨張したり収縮したりして、粘土のように振る舞い、分解したり、ばらばらになったり、分離したりします。そして、岩の上に積み重なると、特に傾斜している場合は、非常に滑りやすく、すぐに泥状になり、表面がぬるぬるしているため、危険で不安定な土壌です。そのため、傾斜した岩盤の上に置かれると、少しでも動けば動きやすくなります。 46水や振動など、存在するか増加する要素。比較的透水性のよい地層が硬い泥灰岩の上に重なると、水は後者の土に浸透し、その上の層は不安定な地盤の上に置かれるため、滑りやすくなる。青泥灰岩、あるいは小さな砂利や砂質粘土の層と混ざった泥灰岩は非常に危険で、空気と水によって膨張して崩れ、非常に平坦な斜面を必要とする軟弱な状態になる。湿ると膨張し、乾燥するとひび割れや亀裂が生じる粘土質泥灰岩はすべて、水が浸透するため不安定であり、泥灰岩に砂脈が発生すると、水が相当の深さまで浸透し、切土層や切土底の下の地盤を緩く不安定な状態にする可能性がある。このような土壌を盛土に投入すると、切土の場合よりも処理が困難になる。水を吸収・保持するため、排水や排出が事実上不可能になるからである。

アンステッド教授は粘土質土壌を以下のように分類しています。

砂を 30 ～ 40 パーセント混ぜると 粘土質ロームになります。

40 ～ 70 パーセントの砂と混合すると、 真ローム土およびローム質土になります。

しかし、90パーセントの砂が含まれるようになって初めて、それは砂質土となります。

5 ～ 20 パーセントの石灰を混ぜると、土壌は泥灰土になります。

しかし、20パーセント以上の石灰分が含まれる土壌は、石灰質土壌とはなりません。

粘土質土の安息勾配は 1 対 1 から 12 対 1 までの範囲にあり、粘土が単なる乾燥した泥で飽和状態になると、水平になるまで安息状態にならないことがあります。

切り口では、空気や湿気によってひどく損なわれない限り、強くて密な粘土は、

1 1/4 対 1対1 対 1。
保護された斜面と適切な排水を備えた青粘土などの通常の粘土と、堅い玉石粘土、

約1.5～1
47プラスチック粘土から、

2対1から3対1へ。
疑わしい性格のリアス粘土、

3対1から4対1へ。
ロンドン粘土の表層、

3対1、
弱い粘土の場合も同様です。

盛土においては、高さ、傾斜方法、堆積時の土壌の状態、与えられる保護、土塊の均一性などに大きく左右され、土塊が大きいほど排水が困難になります。

堅い粘土は、面の高さが約10～12フィートを超えない範囲で、短期間はほぼ垂直の斜面を維持することができるが、それ以下の傾斜で永久に維持される粘土はほとんどない。

中程度の高さの場合は1.5～1、
水中にいない作業では、一時的に 1 対 1 の傾斜を保つこともありますが、運河のように斜面が水で覆われていて、波や洗浄の影響を受ける場合は、水深がどんなに浅くても、1.5 対 1 より小さい傾斜で静止することはめったにありません。

堤防の高さは約30フィート以上であるべきでしょうか

平均2対1です。
固い粘土から、

深さに応じて、 1½対1から2½対1まで。
切土中の水の浸透と圧力によって生じた塑性粘土は、表面が保護された盛土の急斜面でも立ち上がる可能性があり、注意深く傾けると、

1.5対1から2対1、
しかし、静水圧により、同じ粘土でも切土に 2 対 1 から 3 対 1 の傾斜が必要になる場合があり、 5 対 1 の傾斜も必要であることがわかっています。

変化する傾斜システムと傾斜の範囲については、第 6 章で説明します。

48粘土、ローム質、泥灰土、あるいは可溶性粒子を含む土壌の場合、その水分量が斜面の必要な平坦度を左右することを常に念頭に置くことが重要です。水分量は変動するため、一定の角度で静止する粘土でも、水分が過剰に加わると滑り出す可能性があります。そのため、排水と保護が重要になります。粘土の凝集強度もまた大きく変動します。水やその他の原因によって強度が低下し、場合によっては破壊される可能性があるため、その値は変動するものとみなすべきであり、したがって一般的に信頼できないものです。

河岸に求められる静穏勾配は、水流の露出度と流れに対する抵抗の程度、そして表面の保護の程度に応じて、広範囲にわたります。運河、排水路、あるいは通常の河川では、保護されている場合は1.5対1、保護されている場合は5対1の範囲となります。しかし、ほぼ垂直な河岸を持つ、小さく浅く流れの緩やかな川も数多く存在します。河岸の土は粘土質であることが多いため、この勾配は粘土に分類されます。通常、粘土は様々な性質を帯びているため、安定勾配は特定の純粋な土壌の勾配から判断することはできません。河口付近では、堆積した際の洪水よりも強い洪水によって流されやすい堆積物で覆われていることが多く、また、一定または増加する波の作用によって侵食されることもあります。通常の粘土質、ローム質、粘り強い、または簡単には動かないシルトと砂の川岸は、中程度の深さで侵食されない流れの中で、表面が保護されている場合、水路が新しく切られたときに約 1.5 対 1 の傾斜になります。

覆われていない、または保護されていない場合は 2 対 1 から3対 1 ですが、性質が疑わしく均質でない粘土質土壌、または玉石粘土の場合は約 4 対 1 です。

2対1から3対1が最も一般的な勾配ですが、湿地では表面が保護されていない限り、恒久的に5対1の勾配を維持することができません。最も簡単で便利な保護策としては、束石工や砂利敷き、芝張りなどがあり、新しい水路を作る必要がある場合は、 49決定すべき問題は、斜面を保護せずにそのままにしておくことができるほど十分に平坦にする方が安上がりになるのか、それとも、保護カバーの維持にかかる推定コストを適切に考慮して、1.5対1などの急勾配にして表面を注意深く覆い保護することが好ましいのか、ということです。

一般に、粘土などの均質な土では、地下掘削は最も水分が少なく、したがって土砂崩れも起こりにくい。しかし、粘土は膨張すると非常に大きな力を持つ（空気と湿気の作用で土壌が撹乱されることが多い）ことと、乾燥すると収縮することから、粘土地でのトンネル掘削は危険な作業となる。失敗を防ぐための主な予防策は、粘土の膨張に十分なスペースを確保すること、露出部分を最小限にすること、アーチと壁と粘土の間を乾燥した硬くて圧縮可能な充填材で埋めること、ライニングには最も丈夫なレンガか圧縮強度の高い材料を使用すること、あらゆる方向にできる限り均等な支持を与える型枠（円に近いもの）を採用すること、水が溜まらないように十分な排水口を残すこと、そして滲出する水をすべて徹底的に排水して適切な排水路に優しく導くことである。

50
第3章
切土または盛土における滑りの一般的な影響。 – いくつかの保護および修復作業の列挙と検討。 – 滑り土の処理。

滑落の影響に関して最も重要な考慮事項は、それが危険を及ぼし、交通を阻害するか、あるいは工事の無制限な使用を妨げるかどうかです。これは非常に解決が難しい問題です。鉄道における経験から、約10～15フィートを超える深さの切土における土工の滑落は、盛土における滑落よりも交通を妨害し、停止させる可能性が高いことが分かっています。特に、側面の地面を除いて、盛土における滑落は、土木全体が移動したり、低速列車が通過できないほど不安定になったりすることはめったになく、通常は木製の架台や土留め、その他の一般的な手段で仮設道路を維持できます。切土で滑落が発生すると、崩落した土砂が土木を覆い、他の方向には移動できなくなる可能性があります。恒久的な道路が完全に埋もれている場合があり、他の修復工事が完了するまでは滑落した土砂を掘削することは望ましくない場合があり、そのため、それらの工事が完了するまでは交通が停止されます。切土深さが浅く、例えば元々1.5対1の勾配で掘削されていた切土が3対1または4対1の勾配を帯びている場合、バラストに接触しないため、滑落による重大な影響は最小限に抑えられ、交通に支障をきたすこともなく、現場の道路作業員によって修復できる。しかし、盛土の場合はそうではない。したがって、切土深さまたは盛土の高さは、後述する他の考慮事項とは別に、支配的な条件として考慮する必要がある。

堤防や土砂崩れが発生する高さまたは深さ 51切土がどのような方法で壊滅的な結果をもたらすかは、いかなる法則によっても確かめることはできませんが、検討中の盛土または切土と同じ状態で特定の土壌が安定している最も平坦な斜面を知っていれば、切土の滑りがどこまで及ぶ可能性があるか、また盛土がどこまで陥没するかを大まかに予測することができます。たとえば、元々 1.5 対 1 の勾配を持つ深さ 15 フィートの切土は、レールを覆うことなく実質的に 2 対 1 の勾配をとることができます。同様に、10 フィートの切土は 2 対 1 よりわずかに緩い傾斜です。地表から少しの深さでは、緩いまたは不安定な土壌でない限り、切土は 2 対 1 よりも急な傾斜になることを考慮すると、おそらく、全体として、適切な地下水面の形成は別として、技術者が、たとえ疑わしい土壌であっても、切土に向かって 10 フィートから 15 フィートより浅い深さの傾斜路にある場合を除き、切土に高価な対策を講じることは正当化されません。なぜなら、切土は発生した後でより経済的に修復できるためであり、気象の影響によって不安定な部分の位置が判明している場合も同様です。しかしながら、特に粘土質の土では、10 フィート程度の中程度の深さの切土でも激しい滑りが発生し、地層に向かってわずかに傾斜した軟質の地層上を浅い深さの連続した土塊が前進し、切土を完全に塞ぐため、交通を完全に停止する必要が生じました。ただし、これは例外的なケースでした。

世界中のあらゆる場所に、気象条件や気候条件が極めて異なる切土が数多く存在し、また、考えられる限りのあらゆる種類の土質において、土砂の移動防止策が講じられていない箇所が数多く存在します。例外としては、柵の内側に表面排水溝を設け、斜面の麓付近に自然発生したもの、あるいはその他の理由で形成されたものなどがあるかもしれません。また、予防措置が講じられていない切土や盛土も数多く存在します。しかし、それらはほとんど手入れを必要とせず、そのままの状態です。この事実は当然、次のような疑問を生じさせます。土砂移動防止のための工事は、いつ実施すべきでしょうか？ 費用 52予防措置や保全措置が必要とされず、滑落の重大な結果が最小限に抑えられる場合、そのような措置を講じることは正当化できない。また、不安定さを誘発するような危険な土壌や土質において、滑落の影響が一時的または永続的に悲惨なものとなる可能性がある場合、建設の経済性が現在では鉄道延伸の合言葉となっているにもかかわらず、そのような予防措置が講じられていないことも正当化できない。その場合、復旧と維持の費用が大幅に増加し、比較的少ない初期の保護費用をはるかに上回ることになるため、公共交通が停止し、生命と財産に損害が発生する可能性があるからである。

前後のページは、予防工事の必要性について正しい判断を下す上で、また、通常は迅速な判断が求められる地滑りの修復のために考慮すべき主要な点を想起させる上で、少しでもお役に立てればと願って執筆したものです。地滑りを防ぐために講じるべき対策、そして地滑りが発生した場合に必要な工事に関して、一つの修復方法の成功例から一般化するのは誤りです。なぜなら、個々の土壌を個別に検討し、地滑りの原因を突き止める必要があるからです。大きな土塊の前進を止めようとしても無駄です。地滑りの原因を特定し、除去するか、あるいはそれ以上の動きや劣化を防ぐ程度にまで軽減・制御しなければなりません。均一に水分を放出する砂や多孔質の地層は、特定の場所に自由水を放出する土壌とは異なる扱いをする必要があります。同じ土壌でも、状態が異なる場合は同様に扱います。このような工事の目的は、土壌を支え、維持し、排水し、斜面や地層に水が溜まるのを防ぎ、移動が不可能になるようにすることです。したがって、斜面に向かって流れる水は、浸透する前に遮断して排出する必要があります。排水方法は土壌の位置と性質によって決まり、排水作業の主な目的は、土壌を 53常に最も固められた状態を保つ。排水を妨げずに、一般的な防腐剤で表面を覆い、雨、霜、雪解けによる有害な影響から保護する。特に天候の影響で急速に崩壊する土壌の場合に有効である。

切土や盛土における滑落や陥没を防止するために採用できる手段のいくつかを以下に列挙する。

1. 切土、自然地盤、盛土内の堆積土を系統的に排水し、盛土の重量を支える力と全体的な安定性を高める。
2. 各斜面の麓近くと、柵線に隣接する斜面の上部に側溝を設ける。
3. 斜面にある集水排水溝。
4. フェンスラインに隣接し、排水管と接続する、破損したろ過材で満たされた井戸。
5. 斜面の麓に、一定の間隔を置いて支柱を立て、排水溝や対抗砦として機能する木製の溝。
6. 堰き止められた畑の排水路から出た水を排出するための水路。
7. 斜面または切土層にある湧き水、または盛土を堆積させる予定の地盤中に存在する湧き水。
8. 地層の中央部が高くなるように設計することで、水が側面の排水溝または地下水位に流れ込み、残留しないようにし、適切な排水設備を設けます。
9. 掘削を開始する前または堆積させる前に側面排水溝を造る。
10. 盛土を築くべき地盤に水が溜まらないようにする。
11. 斜面を版築土、焼いたバラスト、チョーク、砂利、灰、またはその他の保護材料で覆う。
12. 斜面に芝を張ったり、芝生の種を蒔いたりする。
13. 斜面の麓の線に対して直角または斜めに、突き固めなどにより固めた材料の層を斜面に堆積すること。
14. 斜面にベンチ、テラス、またはセスを設ける。
15. 法面の麓を石積みで覆う。
16. 石や吸収材を詰めた溝で斜面を分割する。
17. 斜面に重みを付けて内部の水の圧力を打ち消し、平衡を回復します。
18. 法面の麓にある胸の高さの擁壁。
19. 斜面の一部または全体を、砂利、石、砕けたレンガ、灰などと組み合わせて規則的に敷かれた粗朶床または柴で覆うこと。
20. 土手や斜面に砂利、白亜、焼いたバラスト、灰、瓦礫などで作った基礎塁。
21. 不安定な土壌層の斜面の先端にある乾式壁。地層レベルより上にあり、岩や固い土の上に重ねられている。
22. 切土または盛土の底に向かって斜面の平坦度を変化させたり増加させたりすること。
23. 切土、擁壁（頭上支柱の有無にかかわらず）
24. 貯水池や斜面に、根が深く広く張った樹木、低木、灌木を計画的に植える。
25. 切土法面の上部付近で傾けられたり投げ出されたりした土砂の除去。
26. 土を堆積させる前に、自然の地面から芝や緩んだ物質、腐敗した物質をすべて除去します。
27. 傾けたり掘削したりする前に、すべての雪と凍土を取り除き、凍土が堆積しないように注意してください。
28. 盛土を傾斜させる必要がある地面を、法面の先端から中央に向かって下向きの傾斜で形成し、浸透する水を流すか、または法面に到達するのを防ぐために、中心線に沿って乾式排水溝を構築する。
29. 盛土を施工する地面をベンチングする。
30. 盛土を傾斜させる予定の地面を硬質透水性層で覆う。
31. 堤防の土台を横切るように石やその他の硬質透水性材料を詰めた溝。
32. 土手法面の先端を芝で覆ったり、芝で土塁を作ったりする。
33. 大雨や降雪、霜が降りた後は、飽和状態の土壌をすべて破壊するために作業を 1 日か 2 日間停止します。
34. 大きな亀裂が生じた場合は、それを埋める。
35. 地球を重くして凝縮させる。
36. 土の支持力に応じて盛土の基部の面積を増やす。
37. 堤防を形成する際に、岩、根、芝、木の枝、灌木などを排除する。
38. 2つの盛土の接合部における固結を促進し、分離を防止する。
39. 土の固めを促進するために盛土を傾斜させる。

以降の章では、多くの保護・修復措置が具体的に挙げられます。ここでは、より一般的な原則について言及します。保護工事を行う際には、切土が掘削された目的や盛土が行われた目的を考慮する必要があります。なぜなら、壁の溝掘りのように表面が一時的に露出している場合もあれば、運河のように部分的に水に覆われている場合もあるし、運河、貯水池、干拓地の盛土のように片側が完全に水没していない場合もあるからです。また、鉄道や道路の切土や盛土のように気象の影響に完全にさらされている場合もあります。地滑りの修復には定型的な作業体系はありませんが、経験から、土壌を小さな部分に分割し、それらを均等に圧密していくことが、多くの場合、効果的な初期対策であることが分かっています。しかし、深い切土の場合、特に丘陵の斜面で掘削する場合は、地層の下に坑道を設置し、それを高所側の竪坑と接続して含水土壌を掘削し、水が斜面に到達しないように排水する必要がある。これは、特別な対策を必要とする滑落とみなされる。切土が流動地盤や安定性に疑問のある透水性土壌にある場合は、一般的に効果的な井戸と覆工坑道のシステムが必要となる。 56最悪の土壌であっても、十分な対策が必要になる場合があります。可能であれば、井戸は不透水性の地層に数フィート埋め、その直径は人が掘削できる最小の寸法とし、井戸間の距離は、採取する水の量に応じて、例えば30フィートから60フィートとします。井戸は坑道で繋ぎます。主要な井戸の間には、小さな中間井戸を設けることができます。効果的な施工のためには、このような工事は注意深く均一に施工する必要があります。さもないと、水が溜まってしまいます。排水不足によって地滑りが起こったことが分かっている場合は、滑り落ちた土砂を除去し、排水溝を設置するだけで十分な対策となる場合があります。固定式の排水溝と比較した、緩い排水溝システムの利点は、開放型の排水溝は地盤のわずかな沈下にも追従し、効率を維持できることですが、詰まらないように注意する必要があります。流動性や不安定な土壌では、すべての工事を速やかに完了させる必要があります。斜面の場合は、谷側から排水作業を開始して水を汲み出すのが最善です。丘側から作業を開始すると、排水が完了するまで水が溜まる溝ができ、地滑りの原因となる可能性があります。地滑りの修復は、20フィート程度などの短い距離であれば、複数の場所から同時に開始できます。また、盛土の場合は、作業は中央部分から斜面に向かってではなく、中央に向かって進めるのが原則です。溝や坑道は短い長さで作ることをお勧めします。これは、地盤をできるだけ乱さないためだけでなく、作業を注意深く均一に行わないと水が局所的に流れることになるため、監視を完全に行うためです。

地滑りの程度によって、対策はある程度左右されます。幅2～4フィート、深さ1～2フィートの、石を詰めたシンプルな開放型排水溝を底から上まで設置すれば、10～15フィートといった浅い切土や盛土、あるいはそれ以上の深さや高さの溝を掘るには十分でしょう。また、地滑りした土砂とその周囲の完全な排水、そして排水管やパイプによる土砂の分割も可能になります。

57短期間に過度の降雨量がある国では、表流水や激流を可能な限り捕捉し、堤防や切土を通過する前に流速を落とすこと、滝の麓に池や「転流池」を設けること、あるいは、雨量がそれほど大きくない場合はダムを建設して流速をせき止め減速させることが必要であることが分かっています。このような予防措置を講じないと、洪水は土壌を浸食し、河床は徐々に深くなります。また、堤防の法尻には壁を設け、暗渠を設け、堤防の幅全体にわたって石を詰め、水路や流水が必要な斜面には石を敷き詰める必要があります。集水池もまた、表流水が切土や堤防に到達する前に水位を制御し、また制御を可能にする上で有用であることが証明されています。

盛土の滑りの主な原因の多くは、第1章などに列挙されている。盛土の滑りを防止するための最も重要な対策としては、盛土の土槽から徹底的に排水すること、元の地盤表面への流れを防ぐこと、排水を盛土の下部に浸透させること、天端で雨水を濾過すること、そして表面を保護することなどが挙げられる。

盛土の安定性は土壌の粘着力によって左右されるものではありません。砂や砂利の盛土、あるいは粒子に悪影響を与えない材料で作られた盛土は、侵食から保護されていれば十分に平坦な斜面を維持でき、粘土や、粒子が溶解しやすく水によってすぐに劣化してしまう盛土（たとえ元の粘り強さがいかに優れていたとしても）よりも安定します。盛土の一部が飽和状態になった場合は、内部の水を汲み出して排水する必要があります。下面はほぼ確実に湿っているため、基部に排水溝を設け、斜面には多孔質の材料で溝を埋め、場合によっては浅い井戸をいくつか掘る必要があります。斜面と地層は、余分な水分が吸収された際に元の状態に戻らないように覆う必要があります。多孔質土 58土壌の性質や状態、盛土の高さに応じて、幅6～10フィートのカウンターフォートを間隔をあけて設置するか、排水作業による一時的な土砂崩れの際に盛土を支えるため、同様の材料で連続した盛土を法尻に設ける方法があります。盛土において処理が必要となる最悪のケースの一つは、粘土質または泥灰岩質土壌の場合で、冬季に中央部分が湿った状態で最初に築堤され、その後しばらくして必要な幅まで盛土が完成したときに凍結状態、またはそれに近い状態、あるいは堆積時に土壌が凍結してしまう状態です。

ロシアでは、このような盛土に雨水が浸透すると排水できず、堆積して最終的に斜面を決壊させることが分かっています。また、凍土が解けると、凍土から水が滲み出しますが、凍土が完全に解けるまでには相当の時間がかかります。こうして水はいわば土塊に取り込まれ、保水性の強い土壌では、土をひっくり返さない限り排水が困難になります。そして、表面がぬかるみ、全体的に不安定になります。このような盛土を強固にするには、常に費用のかかる作業が必要であり、適切に堆積させた盛土ほど堅固にすることはできません。沈下が止まった後、このような場合に認められている対策は、地盤を不透水性の層で覆い、盛土を線路レベルまで砂で盛り上げることです。この砂は最終的に補修にのみ使用され、斜面は慎重に刈り込まれ、播種されます。

通常の意味での「滑落」とは考えられていないが、表土の滴り落ちは、放置すれば滑落を引き起こす可能性のある動きであり、土壌が液状化して工事用地の外側に流れ出たり、排水溝を塞いだり詰まらせたりするため、しばしば注意が必要となるため言及されている。粘土質または石灰質の土壌、例えば粘土泥灰土や粘土質白亜の切土や盛土において、厳しい霜の後の雪解け、干ばつの後の大雨、あるいは急激な天候の変化の後に雪解けが起こった場合、また、地盤の形状が滑落に有利である場合に、滑落が起こることが予想される。 59購入した土地の外の土地への通路が狭くなると、斜面を覆う、排水する、地表を固める（後者の作業は難しいかもしれない）などの手段で斜面を保護するか、柵の線の近くに小さな土塁を築くなどして、そのような問題を防がなければなりません。

塩分やその他の溶剤を相当量含む地盤では、水が地盤に浸透しないように注意する必要があります。浸透すると、土壌は直ちに損傷し、地盤沈下を引き起こします。また、北チリで硝酸ソーダを製造する土壌は、基礎として安定させるためには完全に乾燥した状態に保たれなければならないことが分かっています。塩性土壌はすべて、地盤沈下や滑りが発生する可能性があると認識すべきです。

イングランドの製塩地域では、塩水の約25%にあたる塩水を地表に汲み上げて白塩にすると、地盤沈下が起こります。これは、事実上、地下の支持層、すなわち岩塩層を汲み上げることと同じです。また、河川が連続していたり​​、豊富な泉がある場合は、岩塩に水が供給されて塩水になります。これらの地域で盛土を維持してきた人々の経験から、沈下が均一である限り盛土を高くして維持することは可能です。しかし、以前は比較的乾燥していた古い坑道に水が浸入すると、不均一で危険な地滑りや陥没が予想され、その規模が大きすぎると、復旧に多額の費用がかかります。沈下が均一であれば、最も簡単な方法は盛土を上げることです。沈下速度は大きく変動し、平均すると年間2フィートから5フィート程度で、塩水の汲み上げ量や水の浸透量などによって異なります。このような土地の堤防では、深刻な滑落を防ぐために常に注意を払う必要があることは明らかです。

崖や丘陵の端で、緩い岩盤が粘土質の土と結合しているものの、塊として滑り落ちないほど十分に安定している場合、鉄道や道路の上に覆土を敷設する必要があるかもしれません。これは、剥がれた岩盤が地表に落下したり、斜面が損傷したり、大きな岩盤が崩れ落ちたりするのを防ぐためです。このような場合の斜面を覆うことは、 60役に立たないが、岩の破片を捕らえるために特別に建設された、開いた深い溝があれば十分かもしれない。

スリップがいつ発生したかを判断するための重要な質問は次のとおりです。

1. ずれた土は全部取り除くべきか、それとも一部だけ取り除くべきか?
2. 滑落によって生じた空洞はどのように埋められるのでしょうか?
3. 破壊された物質は再び利用できるか？
4. どのような保護対策を講じるべきでしょうか?

最も効果的かつ経済的な修復方法を決定する前に、滑落箇所と滑落した土砂の徹底的な調査が不可欠です。切土や盛土の上部または下部に脆弱な部分や撹乱要因が存在すると、滑落の原因となる可能性があるからです。盛土は全体としては堅固で、一部のみが滑落して沈下する場合もありますが、その後不安定になり、異なる対策が必要になる場合があります。あるいは、局所的な修復のみで済む場合もあり、除去すべき滑落土の量は少量です。盛土全体が広範囲に滑落する原因は、通常、盛土の土台に湧水がある場合や、盛土の土台下の地面に水が流れて表面が油っぽくなる場合です。透水性土の盛土が、盆地のような窪みを持つ不透水性の地盤の上に傾くと、水は排水レベルに達するまで溜まり、深刻な滑落を引き起こす可能性があります。このような場合、滑落した土砂を除去し、水を汲み上げて恒久的に排水する必要があります。盛土の上部が滑り、下部が安定している場合があります。その場合、動きが法尻から始まり、法面が外側に膨らみ、盛土が沈下する場合ほど深刻ではありません。前者の場合、下部が影響を受けず、排水が妨げられていない限り、滑り落ちた土砂を取り除く必要はありませんが、排水することをお勧めします。また、滑り落ちた土砂と盛土の堅い部分との間に水が集中したり滞留したりしないようにする必要があります。そうしないと、法面の法尻が不安定な状態になります。

61切土の場合、地層を開放したままにするために、滑落した土砂全体を掘削しなければならない場合があります。しかし、盛土の場合は、土砂が柵の外側に広がっていない限り、土砂を完全に除去する必要はありません。それ以上の動きを防ぎ、土壌を排水すれば、除去は不要です。しかし、ほとんどの不安定な土砂では、滑落を止めることはできますが、通常は常に監視が必要であり、安定性に疑問のある場所になります。土砂の滑落は、発生後できるだけ早く補修する必要があります。これは、滑落を修復して交通の中断を回避するためだけでなく、滑っていない部分に悪影響を与え、動きを誘発しないようにするためでもあります。

土壌が非常に軟らかく、シルトが多く、排水が困難な場合、滑った土を取り除くしか方法はないかもしれないが、そのすべてを掘削する必要はないかもしれない。なぜなら、その土は水が溜まる貯水池になる可能性があり、天候の影響で撹乱されやすいからである。しかし、より堅い土壌では、滑った土の一部を掘削し、斜面の表面に対して直角またはほぼ直角に傾斜する層状に突き固め、滑っていない土塊からしみ出る水が突き固められた土やそのようにして建設された対抗塁に流れ込むのを防ぐために、滑った土のラインのほぼ底に排水溝を挿入することができる。しかし、非常に不安定な土壌では、カウンターフォートだけでは十分な支持が得られない場合があり、斜面の全部またはかなりの部分を取り除き、水をやり固めた入手可能な最良の材料で置き換える必要があるかもしれません。ただし、単に土を押し固めて傾斜した層に堆積するだけでは安定性を確保できない可能性があり、滑り落ちた材料が非常に柔らかく、簡単に排水できないことが判明した場合は、それを掘削し、その場所にしっかりとした堅い土を敷く必要があります。

スリップの基部が、移動が発生する前に存在していた可能性のある側溝の底と同じ高さにある場合、排水口は溝の高さより下にする必要があります。そうしないと、座部に水の流れが誘発され、さらに不安定になる可能性があります。また、スリップが底部より下に伸びている場合は、 62切土の場合、滑った土を固い地盤まで除去し、表面が隆起するのを防ぎ、法面の先端が動かないように堅固にするのに十分な重さの乾燥した材料で空隙を埋める必要があります。

滑落土が粘土や頁岩の場合、固い地盤になるまで、あるいは不燃性の土の上で、その場で焼却し、一種のレンガの残骸に変えてから、元の場所に戻すことができます。しかし、この方法は費用がかさむ可能性があり、固い土を入手する方が安価である場合もあります。それでも、他に入手できない材料がある場合は、これが滑落を修復する唯一の経済的な方法となるかもしれません。粘土や頁岩をその場で焼却するかどうかを決定する前に、例えば1トン以上の石炭で製造できるバラストの量と、すべての費用項目を含めたコストをテストすることをお勧めします。石炭1トンを焼却すると10～12立方ヤードのバラストが得られますが、この量が非常に少なくなると、焼却コストが高騰し、滑落土を固い土にしたときに、この方法による修復が不可能になる場合があります。これは、材料に含まれる水分量と土壌の性質に大きく依存します。例えば、粘土中のシリカの量が増えると燃焼が困難になり、粘土中の石灰の量が増えるとバラストの質も悪くなります。したがって、純粋な粘土は最良の焼成バラストになります。スリップド・トーを焼成する場合は、しっかりとした地面の上に置き、必要な通風を得るために、燃えにくい石や材料の層の上に載せる必要があります。層の厚さは土壌の湿り具合によって調整する必要があり、完全に燃焼させるには1フィートから2フィートが必要です。1フィート未満の層が必要な場合は、スリップド・トーを焼成バラストにする工程は通常非常に高価になりますが、もちろん、その場所の石炭の価格に大きく左右されます。焼成バラストの価格は1立方ヤードあたり1シリングから2シリング6ペンスです。後者の価格に達した場合は、良質の土を調達する方が安価になる場合があります。スリップド・トーが 63炭質頁岩に近い黒色または暗褐色の状態になると、容易に燃えることがあります。より粘土質の頁岩を燃焼バラストにするには少量の石炭が必要です。徐々に粘土質になるにつれて、石炭の量が増えます。青粘土は完全に燃焼すると、一般的に他の粘土よりも優れたバラストになりますが、排水路としてはきれいな砂利には及びません。

乾燥した土砂を元の位置に戻すだけでよいかどうかを検討する際には、法尻の堅い地盤に基礎を設けた土留め、法面の溝や排水溝、そして場合によってはスリップの座面下に粗い石積みを設け、スリップの一部または全体を排水する排水路として機能させた場合でも、盛土の手つかずの部分が重量を支えられるかどうかを判断する必要があります。いずれにせよ、元の盛土と盛土または土留めの間に水が集中しないようにする必要があります。特に砂層やシルト層のある土壌では、スリップした土砂は層状に移動することが多く、そのまま放置すると各層が水層を形成し、その上であらゆる地層が滑動する可能性があります。そうなると、斜面が非常に平坦になるまで土砂は安定しない可能性があります。土砂全体を除去することが最も安価な対策です。崩落した土砂によって露出した表面は、水が溜まったり滞留したりしないように、刈り込み、その中の亀裂をすべて埋める必要がありますが、崩落した土砂は、支えとなり表面の一部を覆ったままにできるため、短い長さのみ掘削する必要があります。また、崩落した土砂の上部は乾燥しているかもしれませんが、必ずしも最も安定しているわけではないことを覚えておく必要があります。

滑落した土砂を除去し、元の斜面まで20～30フィート間隔で粗い砕石壁を築き、滑落した土砂をひっくり返して土砂で埋め戻すという方法は、成功を収めています。他の保護策が講じられていない限り、交換した土砂は芝で覆うことをお勧めします。その後、動きの兆候が見られた場合は、さらに数回の点検が必要です。 64排水溝としても機能するカウンターフォートは、通常、均衡を回復させます。このシステムは、滑落した土塊を分離し、細部まで排水と支持を行うことで土砂の移動を防ぐという考え方に基づいています。カウンターフォートの基礎は、滑落の座面直下ではなく、しっかりとした地盤内に設置する必要があります。滑落した場所や移動した土砂を複数の部分に分割しなければ、排水は不可能な場合があります。主な目的は、滑落した場所と滑落した土砂を徹底的に排水し、実質的に排水溝で囲み、水が溜まらないようにすることです。

土地の価値が低く、切土が山腹や丘陵の斜面にある場合、公共事業の開通前に大規模な地滑りが発生していることを確認し、排水や支持だけでは不十分な場合があるため、水流で土砂を緩めて地滑りがなくなるまで除去することが賢明です。このような状況では、特に不安定な土砂が最終的に分離される際に、容易に水流を流すことができる場合は、これが最善の策です。

65
第4章
水の浸透に関する注記。 – 異なる種類の土質およびさまざまな条件下での切土および盛土の排水システム。 – 暗渠、パイプ排水溝、溝、溝、集水排水溝の建設。

切土および盛土における水の浸透と排水に関して、切土においては、地表直下に水が滞留したり局所的に流れたりしないように、水を穏やかに汲み出し、導くことが最も重要です。これは、表層水が斜面を侵食したり、斜面外の地面を飽和させたり、集水したり、流路を形成したりすることを防ぐためです。また、土壌が通常の状態よりも水分を多く含まないようにする必要があります。なぜなら、吸収が粒子を溶解または分離する状態に達すると、たとえ微細な粒子であっても、水流の作用によって滑落が発生しやすくなり、水流や振動が運動を開始するために必要な撹乱力を与えるからです。盛土においては、盛土を敷設する土地の上または数フィート下における水流を防ぐことが最も重要な予防策の一つです。水流は斜面の根元や基底を撹乱し、傾斜した土と地盤の接着力と摩擦力を低下させ、滑走面を形成するからです。

地盤への水の滞留は防止しなければなりません。鉄道や道路はほとんどの場合平坦ではないため、傾斜の開始部分や勾配の変化部分での集水、特に地盤から斜面への水の流れの局所化を防ぐ必要があります。重要なのは、切土や盛土を均一な状態に保ち、沈下が均一になるようにすることです。豪雨の影響を注意深く監視することで、 66斜面や地層、水が溜まっている場所、そして切土や盛土の他の部分と同じ状態に表面を復元するための手段。水は滑落の主原因であり、土壌の摩擦と粘着力が水によって損なわれ、場合によっては破壊されるため、季節によって大きく変化する浸透が最大になるとき、つまり土壌が湿潤または濡れた状態になるとき、特に雨季の開始直後に滑落が最も起こりやすいことは明らかです。大雪が解けたとき、およびすぐに連続して降った雪が解けたとき、浸透が大きくなることが知られています。また、特に地層が川に向かって傾斜している場合、そして降雨量よりも浸透によって水量が決まる泉の場合、多雨な冬はしばらくして流量を増加させ、土壌が飽和状態になる可能性があります。

どのような状態の土壌においても、浸透、蒸発、気象の影響がどの深さで止まるか、そしてそれらの影響がどの程度であるかを決定できれば、切土や盛土の排水に関する指針となる規則を導き出すことができる。通常の切土や盛土の施工方法は、水道施設の濾過床の施工方法とは大きく異なるため、そのような目的で行われる実験は、前者の工事との比較にしか役立たない。なぜなら、土壌の状態と性質が水の浸透性に影響を与えるからである。例えば、切土の場合、掘削過程における表面の多少の撹乱、植生や被覆の除去、地面の大気への露出などを除けば、土壌の通常の状態はあまり変化しない。しかし、盛土では、自然界ではほとんど知られていない方法で、異なる土壌が混ざり合うことがあり、土壌の混合物の種類は非常に多く、密度、乾燥、湿気など、ほぼ飽和状態に達するあらゆる状態になる可能性があり、したがって、いずれにしても、土壌がかき乱され緩められる結果、浸透が一時的または永続的に増加する。

67水の浸透に関する一般原理は、特に土木工事における滑落に関係するため、ここでは簡単に触れるだけにとどめます。しかし、浸透する水の量は斜面の安定性に大きく影響します。なぜなら、表層水が無秩序に上部の地盤に浸透したり吸収されたりして斜面を流れ落ちてしまわないようにするためです。そうしないと、滞留した水が一時的に天日干しされた面を押し出す傾向があります。切土を掘削する場合と同様に、地表が露出し、土壌から植生が除去されるため、水はより容易に浸透します。掘削後、直ちに以前のように覆土を行わなければ、その正常な状態は維持されません。切土や盛土において、浸透が均一かつ規則的であるかどうかを確認することは非常に重要です。水は上部から下部へと重力で流れ、最も容易な経路、つまり抵抗が最も少ない経路を見つけるため、必然的にある程度の浸透が発生します。その経路は必ずしも最下層にあるとは限りません。

年間降水量は国によって大きく異なり、イングランドでも狭い地域でもかなり異なるため、土壌への影響は場所によって大きく異なります。例えば、イングランド南南西海岸の最端では、年間平均降水量はおよそ48～50インチで、海に近く風下側の高地で最大となります。西から東に向かうにつれて徐々に26～24インチに減少し、エセックスでは約20インチと最小となります。したがって、降水量の違いを考慮する必要がありますが、熱帯地域の降水量と比較すると、このような降水量は取るに足らないものです。なぜなら、降水量はしばしば長時間続くにもかかわらず、1時間あたり1インチに匹敵し、場合によってはそれを超えるからです。最も激しい降水量とその通常の発生時刻を把握しておく必要があります。なぜなら、降水量が平均的な最も雨の多い地域の2倍以上になるような特殊な地域では、土木工事が必要になる場合があり、また、平坦な海岸よりも近隣の丘陵の麓や頂上で降水量が大幅に多くなることが多いからです。信頼できる情報源からの地域情報は、一般的な知識と照らし合わせれば最良のガイドとなります。熱帯地方では、20～30インチではなく100～200インチの降雨量を処理する必要があり、年間降雨量の半分に達することも珍しくありません。 68イギリスでは24時間で雨が降ります。ある国では十分な防護策が、降雨量の違いや土壌の浸透抵抗力の違いによって、別の国では役に立たない場合もあることは言うまでもありません。

明らかに、浸透は季節によって大きく変化し、雨期が続いたり、豪雨が続いたりすると、浸透する水の量が増えます。しかし、降水量の低下の影響は、発生後しばらく経たないと実感できない場合があります。これは、周囲または遠くの丘陵の雪解け水で水が供給されている地域や川では、冬ではなく、暑く晴れた、したがって一般に乾燥した天候で蒸発が最も大きいときに、水が低地に到達するためです。また、平坦な砂漠では一般に降雨量は非常に少ないですが、砂漠を取り囲む山脈では降雨量が多くなります。特に熱帯の国では、経験から、嵐や降雨は局地的で狭い範囲に及ぶことが多く、ある地域は他の地域よりもそのような被害を受けやすいことが証明されています。また、通常、嵐や降雨の継続時間と強度は不規則です。

川の位置も、谷の片側への水の浸透に、他側よりも大きな影響を与えることがあります。川は谷の中央を流れることは稀で、一般的に丘の急峻で高い側に近いからです。土地の形状は、地中に浸透する降雨の流れと量に大きく影響します。丘陵地帯や透水性の低い土壌では、水は最も容易な経路を通って隣接する川に速やかに排出されます。一方、平坦な土地や透水性の土壌では、雨は地表に浸透して地面を潤すか、泉として再び湧き出てきます。

排水によって土壌の保水力が自由に働かなくなるため、水は主に土や水路に保持されるのではなく、急速に排水溝に流れ込み、時には溝が形成されます。また、降雨量が多い場合や比較的短時間に降雨があった場合、土壌が排水され、したがって 69より乾燥した状態では、排水されていない湿った状態よりも多くの水を吸収し、水がより速く通過するため、排出量と速度が増加します。

地面は、単に表面から水が浸透して蓄積したり、あるいは湧き続ける泉によって湿潤状態にある場合があります。一方、雨の少ない地域では、ほぼ絶え間なく降り注ぐ太陽の乾燥力によって、地面の表面とその下数フィートの部分が、より深い部分よりも最も硬く、堅い状態になっていることがよくあります。裸地では、植物が点在している場所が湿潤な場所であることが多いです。

雨水は、岩石などの吸収力の低い土壌や、粘土などの透水性の低い土壌から、多孔質の土壌よりも速く流れ落ちるため、地表への流出量は大きくなります。特に地盤が切土に向かって傾斜している場合は、水たまりができやすく、脆弱な箇所ができやすくなります。丘陵斜面や台地で切土を掘削すると、排水の流れが変わる可能性があること、また盛土が排水を遮って妨げる可能性があることを覚えておくことが重要です。また、地層が掘削箇所に向かって傾斜している場合は、明らかに掘削箇所への排水が有利になります。

水が土壌に浸透したり、亀裂や鉱脈を通って滴り落ちる場合、水は不浸透層に達するまで浸透し続け、そこで方向を変えて流れ​​になることがあります。したがって、浸透性のある地層が不浸透性の地層の上にあり、不浸透性の土壌が傾斜している場合は、支流と小川や川の合流点の近くと同様に、流量の増加が予想されます。

排水地区では、特に多孔質の土壌では、一般的な排水レベル、つまり最も近い排水溝や下水道の底面付近の深さより下に達するまで、通常は大量の水に遭遇することはありませんが、砂や砂利などの透水性の土壌の場合、または隣接する川や海の潮位が基礎の高さまたはそれ以上に上昇すると、干満の間に流れ去る時間よりも多くの水が敷地または排水区域に浸透し、水位が上昇し、体系的なポンプが必要になります。 70ただし、河床または海岸に不浸透層を堆積するか、シートパイルやその他の手段で流れを制限することによって、浸入する水の量を十分に減らすことができない限り、洗掘に対する耐性によっては、緩い土壌での作業は危険な場合があります。

粘土質土の場合、滑落に関して特に懸念されるのは、亀裂を伝って水が滴り落ちることです。亀裂は切土のように底面より深くまで広がり、ぬるぬるした表面を作り、土塊を分離して最終的に動きやすい手段を提供し、粘土の膨張または振動によってそれが完了する可能性があります。粘土質土の水分の吸収と保持に関する、M. Inst. CE の Baldwin Latham 氏の実験では、次の結果が得られました。最も硬い粘土が最も多くの水分を保持しました。粘土質土は、重量の 40 ～ 60 パーセントの水分を吸収および保持できます。泥灰土は純粋な粘土よりも水分の保持量が少なくなります。ローム質土の場合、保持される水分の割合は重量の 35 ～ 60 パーセントで変化し、砂と粘土の混合物は、自然に保持される水分の量を制限するためです。

白亜質土壌では亀裂が生じ、水の浸透と気孔を通した大気の影響により動きが生じ、岩の割れ目や亀裂も崩壊の経路となるため無視できません。

ほとんどの土壌は乾燥すると水を吸収しますが、定期的に灌漑すれば、土壌の性質、傾斜、土地の相対的な高さに応じて、必要な水分量は少なくなります。盛土のように砕かれた土壌は、切土のように砕かれていない状態よりも多くの水を吸収します。例えば、実験によると、粘土質で保水性の強い土壌は約7%、軽くて多孔質の土壌は約6%多く水を吸収することが分かっています。もちろん、この増加量は土壌によって異なります。湿った保水性の強い土壌であっても、手で触れると、水分に対する耐性はかなり低下します。

エヴァンス氏は、純粋なチョーク層を通した浸透は、砂利、ローム、カビを含む通常の表土を通した浸透よりもはるかに大きいことを実験によって証明しました。 71芝で覆われており、冬季の浸透率は土壌1に対して白亜1.5程度、夏季は土壌1に対して白亜2.6程度である。白亜が水を通す深さは、通常の表土よりも約60%深い。

雨は白亜層や露出した土壌を浸透し、不透水性の地層に達するか、飽和状態に達した場所に到達します。飽和状態に達した時点で、水は流れ去るか、飽和度が徐々に上昇することになります。そのため、大雨の後、水が浸透する時間があり、降雨量が平均を超えると、場所によっては小川が湧き出しますが、局所的な過剰がなくなると、このような湧水も止まります。しかし、切土においては、亀裂からの流れに注意が必要であり、亀裂の大きさはそこから湧出すると予想される水の量を示す可能性があります。白亜層からの水の供給は、無数の亀裂を浸透する雨水に由来するものであり、石灰岩、砂岩、花崗岩、砂、粘土など、あらゆる岩石において、雨水は亀裂、層、鉱脈を介して供給され、湧水が形成されるという見解は、一般的に一致しているようです。

砂を通じた水の浸透に関しては、常にかなりの量になると予想され、土壌は特定の条件下では水分を帯びることがあります。M. Inst. CEのグリーブス氏は、通常の表土を通じた平均的な浸透量は砂の約3分の1に過ぎないことを実験で示しました。しかし、通常の土壌表面からの蒸発量は砂の同様の表面の約4倍であり、また、通常の表土における浸透量は全体的に少なく、通常の土壌を通じた浸透量は降雨量の約25%であるのに対し、平均的な砂では80%に達する可能性があります。

実験により、砂の吸収力は粒子の細かさに応じて規則的に減少し、「重量で計算した場合、砂質土は20パーセント以上を吸収しないが、荒野などの泥炭を含む砂質土は80パーセントも吸収する」ことも判明しました。

72ローム質土壌が吸収する水分量は、土壌を構成する粘土と砂のどちらが優勢であるかによって大きく異なります。土壌は粗い砂や細かい砂と混ざり合い、飽和状態になると流砂のような状態になります。

浸透作用の一般的な効果は、以下のように簡潔に説明されています。水が地中の細孔に侵入すると、それまで存在していた空気または液体が押し出され、前者は上方に、後者は下方に押し出されます。

切土や盛土における水の浸透について簡単に触れたので、次に排水について考えてみましょう。排水は、予防的なもの、すなわち土砂崩れを防ぐためのものか、修復的なもの、すなわち土砂崩れを排水するためのものかのいずれかです。

土工における滑落防止のための排水作業の目的は、排水源を探し出し、排水口から水を汲み取り、優しく排水することで、切土斜面に到達したり、堆積したり、浸透したり、あるいは閉じ込められたりして、切土斜面をドロドロの状態に変えてしまうのを防ぐことです。水が自由に排出されること、そして雨水や地表水の浸透を抑えることが最も重要です。切土や盛土の排水は、井戸、暗渠、閉水路または開水路、パイプ、そしてあらゆる合理的かつ経済的な形状の排水管によって構成され、様々な場所に設置できます。これらと様々な排水システムについて説明すると、膨大な量の論文が必要になります。ここでは、精巧な排水が必要なのか、それとも単に地下水位と地表排水だけで済むのか、掘削と堆積のプロセスにおける注意、斜面の保護、そして移動を防ぐのに十分な傾斜をつけることなどについて、明確に示します。可能であり、時間が許せば、危険な土壌での排水は、常に主な掘削の前に、そしてどんな場合でも同時に開始する必要があります。

岩や固く透水性のない土は表面排水だけで済むかもしれないが、すべての不安定で多孔質な土、深い排水、そして通常土全体から水を滲出させる粒状土は、それらとは異なる処理を必要とする。 73土壌は特定の場所で水を排出しますが、砂質ロームとシルトのような混合土壌の排水は非常に困難です。表面浸透を防止または軽減するために、斜面の麓にカウンターフォートと排水溝、および斜面と上部の排水溝に不浸透性の集水溝を設ける場合を除き、この種の土壌で採用する最良の方法は、間隔を置いて井戸を掘り、地下水の流れや浸透を遮断することです。土壌中の水を排水または吸い上げようとすることは、比較的失敗に終わります。浸透する水の量を減らすことが目的であり、その後、蒸発、水を振り落とす傾向がある振動、そして時間によって、土壌を徐々に望ましい乾燥した状態に変化させます。井戸を支え、閉塞を防ぐために、砕石または粗い砂利で満たすことができます。

粘土質土壌のように、容易に水を吸収しない土壌への水の浸透を防ぐことは有益です。土壌を排水したり、元の状態に戻したりすることが経済的に不可能になる場合があり、地層が隆起したり、混ざり合ったり、透水性と不透水性が混在したりしている場合は、科学的な排水技術の適用のみが効果を発揮します。水源が特定されれば、切土全体に完全な排水システムが必要なのか、それとも斜面の一部だけに十分なのかが分かります。湿気と水の浸出は局所的な場合もあります。その場合は、斜面に穴を掘り、排水管を設置して水流を取水することで、表面を灰などの吸収材で乾燥させることで、湿気を解消できます。湧水がある場合や水の流れが局所的である場合は、パイプやタイルの排水で十分です。特に、緩い土壌では、覆われた排水管を清掃するための開口部を設けることをお勧めします。レンガ、石積み、コンクリート、パイプ、その他の硬質排水管は、不均一に沈下する可能性のある地盤には適さない場合があります。ひび割れや漏水が発生する可能性があり、緩い接合のパイプや重ね合わせたタイルの排水管が必要になる場合があります。粘土質の土壌では、表面の縦方向および横方向の排水管だけでは不十分である可能性が高く、土砂の深部排水も必要になります。 74土を堆積させる地面は排水し、その上に砕石の層を置く必要があり、切土または盛土は深い開いた乾いた石の溝によって小さな排水領域に分割されます。

丘陵地の表面が植生に覆われているか、土壌が不透水性であるため、水が十分に浸透しない場合があります。その場合、おそらくは露出した、保護されていない切土の斜面を水が流れ落ちる可能性があります。滑落を防ぐため、特に岩盤の上に漂砂が堆積している場合は、流出を注意深く制御し、適切な場所に排出する必要があります。そうしないと、土壌が飽和状態になり、劣化する可能性があります。また、盛土を建設する場合は、盛土の土手下や自然地盤への水の流れを防ぐ必要があります。

切土の斜面がかなり長く急峻な場合は、段丘状にして複数の段丘面と短い斜面に分割し、集水溝を設けることが望ましい。集水溝は、表面が不透水性であることから、表面水が急流化し、洗掘力が高まるのを防ぐ。丘陵斜面の全ての表面水は管理されるべきであり、集水溝で十分である。

堤防基底部に貯水壁を設けるために不透水性地層を隆起させる場合、谷側の斜面を横方向に面排水することは無意味である。なぜなら、丘陵から流れ落ちる水は不透水性地層の最上部まで堰き止められ、堤防基底部を飽和させて滑落を引き起こす可能性があるためである。このような場合には、丘陵から谷まで貫通排水路を設け、隆起した不透水性地層には通水を妨げることのないように穴を開ける必要がある。

乾季と雨季がある国では、雨季が始まった直後の降雨の目に見える影響から排水に必要な措置を計算するべきではないが、乾季に蒸発した水分を土壌が吸収または保持し、 75熱帯地方や極めて雨量の多い地域では、降雨量が非常に多く、突然かつ継続的に発生するため、水路に自然に流れ込み、その流路を迂回させたり、大幅に変更したりしない限り、水を制御することは不可能となるため、排水の唯一の効果的な方法は、地域を小さな区画に分割することである。例外的な状況として、鉄道が渓谷内に河川の近くに建設され、盛土の材料が締固められた土、または地盤が堅固な場合、洪水位が分かっている場合は、河川の越流水、または鉄道に向かう地表水が、鉄道線路を緩やかに通過するようにすることが賢明である。その際、鉄道線路は、作業の妨げにならない程度の高さに維持し、逆流水が排出されないよう確保する必要がある。そうしないと、盛土が滑落する可能性があり、十分な水路を確保し、盛土の恒久的な安定性を確保するために、広範囲かつ頻繁な橋梁、暗渠、または排水路の設置が必要となる。

いずれの場合も、排水溝を効果的に設置するには、その深さ、位置、範囲、数を決定する必要があります。また、排水溝の数が少ないほど流速と流量が大きくなることを覚えておく必要があります。また、小さな排水溝を多数設置すれば土壌は持ちこたえられますが、1つか2つしか設置しないと、流水の浸食作用によって地表が崩れてしまう可能性があります。地下水位の確保、切土や盛土の土台の表面排水だけでは、あまり役に立ちません。なぜなら、上に重なった土が地層上で滑り落ちる可能性があり、この地層が十分に排水されていないと、雨によってすぐに均衡が崩れてしまうからです。もちろん、地滑りが発生した場合、排水溝を効果的に設置するには、地滑りが発生した層よりも下、特に粘土や保水性・不透水性の土壌では、地滑りが発生した層まで設置する必要があります。例えば、黄土粘土では表面排水はほとんど役に立ちません。

水がどこから湧き出るかが分かっている場合は、排水は局所的に行われる可能性があり、また、泉が封印されていない場合は、斜面にパイプを挿入する必要があるかもしれません。泉を汲み上げて誘導するまでは、排水システムは効果を発揮しないからです。

76湧水の上にスタンドパイプを設置すると、水位が上昇する高さから、供給源の落差がほぼ分かります。可能であれば、この高さを確かめておくべきです。なぜなら、斜面や地層をあまり掘削することなく、重力を利用してパイプで水を排出できる場合があるからです。ただし、保護された表面以外で、水を排出する目的で水が沈殿したり溜まったりしないように注意する必要があります。

斜面上部の集水路に設置する集水溝については、掘削工事を開始する前に設置する必要があります。集水溝は、本来であれば斜面に向かって流れていく表流水を誘導して保護する役割を担う一方で、水を局所的に集水させ、集水して斜面へ浸透させることで浸透を増大させる可能性があることに留意することが重要です。斜面が傾斜している場合は、表流水が谷に衝突するため、斜面上部よりも谷側を保護する必要があるかもしれません。しかし、集水溝が実質的に不透水性で、表流水を穏やかに誘導する場合は有利です。一方、透水性土壌の場合は、不透水性になるように設置しない限り、集水溝を設置しない方がよいでしょう。集水溝は、柵を支える支柱の基礎を弱めることなく、斜面上部から可能な限り離れた場所に設置する必要があります。また、水を速やかに排出し、堆積物や氷による閉塞の可能性を減らすために、相当の傾斜を持たせる必要があります。排水溝に適度な勾配を設けるだけでも、側溝が侵食され、水が斜面に浸透して水路が形成される可能性があるため、底部を保護する必要がある。また、土壌の性質によっては、側溝を効果的に機能させるには相当の深さが必要となるため、側面も覆い、支える必要がある。多くの土壌では、切土の際に側溝の表面を覆うのに十分な量の石を採取し、それらを粗く詰めることができる。小さな石を大きな石の間に押し込むと、徐々に隙間が埋まる。また、柴、版築土、粘土などで覆うこともできる。 77状況に応じて適切な勾配を設計する必要があります。勾配は、自然または保護された河床が水による浸食を受けずに持ちこたえられる限界を超えてはなりませんが、堆積や閉塞を防ぐのに十分な勾配でなければなりません。また、排水溝は定期的に、特にイングランドでは秋、または雨期が始まる前に清掃する必要があります。また、水が溜まりやすい窪みはすべて、排水を容易にするために平らにならしておく必要があります。小さな開放型排水溝は簡単に閉塞するため、土壌の性質、状況、要件に応じて、上部の幅が1フィート6インチから3フィート以上、下部の幅が1フィートになるように設計することをお勧めします。深さは1フィートから3フィートまでです。曲がりが急すぎると水が自然と流れてしまうため、注意が必要です。緩やかな曲がりは流量を大幅に増加させます。曲がり角はできる限り緩やかで、26°または2対1を超えてはなりません。

砂質土壌や緩い土壌では、保護対策を講じなければ、たとえ砕石を詰めたとしても開放型排水溝の維持管理が困難になる場合があり、覆蓋式排水溝やパイプ排水溝が必要となる。一方、石や束石を緩く詰めた排水溝は効果を発揮しない可能性がある。いずれにせよ、砂の流出を許してはならず、迅速に建設することが推奨される。泥炭質土壌では、排水に伴う地盤沈下により、排水溝が詰まることが多い。地層内の排水溝の深さは、他の部分よりも深くする必要がある。なぜなら、最も弱い斜面の裾野では、一般的に水が最も豊富になるからである。

鉄道においては、地層の徹底した排水が線路の安定性と修繕費用の削減に寄与することはよく知られているが、ここではスリップの防止と修復との関連でのみ言及する。

斜面の排水路が遮断されている場合は、排水管または木製ダクトをそれらに接続し、切土の一般排水路に接続する必要があります。斜面の排水、排水口の確保、および土壌の支持は、斜面の裾野に透水性材料のカウンターフォートを設け、その基礎を地層面より数フィート下に置き、右側に排水路を設けることで実現できます。 78敵から斜面の頂上まで、角度や斜めに伸びる。[1]これらの開いた溝や溝は、石、砂利、硬いチョーク、灰、柴と砂利、砕いたレンガ、焼いた粘土、またはその他の適切な材料で埋めることができます。また、浅い粘土の切土の湿った場所を拾った灰などで覆うだけで十分です。粘土の切土におけるこのような溝の間隔は、一般的に10〜33フィートです。それらの位置は、斜面の局部的な水を防ぐために存在するという考慮によって決定されなければなりません。その幅は通常2フィート〜8フィート、最も一般的には4〜6フィートで、深さは斜面の表面から1フィート6インチ〜3フィート以上ですが、非常に湿った盛土では幅6〜10フィートで、土壌が大規模な支えなしで許容する深さになります。地滑りが起こっておらず、地表から 6 ～ 8 フィートほどの深さが湿っていることが確認され、溝の深さが湿った土壌の約半分の深さであれば、水を集めるのに十分です。しかし、地滑りが起こっている場合は、このような排水溝は、移動源より下まで到達するまで効果を発揮しない可能性が高くなります。斜面の麓では、これらの排水溝を地層と平行な縦溝に接続し、水を最も近い排水口まで穏やかに導きます。溝の位置、間隔、深さ、幅、方向は、土壌の性質、切土の深さまたは盛土の高さ、排水する表面の面積、その中の水量、水層や脆弱な場所の存在、その他の細かな考慮事項によって決定されます。

1 . 章を参照してください。VI、 111、112ページ。

溝を埋める材料については、均一で吸収力が高く、隙間に粒子が少ないものが望ましい。水滴や振動によって小さな材料が溝の底に落ち、溝が部分的に閉塞し、最も脆弱な斜面の裾で排水が妨げられる可能性があるからだ。砂は常に存在するため、 79洗浄されていない砂利では、水は徐々に溝の底に流れ落ち、排水が均一に行われなくなります。しかし、適切に焼成された粘土は、より均一で断片的な物質であるため、乾燥して多孔質であるため、砂利よりも優れています。しかし、十分に焼成されなければ風化してしまう可能性があります。灰と白亜は優れた吸水性を持ち、通常は均一な性質を示しますが、灰は白亜よりも優れています。白亜は、非常に硬くない限り、大気、雨、霜の影響で崩壊しやすいからです。灰に関して難しいのは、十分な量、埃のない、必要な大きさの灰を入手することです。排水性に加えて重量も必要な場合は、灰よりも焼成粘土、砂利、または白亜が適しています。焼成粘土は現場で焼成されますが、一般的に砂利よりも高価な材料です。しかし、粘土に含まれる水分量によって、燃焼に必要な燃料の量、ひいてはコストが主に決まります。頁岩が存在する場合、十分に点火することで、通常は補助なしでも燃焼するため、燃焼にかかる費用は点火と反転にかかる費用とほぼ同程度に抑えられます。すべての溝は、地層の下に設置されたパイプ、または斜面の麓から十分な距離を置いて地層に悪影響を与えない程度の距離を置いた開放型排水路に排水する必要があります。これにより、水の流れを制御し、排水口まで穏やかに導くことができます。

開削溝や斜面に挿入された溝は、土壌の凝集力を破壊し、地表の一部を剥離させるという点が主な反対意見である。土壌の凝集力と接着力があらゆる条件下で同じであれば、このシステムに対する説得力のある反対理由となるだろう。しかし、土木工事においては、湿潤から飽和まであらゆる水分レベルに達する可能性があり、凝集力は振動の影響を除けば非常に変化する。また、開削溝は確かに斜面を乾燥させ、局所的な湿度を緩和することで、排水箇所の凝集力と全体的な安定性を高める。唯一の懸念は、不注意によって溝が詰まってしまうことであり、そうなると一時的に水を滞留させ、穏やかに導くのではなく、恒久的に水を集めて滞留させてしまうため、危険となる。 80状況によっては、深い排水溝を少数設置するのが良いのか、それとも小さな表面排水溝を複数設置するのが良いのかを示すことで、この反対意見は大幅に軽減される可能性があります。適切な予防措置を講じれば、経験上、斜面に埋め立て溝を掘ることは一般的に成功し、法尻に擁壁を設置するよりも簡単で安価です。透水性土壌では、斜面を複数のセクションに分割しない限り、排水は経済的に不可能な場合があります。また、溝内の材料が十分に詰め込まれて押し固められていると、分離された部分間の摩擦が増大する可能性もあります。

切土の排水に関しては、掘削は斜面の端からある程度の距離を除いて、一時的にバラストや盛土を行う目的のみで、水路に投入してはならないとされています。なぜなら、切土は負荷を増加させ、排水される水を局所化させるからです。

前述のものよりも、より包括的な排水システムが必要となる場合があります。これには、井戸、開放型またはろ過材を充填した排水管、パイプ排水管、埋め立て溝、集水管につながるパイプを備えた井戸など、あるいはその他の一般的な土地排水方法を組み合わせたものが含まれます。例えば、柵や切土の外側にある泉から水が湧き出ていることが発見された場合、斜面を排水するために、地層レベルより下の層まで井戸を掘り、泉から水を汲み上げる必要があるかもしれません。そうすることで、斜面への水の浸出を防ぐことができます。これは、斜面に水を引き込んでから排水するよりも優れた方法です。

透水性の土壌が不透水性の地層、つまり粘土の上に砂利や砂が重なる場合、粘土の上に水が流れて砂利が滑る濡れた表面を防ぐために、柵の内側に間隔を置いて粘土層まで 3 フィートまたは 4 フィート伸びる粗く埋められた井戸と排水溝が必要となる場合があります。また、特に横方向の地面の切込みでは、粘土層の上部と砂利または砂の下部の間の斜面に集水溝を設け、その上に集水溝を設ける必要がある場合があります。

81土壌がシルト質砂質であったり、土地の形成に伴い水分を多く含んでいたりする場合は、井戸、集水管、パイプなどの完全なシステムがなければ、切土からの排水は不可能になる可能性があり、たとえそうであったとしても、土壌から水を分離することは困難です。排水竪坑を建設する際には、圧縮応力だけでなく、様々な深さにおける地圧による横方向の応力やたわみも受ける可能性があることに留意する必要があります。特に土壌が全体的に均一ではなく、湿潤度が不均一な場合は、その傾向が顕著です。

砂の掘削で「沸騰」が発生した場合、おそらく最も安価な方法は、沸騰箇所に縦坑を設置し、砂の動きを阻止しつつ水が排出される程度の重しを底に置き、水頭レベルを確かめてから排水口を作ることである（第 12 章参照）。決して湧き水を止めてはならない。止めると水が他の場所へ流れてしまうからである。しかし、湧き水は導いて排水しなければならない。重しを置くことで、砂質土、粘土、砂の上に置かれた不浸透性物質の滑りを止めることができる。また、掘削箇所の外側に、底から約 5 フィート下の深さまで井戸を掘れば、余分な水を汲み上げて対策を講じることができるが、砂を動かさないように注意しなければならない。

盛土の滑落は、水が地層を伝って斜面、そして法尻へと浸透することで頻繁に発生します。下層部は湿気や天候の影響によって崩壊し、上層部が滑ったり移動したりします。浸透を軽減し、地層への水の滞留を防ぐため、通常、地層中央部を法面上面より数インチ高くします。これはバラストの排水にも効果があるため、確かに良い方法ですが、地層幅全体が不透水性層またはバラストで覆われていない場合、いずれ効果が薄れてしまう可能性があります。バラストの法面上面と盛土の法尻部の間に保護されていない空間が残っていると、水がその隙間から浸透し、法面が湿潤して不安定になる可能性があり、特にバラストが砕石である場合に顕著です。 82また、斜面ではなく側壁がある場合、舗装工や信号手が溝の上を歩くことで陥没穴ができてしまう可能性があります。 土が滑りやすい、または滑りやすい場合は常に、かなりの高さの盛土の上部を、その幅全体にバラストまたは何らかの不浸透性土で覆うことをお勧めします。ただし、恒久的な通路も適切に排水されている必要があります。 これは、盛土の地盤レベルまたは頂上部を保護するための最も簡単な予防措置です。 草、土、ゴミ、および排水を妨げるものはすべて、盛土から定期的に除去する必要があります。 バラストの性質も、地盤表面の平坦性に影響します。 砕石で構成されている場合、枕木を均等に規則的に詰めることは、砂利バラストの場合ほど簡単には実現できません。枕木は全長にわたって均一に支持されていないことが多く、地盤への圧力が局所的になり、窪みが形成されて水が溜まります。この原因により、不安定な性質の土壌では、均衡がすぐに崩れ、滑落や陥没を引き起こす可能性があります。地盤は、水が浸透したり、地表を軟化させてバラストに浸透したり、バラストを貫通したりしないように、排水と構造が適切に行われなければなりません。さもないと、水がバラストを貫通して盛土に浸透し、盛土の一部を飽和させ、法面の上部を押し出すことで、不安定な状態が生じます。密集した粒状バラストには、必ず横断溝を設けて表土を排出する必要があります。不透水性の溝につながる横断方向の開放型タイル排水が必要になる場合もあります。陥没した盛土を修復するためにバラストを追加すると、相当の深さまで水が浸透することが知られています。2つの下降勾配によって表土が一箇所に集まると、7～10フィートもの深さまで浸透することもあります。状況によっては、堤防が湿潤すると粘土質または不安定な土質になる場合、堤防への浸透を防ぐために地層を不浸透性層で覆い、その上に置かれたバラストを徹底的に個別に排水する必要があることがあります。

堤防の土台には溝を掘る必要がある 83高い側、または両側を、柵にできるだけ近いところに設ける。盛土による地表水の遮断に加えて、地面が非常に保水性が高い場合は、座面の排水が必要になることがある。この目的で、盛土の中心線に対して直角または斜めに間隔を置いて溝を掘り、石や砂利などの硬い濾過材を詰めて、排水を制御できる。この方法があまりに高価で、常に地表水が盛土の底に流れ込んだり滴り落ちたりしないのであれば、地面を中央に向かって均等に下向きに傾斜するように掘削し、その点の水位を盛土の底の幅に応じて両側の斜面の先端から 1 フィートから 2 フィート下にすることができる。中央に小さな溝を掘り、石を詰め、上部を柴や障害物、または有効な水路として永続的に機能するために必要なその他の設備で覆い、水を最も近い暗渠または側溝に導くための排水溝を随所に設置する。盛土が築かれた堅い土の表面を水が通過していることが判明した場合、その水を遮断して排出する必要がある。また、盛土が保水性の土でできている場合、そこに流れ込んで浸透した水を取り除き、土壌を通常の状態に戻し、地滑りや陥没を防ぐために、土砂が排水されるまで、盛土の底面から数フィートの深さまで竪穴を掘る必要があるかもしれない。

暗渠に関しては、暗渠上の盛土が沈下したり滑落したりすると、暗渠の一部に不均一な歪みが生じ、破断したり、変位したりする可能性があります。その結果、排水の流れが遮断され、盛土の底部まで達して危険な状態を引き起こす可能性があります。暗渠は通常、盛土の最深部に設置される必要があるため、修理が最も困難です。このような状況では、適切な点検が行えるよう、人が容易に通行できる大きさで、適切な材料で建設する必要があります。 84耐久性のある性質。川の片側または両側に自然に堅い土手がある場合は、植物の成長や腐敗物をすべて取り除き、暗渠を横圧から解放する自然の壁を形成するために保存する必要がありますが、アーチから受ける圧力に対抗して壁を支えるために、壁の背面と川の土手の表面の間には堅い材料を挿入する必要があります。これは、暗渠の最良の形状の検討につながります。粘土質土壌、および膨張によって圧力がかかる土壌では、特に暗渠が粘土質土壌に囲まれている場合は、円形が一般に最良の形状と考えられており、同様の土壌のトンネルでは、流れを補助および誘導し、入口を開放しておくのに役立つ広がった袖壁を備えていることが証明されています。乾燥した砂や砂利などの粒状土壌では、土壌の挙動は異なり、圧力の安息角理論に沿うものとなるため、アーチにかかる応力は最大となり、その推力は側面で釣り合うことになる。一方、インバートにかかる応力は、どちらかの直壁が転倒する傾向があるため、おそらく非常に小さいと考えられる。しかし、トンネルと同様に暗渠でも、応力の正確な量や方向を特定することは不可能であるが、おおよその計算は可能である。

軟弱地盤上に暗渠を建設する必要がある場合、可能な限り掘削し、その上にコンクリート基礎を設置する必要があります。また、計算された勾配に必要な長さに加えて、余分な長さを見込んでおくことも推奨されます。

暗渠は、硬い岩盤の上にある場合を除いて、インバートを備えていなければなりません。また、インバートアーチの起点またはその下、または平らな石の排水溝の表面の高さの側壁の下またはその下に漏水がないように注意する必要があります。

川や水路の堤防は、特に暗渠の上流側では、安定しているか崩れているかを確認するために、時々点検する必要があります。そうしないと、川の流れが広がったり、方向が変わったりして、堤防の土手が侵食され、滑落を引き起こす可能性があります。 85傾斜した袖壁は、水の流れを良くするだけでなく、そのような危険から身を守る役割を果たします。また、流量を増やすことで、水がせき止められて土砂が堆積するリスクも軽減します。例えば、傾斜角が53°の場合、流量が約25%増加することが分かっています。暗渠を構成する材料の表面は、水が流れる際の摩擦を減らすため、可能な限り滑らかにする必要があります。これは、削り残しの木材、鋳鉄および錬鉄、切石積み、レンガ積み、コンクリートの場合、ほぼ同じですが、表面が砕石積みの場合は約30%高くなります。

堤防が水路の存在しない狭い谷を横切る場合、暗渠の代わりに、堤防の座面の最深部の全領域の下の地面に緩い石の層が置かれ、適切な勾配と層が与えられます。

上流側の斜面の先端はいかなる流出からも保護する必要があり、石層は下流側の斜面の先端から数フィート先まで運ばれる必要があります。

暗渠を設計する際には、次の一般原則を覚えておくとよいでしょう。

暗渠の断面が均一な場合（ほとんどの場合そうなります）は、全体にわたって同じ傾斜になっている必要があります。

できる限り、すべての曲がりを避けるか、曲がりを緩めてください。

広がった翼壁を持っています。

洗掘や水の浸透による土砂崩れを防ぐ対策を講じてください。

摩擦を減らして排出量を増やすために、表面が滑らかで均一になるようにします。

暗渠にはアーチ型のインバートを、すべての小さな表面排水溝には平らな床石を設置し、側壁に完全に接続します。

厳しい気候の国や、土壌が岩石で洪水が大量に発生する高山地帯では、暗渠を設置して堤防の先端またはその高さで水を集める代わりに、深い丘陵や渓谷に、裏地のない 86トンネルは岩盤の堤防の下に作られ、夏季にしか設置できない石積みやレンガ積み構造を避け、水が堤防の土台に触れて土砂崩れを起こすのを防ぎます。

小川の水位が許し、水が表面流出のみの場合、急峻な谷の両側にそれぞれ1つずつ開渠を造り、水を堰き止めるシステムが用いられてきました。これにより、最深部に1つの大きな暗渠を設置する代わりに、2つの短スパンの開渠と2つの水路を設置でき、費用も節約できます。また、掘削した余剰土で元の水路を埋め戻すことができます。堤防は砕石や硬い粒状土でできているため、元の水路に沿って少しでも水が浸透しても堤防に悪影響を与えることはなく、むしろ通過路を見つけます。

87
第5章
さまざまな土壌にかかるおおよその安全最大荷重。— 地球の通常の圧力。— 堆積した土壌にかかる安全最大荷重。— 盛土のおおよその安全最大高さ。

切土の深さに制限はありませんが、斜面が十分に平坦で、斜面の横方向および上方向の流体圧力、水の形成と量が地盤の安定性を損なわない範囲で、経済的な建設を考慮すれば制限はありません。ただし、盛土の場合は、地面と堆積物にかかる荷重によって高さが制限されることが多く、重量が増加するにつれて支持面積が大きくなるように盛土を徐々に広げる必要があります。

以下の安全最大圧縮荷重の値は実際の事例からまとめたものです。もちろん、人工的に堆積されていない地盤に掘削された基礎の安全荷重の目安としてのみ意図されています。個々のケースにおける地盤の状態を考慮する必要があり、大規模な工事においては、可能な限り長期間、少なくとも1か月間は実験を行うことをお勧めします。また、破損が深刻な結果をもたらす可能性のある構造物の一部を支持する基礎の特性、状態、その他の状況を綿密に確認しないのは、誤った節約です。また、連続した表面は、側面の接着力が損なわれないため、同じ面積でも離れた部分よりも大きな支持力を持つことに留意する必要があります。同様に、粘り強い土壌が狭い面積で支える荷重は、広い面積で支える荷重よりもいくらか大きくなります。これは、側面の面積が面積に比例して比較的大きいため、凝集力の影響が比例して大きくなるためです。 88しかし、緩い土壌ではそうではありません。なぜなら、凝集力は名ばかりで、過度の荷重が加わると周囲の地面が隆起してしまうからです。土壌が支えられる重量を試験する際には、過度でない限り、最初の沈下量を知ることよりも、最初の沈下後に沈下が止まるか、あるいは土壌がいわば反応して跳ね返るかを知ることが重要です。これは、堅い地盤では1/8インチから1/2インチ程度起こることがあります。もしそうであれば、地面は過度の荷重を受けていません。

実験によって、ある特定の地域における土壌の圧力を確定した後、実験時の土壌を自然状態よりも乾燥も湿潤もさせないようにし、その状態を維持することが重要です。軟弱な土壌が支える重量を試験する際には、試験台の沈下を数日間見込んでおき、定期的に注意深く水準器を用いて沈下量を測定する必要があります。多くの軟弱な土壌は依然として沈下を続けるため、1ヶ月という期間は信頼性が高く完全な試験を行うには長すぎません。軟弱な粘土質土壌では、荷重が加わった後も数週間にわたってかなりの沈下が続くことがよくありますが、特殊な土壌を除き、このような沈下は最終的には目に見える程度にとどまり、事実上停止します。いずれの場合も、十分な安定余裕を見込んでおく必要があります。地盤の性質が十分に分かっている場合は必ずしも実験は必要ではないかもしれないが、安定性が非常に重要である場合、実地実験のコストは非常に小さいため、ほとんどの場合、土壌の支持力の実際の試験を行わない理由はない。なぜなら、変位に対する抵抗力として、摩擦と凝集力のみに頼ることができる土も数多くあるからである。そのような場合、土壌にかかる初期圧力をそれほど超えてはならない。

地球の説明。 平方フィートあたりのトン数で表したおおよその安全最大荷重。
沼地、泥沼、流砂、ピートモス、湿地、シルト 0から0·20
泥水と泥炭、硬い泥炭の芝 0から0·25
柔らかく湿ったペースト状または泥状の粘土、および湿地の粘土 0.25から0.33
河床等の中程度の深さの沖積堆積物。 0.20～0.35

注意:川底が岩だらけで堆積物が固い場合は、0.75 トンまでは安全に支えることができますが、それ以上は支えられません。

89河川の洪積粘土層 0.35から1.00
沖積土、ローム、ローム質土（粘土と砂の40～70パーセント）、埴壌土（粘土と砂の約30パーセント） 0.75から1.50
湿った粘土 1.50から2.00
移動する川底の緩い砂、深さとともに安全荷重が増加 2.50から3.00
隆起して混ざり合った様々な健全な粘土層 3·00
洗掘から保護された川底の、均一で堅固なシルト質砂で、水深25フィート以下 3.50から4.00
非常に細かい砂が混ざった固い粘土 4·00

注記：粘土の場合、水分によって支持力が最大から最小に変化する可能性があるため、均一な排水と均質な状態を保つことが特に重要です。砂利と砂利が均一かつ完全に混ざっていると、支持力は通常向上します。

通常の量の水のみを含む健全な黄色の粘土 4時00分から6時00分
固い青粘土、泥灰岩、硬化泥灰岩、そして固い玉石砂利と砂 5時00分から8時00分
柔らかいチョーク、不純で粘土質 1.00から1.50
硬い白いチョーク 2.50から4.00
通常の表層砂層 2.50から4.00
河口、湾などの固い砂。 4.50から5.00

注記：オランダの技術者は、固くきれいな砂の上での安全な荷重を1平方フィートあたり5.5トンとみなしている。

20フィート以上の深さの非常に堅固で密集した砂の基礎と密集した砂質砂利 6時00分から7時00分

注意:砂の保持力は、均質な砂利状態に近づくにつれて増加します。

風雨から守られた堅い頁岩ときれいな砂利 6時00分から8時00分
圧縮砂利 7時00分から9時00分

注記：砂利の相対的な支持力は次のように説明できる。

1. 固められた砂利。2. きれいな砂利。3. 砂利。4. 粘土質またはローム質の砂利。

健全で清潔で均質なテムズ川の砂利は、地表からわずか3～5フィートの深さで1平方フィートあたり14トンの荷重をかけられ、破損の兆候は見られませんでした。この砂利は、清潔な小石の多い海岸の砂利と同等でした。
緩い非粘着性土の場合、深さがかなり深いと、土の重さにより土壌がより大きな法線圧力を受けるため、荷重が増加する可能性がある。 90いかなる深さにおいても、土壌の支持力の増加を考慮することは推奨されません。ただし、いかなる深さにおいても、垂直圧力が支持力を増大させ、土壌の密度を高めることが確認されない限り、そしてこれは実験によって概ね確かめられる場合を除きます。そのような場合、基礎への荷重は、除去された垂直圧力の重量だけ増加させることができます。地表にかかる安全荷重が1平方フィートあたり5トンであるとし、どの深さにおいても土壌の垂直圧力が2トンであることがわかっていると仮定します。その深さに5 + 2 = 7トンの荷重が加わると、地表では5トンになります。最悪の場合、緩い土が深いところにあり、構造物の基礎を設置すると決定された深さにおいて、それを掘削したり撹乱したりできないことが確実な場合、荷重が垂直圧力以下であれば、追加の重量がかからないため、沈下したり滑ったりする可能性は低くなります。

基礎工事や一般工事において、岩石の特性に応じて、通常、1平方フィートあたり8トンから18トンを超える荷重はかけられません。圧縮強度は主に立方体から測定されており、角柱、長方形のブロック、または不規則な形状の岩石からは測定されていません。また、岩石の横方向のひずみや横方向の破壊に対する抵抗は圧縮強度よりもかなり小さく、材料の圧縮抵抗によって大きく変化し、必ずしもそれに応じて変化するわけではないため、1平方フィートあたり8トンから20トンは安全荷重の賢明な限度であり、特別な状況でない限り、この値を超えてはいけません。不均一な支持はひずみを大幅に増大させる可能性があり、また、組織の不規則性は抵抗力を最も弱い部分の力まで低下させる可能性があるためです。手で砕ける砂岩には、1平方フィートあたり1.5トンから1.75トンを超える荷重をかけないでください。そうしないと、おそらく剥がれ落ちて崩壊し始めます。砂岩の強度は非常に大きく異なりますが、実験では、細かく密な粒子の砂岩は、圧縮される前に、砂のような外観を持つ非常に粗い砂質砂岩が耐えられる重量の 5 倍を支えられることがわかっています。それぞれの 1 平方フィートあたりの圧縮圧力は、362 トンと 67 トンです。

91石材の圧縮、引張、横方向の歪みに対する耐性に関する権威ある文献を参照すれば、1平方フィートあたりの安全荷重のおおよその値はわかるでしょう。しかし、基礎、 すなわち自然のままの岩石の上に築く基礎においては、その値は極限抵抗の10分の1を超えてはなりません。また、圧縮強度のみを安全荷重の目安とするのではなく、岩石の引張および横方向の歪みに対する耐性も考慮する必要があります。崩れやすい砂岩について示されている値は、岩石と呼ぶことができる最も柔らかい物質に対するものであり、一部の土質は一般的に岩石として分類されるものの、その支持力には限界があることを示すためだけに示されています。人工の捨石基礎にかかる安全荷重は、その特性、堆積時の堅固さ、および基礎が設置される地盤の堅固さに依存します。清浄な砂利または圧縮された砂利として分類することはできますが、一般的な値を挙げることはできません。

切土では、掘削によって、土壌の深さと重量に応じて変化する地球の通常の圧力が除去されます。

させて

D = 元の地表からの切削深さ（フィート）

W = 1立方フィートの土の重さ（トン単位）

P = 任意の深さにおける平方フィートあたりのトン数で表した通常の圧力、

するとP = D × Wとなります。
一方、盛土の場合、地盤にかかる通常の荷重は影響を受けませんが、追加の重量が加わります。したがって、過荷重による地滑りや地盤沈下を防止するため、盛土の設置に伴う経済的な配慮とは別に、盛土の高さには制限があります。したがって、決定すべき問題は、自然地盤が恒久的に支える安全荷重を超えずに盛土を設置できる高さの限界です。盛土を構成する地盤にかかる安全荷重については、後ほど説明します。

92させて

S = 人工的に堆積されていない元の地面または土壌上の 1 平方フィートあたりの安全荷重 (トン単位)。

H = 盛土の理論上の制限高さ（フィート単位）。

W = 堆積した土砂の 1 立方フィートあたりの重量（トン）。

注意:土壌が混合特性を持つ場合、安全な荷重は最も弱い土壌の荷重である必要があります。

平衡の条件は、高さが安全荷重を地面の重量で割った値以下であることであり、したがって次の式で表されます。

H =南西
​。
他の書籍を参照するのを避けるために、最も信頼できる権威から集められた、通常の状態におけるさまざまな土のおおよその重量を記載した表が添付されています。

重量は固体岩石の重量であるため、堆積すると隙間の容積に応じて軽くなります。

地球の名前。 重さ。
トンの小数点。
立方フィート。 トン。
立方ヤード。
玄武岩、固体 0·083 2·25
バスストーン、ソリッド 0·052 1·40
チョーク、湿っているから濡れている、緩んでいるから閉じている 0·056から0·074 1.50から2.00
粘土 0·054から0·059 1.45から1.60
フリント、固体 0·074 2·00
花崗岩 0·078 2·10
砂利と小石 0·046から0·055 1.25から1.50
石灰岩。密集した山へのライアス 0·067から0·078 1.81から2.10
マール 0·044から0·052 1.20から1.40
泥、表面 0·044 1·20
泥、深さ約15フィート 0·048 1·30
ピート、ハード、トップモールド 0·036 0·98
ポートランド石、ソリッド 0·065 1·75
クォーツ、固体 0·076 2·05
砂、乾いた川 0·041 1·10
砂、湿った、揺れた 0·055 1·50
砂岩、固体 0·063から0·072 1.70から1.95
シェール 0·074 2·00
スレート、固体 0·080 2·15
トラップ、ソリッド 0·078 2·10
93堆積した土への安全荷重を決定する際には、次の点に留意してください。

1. 掘削した土砂をそのまま原状回復することはできません。
2. 先端から土が単純に堆積された場合、堆積作用によって直ちに固まることはありません。
3. 沈下が実質的に終了したとみなされるまで、堆積した土は安定しているとはみなされません。しかし、外部が露出している場合は防ぐことができない表面の単なる均一な風化は、通常、土塊の不安定化を引き起こしません。
4. ほとんどの公共工事では盛土の土は薄い層で露出します。
5. ほとんどの場合、土は堆積した直後、沈下または固まる前に荷重がかかり、また、土を運ぶ貨車や機関車などからの振動も受けます。
6. 堆積土の相対的な乾燥状態または湿潤状態と気象による劣化に対する抵抗力。 第9章も参照。

これらおよびその他の劣化要因を考慮すると、解決すべき問題は、基礎の未掘削土にかかる安全荷重から、同じ土を盛土に堆積させた場合の安全支持力を知るために、どのような推論を行うべきか、という点である。土壌が飽和状態になるか、あるいは安定状態にあるとされる状態よりも湿潤状態になるかによって、その差は大きく左右される。このため、天候の影響を非常に受けやすい粘土質土壌における盛土の高さは、一般的に可能な限り低く設定される。もちろん、一時的に盛土はより大きな圧力、すなわち安全高さよりも高い高さで支えられることがあり、横方向の動きがない限り、土がほぼ押しつぶされるまでは盛土は安定している。しかし、恒久的な安定性と、滑りや沈下のない状態が達成されるべきであり、降雨量、状況、堆積時の注意、地表への保護、そして 94一般的な排水性は、常に一般規則の適用を規定するものでなければならない。したがって、土を2種類、すなわち粒状土と非粒状土に分ける必要がある。前者は土工の目的上、水に溶けない粒子を含むものとされ、後者は水作用によって溶解しやすいか、または水作用の影響を受けて安定性を低下させるものとされる。盛土の恒久的な安全最大高を公式で決定することは実際的ではないが、挙げられている値は高さのおおよその信頼できる指標であり、斜面が安定するのに十分平坦であり、盛土が通常の方法で堆積され、層または頂部の幅が約15フィート以上であるという仮定に基づいている。盛土の長さが短く、深い切土が避けられず、土捨場や主盛土の傾きが問題になる場合、または高架橋の基礎が危険で不安定な性質であることがわかっている場合を除き、高さ 70 ～ 90 フィートを超える盛土を造ることは、ほとんど経済的ではありません。指定された高さは、最悪の条件、つまり、地層にかかる重量が盛土の断面ではなく基礎全体にわたって基礎に直接伝達される (柱の場合のように) という条件下で計算されています。ただし、中央部分にかかる重量が最も大きいため、中央部分が沈下する危険性が常に存在し、特に湿気の影響を受けやすい軟弱地盤や溶解しやすい地盤では、斜面が乱されて押し出される可能性があります。土壌には確実な粘着力がないと考えられます。

この国では、擁壁やその他の支持材を使用せず、斜面を土で覆い、草で覆い、外部からのみ排水する場合の盛土の高さの制限は、一般的に次のようになっています。

表土、約20〜30フィート。
25〜30フィートのボルダー粘土。
黄色または普通の粘土、30 ～ 40 フィート。
同上、同上、挿し木では60〜65フィート。
チョーク、30〜40フィート。
95砂利と砂、約60フィート。
同じく、挿し木で 80 フィート。
しかし、これらの基準は多くの場合、特に側面の地面に築かれた盛土の下側で超過しています。壁や防護構造物に支えられていない人工盛土の中で最も高いのは、おそらく採石場や鉱山の盛土、そしてバラスト山でしょう。これらはあらゆる天候下で築造され、あらゆる傾斜や形状、そして高さ100フィートから120フィートにも及ぶ高さまで許容され、通常は露出した状態であるにもかかわらず、振動はほとんどなく、安定した状態を保っています。

第6章では、不安定な粘土質土壌における高さ90フィートの鉄道盛土の例を挙げている。中心線上には高さ70フィートから90フィートの様々な土壌の盛土が多数存在するが、中心線上で高さ100フィートを超える鉄道盛土は稀である。ただし、側方地盤においては、法尻から地盤面までの高さは頻繁に超える。地盤の性質や状態、地盤の支持力、気象状況、表層水の流れ、全体的な均質性、地盤の形状、その他の劣化要因の変化により、かなり長い盛土では滑落するような場所に、短く非常に高い盛土が建てられる場合がある。しかし、排水、慎重な堆積、勾配変化システムの賢明な採用、その他の予防措置を講じることで、安定性が得られる。例外的な状況を除き、非常に高い盛土は避けることが望ましい。土工のずれはほとんど事前に通知されず、修復作業は手作業以外にはほとんど不可能だからである。処理すべき土の量が非常に多い場合、修復作業が完了する前に雨季が到来し、作業が中断され、地盤のさらなる移動や沈下を引き起こす可能性がある。

96
粒状の地球。

土盛土の説明。 記載の条件下における土盛り土の安全な恒久最大高さ（
フィート単位） 。
硬化した圧縮砂利、セメント材は劣化しない。きれいなバラスト 120
きれいな砂利、洗っていない 110
シャープでコンパクトなきれいな砂 100
硬く、きれいで、角張った、粒の大きい砂 90
通常の塊状砂、わずかにローム質 60～70
ローム質砂 50から55
注記：均一な大きさのきれいな砕石は、注意深く傾斜させれば、安全な圧縮荷重に妥当な範囲であれば、どの高さでも永久的に安定します。しかし、切土と同様に、堆積土の場合は、基部の自然地盤が応力に耐えられない可能性に加えて、水圧の影響も考慮する必要があります。水圧は、斜面の表面を緩め、最終的には分離して滑り落ちるほどの力となる可能性があります。高さ50フィートのクリアヘッド（水頭）でも、水圧は1平方インチあたり約22ポンドになります。したがって、堆積土が支える重量よりも、水が土に及ぼす影響、そして水圧を考慮する必要があります。

他の地球。

土盛土の説明。 記載の条件下における土盛り土の安全な恒久最大高さ（
フィート単位） 。
ピートモス、湿地土、固められた泥、シルト、硬質ピート芝 0から7
河床から採取された沖積土 5～8

注:川底が岩が多く堆積物が固い場合は、高さを 15 フィートまで増やすことができます。

柔らかく湿ったペースト状の粘土、湿地の粘土、水はけが悪い 5～6
河床の洪積粘土質土。均一な性質、堅さ、硬さの程度によって分類される。 6～20
沖積土。ロームおよびローム質土。（粘土と砂の40～70%）。粘土質ローム（粘土と砂の約30%） 15～30
湿った粘土質の土壌。適度に湿っていて、排水性があり、部分的には自然に排水される。 25～30
注記：上記の土は、盛土に注意深く堆積させることで、一般的に支持力が向上します。なぜなら、土塊を均等に分離させることで、土に含まれる水分量が減少するためです。そして、本来の位置にあった際に受けていた水圧から解放されます。逆に、不注意に傾けると、土質が劣化する可能性があります。第9章参照。

97水によって容易に劣化するすべての土の場合、安全な盛土の高さを左右するのは、恒久的な均一な乾燥または湿潤の程度です。最も不浸透性の粘土であっても、塊では乾燥しているか安定につながる状態であっても、表面は泥状になりやすいからです。ほとんどすべてのアルミニウムまたは石灰質の土は、さまざまな量の水を保持または保持しますが、盛土ではこの量は常に変化する可能性があるため、このような土壌では盛土の安全な恒久的な高さを確立することはできません。最も固く不浸透性の粘土であっても、小さな断片に分割され、通常の量を超えて水を含浸されると、支持力と全体的な安定性が低下し、飽和すると泥のようになります。不純で粘土質の白亜、泥灰土、泥灰岩、頁岩は、いずれも多かれ少なかれ水の影響で弱まるため、天候、振動、内部の水圧による劣化の影響を適切に考慮した上で、その安全な恒久的な高さは、地球の圧縮強度を超えない範囲であればよい。

本章では、盛土の安全な高さの限界について言及した。しかし、これらの限界を各土質における最高安全高さとして採用することは、弁解の余地のない決定となるだろう。なぜなら、本書の各章で言及されている必要な予防措置を講じることで、盛土の高さは相当に高くなる可能性があり、それどころか、多くの事例において、何の罰も受けることなく、盛土の高さを大幅に超えているからである。土壌が、風雨に晒されて十分な時間を経てどのような傾斜をするかは、その土壌が支えられる安全な荷重の指標となる。安息勾配が緩やかになるにつれて、盛土の土壌の支持力は低下するが、劣化要因はすべて同じである。

「土工の実際の横圧について」に関する最良の情報については、Sir B. Baker 著の論文 (M. Council Inst. CE、ロンドン土木技術者協会議事録、第 lxv 巻、パート iii) を参照してください。

98
第6章
斜面、一般的な考慮事項。— 通常の斜面範囲を示す表。— 摩擦係数の表。— 土の粘着力に関する注記。— 斜面の形状。— 必要な傾斜を支配するいくつかの条件。— 元の柵内の土塁の拡張。

斜面の傾斜と形状、そして土木工事における滑り防止に関して言えば、滑りが生じれば必ず表面が影響を受けるため、切土であれ盛土であれ、土の恒久的な安定勾配を決定することは極めて重要です。不必要に平坦な斜面は、金銭的な無駄遣いとなるだけでなく、より広い面積を天候による劣化にさらすことになり、不安定性の原因となる可能性があります。どのようにして正しい判断を下すべきでしょうか？経験上、特定の土は既知の条件下では特定の傾斜で静止することが分かっています。しかし、いかなる土もいかなる状況下でも常に安定すると経験的に想定することは、明らかに軽率で支持できません。土の傾斜表は参考として役立ちますが、移動の影響とそれぞれのケースの特徴を考慮して決定を下すべきです。

地面が不安定で、平坦な傾斜が必要な場合は、出費を節約するだけでなく、土壌を恒久的に支え、不安定さを防ぐためにも、擁壁を建設して掘削量を減らすことをお勧めします。

近隣の採石場や廃棄物置き場、砂利採取場、丘や崖、道路や河川の堤防などの調査により、気候などに起因する地域特有の特徴や、自然斜面との比較が明らかになる。 99土壌が振動に耐えなければならないとき、そしてそれほど乱されていないときに想定される振動の程度は、地球への有害な影響について判断を下すことを可能にするが、何よりもまず、同じ地質構造を通過する、または同じ地質構造上を通過する切土や盛土を調査することが必要である。科学と経験の指示に従って永久静止勾配を決定するための信頼できる証拠はこうして得られるが、不安定性によって起こりうる結果は、凝集力をほぼ破壊し、地球の動きに対する残りの抵抗力である摩擦抵抗だけに頼らざるを得なくなるような偶発的な劣化の影響に対する備えを十分に考慮することを要求する。ただし、硬い岩石の場合は、オーバーハングまたは垂直面で立っている可能性があり、泥や流砂は水平であっても静止状態ではない可能性がある。

以下の表は、様々な土の傾斜を示すものであり、推定される永久傾斜を示すために注意深く編集されていますが、状況によって傾斜がかなりの範囲で変化するため、本書の他の章から切り離して考えるべきではありません。たとえば、温帯気候で​​特定の傾斜で安定する土でも、熱帯または極寒の国でははるかに緩やかな傾斜が必要になります。表に挙げられているのは、特に人工的に堆積または盛土された土で振動の影響を受ける場合に当てはまります。そのため、切土の場合は傾斜が急になることがあります。ただし、アルミニウムを含んだ土や、露出すると粒子が分解する土の場合はそうではありません。第 2 章では、各土の項目の下で、おおよその安息傾斜をより正確に示しています。表のスペースが大きすぎるためです。第 2 章で言及されていない場合は、傾斜を示します。

一般的注意— 斜面は、土壌中の水分量、または土壌が受ける可能性のある水分量、切土の深さ、盛土の高さ、その他あらゆる撹乱要因の存在に応じて、より平坦にする必要があります。 切土の安全な最大深さまたは盛土の高さについては、第5章を参照してください。

100
傾斜の一般的な範囲を示す表。

地球の説明。 傾斜。
ピートモス、湿地土、固められた泥、シルト、硬質ピートターフ、積載時 水平方向4対1
沖積土 2対1から3対1へ
同上。 濡れたとき 約4対1
表層の柔らかく湿ったペースト状の粘土 3対1から4対1
河床の洪積粘土 2対1から3対1へ
沖積土。ロームおよびローム質土。（粘土および40～70%の砂） 1.5対1から2対1
同上。粘土質ローム（粘土と約30パーセントの砂）
同上。 濡れて崩れやすいとき 3対1から4対1
湿った粘土質の土壌 3対1
隆起して混ざり合った様々な健全な粘土層 2対1から3対1へ
非常に細かい砂が混ざった固い粘土 2対1
通常の量の水のみを含む健全な黄色の粘土、堆積後に表面が覆われる 2対1から3対1へ
茶色の層状粘土は天候の影響を受けやすい:—
表面が覆われている 6対1
露出した表面 12対1
硬い青色粘土、泥灰岩、硬化泥灰岩、砂や砂利に埋まった岩石 1.5対1から2対1
柔らかいチョーク、不純で粘土質 1.5対1から2対1
同上。 挿し木で 1/2対1対1対1
前述のものよりも密度が高い、硬い白いチョーク。 1対1から1.5対1
同上。 挿し木で ほぼ垂直から1/2～1
灰 1対1
非常に細かい乾燥した砂 1.5対1から2対1
硬い砂、表面は完全に保護されていない 1¼から1から1½から1
堤防の固い砂、表面はオランダのように粗朶層で保護され、中程度の海水にさらされる。 2対1（最小）から3対1
陸側も同様です。 1.5～1（最小）
堅い頁岩、表面は覆われている 1/2対1対1対1

注記:頁岩が油分を多く含み、風雨にさらされて軟質化する場合は、粘土とみなす必要があります。

きれいな砂利と乾いた砂利 1¼～1（乾燥）～ 1½～1（湿潤）

101一般的な清浄な粗い海岸で、上部は3対1、深さ、大きさ、範囲、潮位、および露出度に応じて、中深度では5対1から8対1まで、下部では20対1から30対1まで段階的に変化します。波によってのみ傾斜が乱される場合、斜面の曲線は放物線状になります。砂粒の大きさが小さくなるにつれて安息角は小さくなり、満潮線から干潮線下数フィートの間は、保護されていない場合でも4対1から6対1より小さくなることはほとんどありません。しかし、固く締まった粗い砂は、転がる石の塊（たとえそれがいかに硬くても）よりも急な傾斜になることがよくあります。

圧縮砂利 1対1
通常の道路舗装、中程度の高さ 1対1（クリーン）、 1¼対1（道路から発掘されたまま積み重ねられた状態）
大きなコンクリートブロック。安全な場所に慎重に積み上げられた。港側 1/2～1
大きなコンクリートブロック。露出した場所に慎重に積み上げられた 1対1
瓦礫の山。避難場所 1 1/4 対 1 から1 1/2 対 1 (港側)
瓦礫の山。海に面している 2½～1（海傾斜）
注記:露出した海岸の場合、瓦礫の大きさ、海流、深さ、および「フェッチ」、および塊の堅さに応じて、4対1から7対1の傾斜が必要になる場合があります。

切土や盛土に採用される通常の勾配は、水や天候に大きく影響されない粒子を含む堅い土の場合は 1 対 1 から、切土の場合は 1 対 1 から1.5対1、盛土の場合は 1.5 対 1 までの範囲であると言えます。

岩石以外の土質における主要な安定機構である摩擦抵抗について言えば、運動中の摩擦は、静止時にそれを克服するのに必要な力よりも小さいと一般的に考えられており、鉄、花崗岩、コンクリート、そして一般的な金属のように、表面が類似していて滑らかで硬く、容易に押圧されない場合には、確かにこのことが当てはまる。しかし、表面が比較的柔らかく、いかなる圧力を受けても押圧に耐えられない場合には、運動中の摩擦係数と運動開始時または静止時の摩擦係数の差はそれほど顕著ではない。なぜなら、物体の表面摩擦だけによるものではない他の抵抗が作用する可能性があるからである。表面が押圧されたり荒れたりすることで、運動開始時には存在しない抵抗が運動に加わることがある。これは特に、硬い粒子を含む混合性質の土質において顕著である。 102例えば、岩石や粘土中の砂などです。一方、硬い岩、固い粘土、その他の均質な土の場合、運動中の摩擦と静止時の摩擦の差を確実に測定できます。

粒状または砂利状の土壌では、小さな粒子が運動中に剥離し、圧力によって表面の空洞を埋めたり、くさび状に挟まったりするため、同じ質量同士の摩擦によるものだけでなく、他の質量の摩擦にも起因する抵抗が生じます。このため、運動中の摩擦は静止時よりも大きくなるように見えることもありますが、くさび状に挟まらない丸い粒子で構成された物質では、粒子が回転することで滑り面の摩擦が軽減される可能性があります。

地球の安息勾配を推定する際には、運動中であろうと静止中であろうと、摩擦抵抗の最小値を採用する必要があり、常に表面が濡れているものと仮定する。運動中の摩擦係数Fは通常0.25から1.10の範囲にあり、したがって安息勾配Sから1は次式で求められる。

S =1
階、
したがって、Sは1
0·25に1
1·10= 4対1から0·91対1、つまり1対1。

これは、表面に圧力がかかっていない場合、振動による撹乱や強度低下、そして土壌の水分量の変動、土壌の性質の不規則性、斜面の溝や排水溝による地表の連続性の破壊、重力による土塊の剥離、掘削や堆積の過程、粘土質土壌の膨張と収縮といった、その他の劣化要因を考慮しない場合、移動を防止するために必要な傾斜である。土壌が突然水分を帯びたり、前述の要因や後述する要因のいずれかによって劣化したりすると、移動が予想される。また、同じ土壌でも崩壊に対する抵抗力はしばしば異なることを忘れてはならない。 103水分量の不均一性、土の粗さ、均一性、滑らかさ、密度、緩さ、細かさ、そして圧力のかけ方によって生じます。

乾いた表面上の摩擦は、濡れた表面上の摩擦よりもほぼ常に大きく、軟膏で潤滑されたあらゆる平面上では、そのことは疑いようもなく明らかです。水が摩擦を阻害し、弱める効果は、同じ物質を、乾燥状態と湿潤状態において、鋳鉄の未研磨面と木製杭の上で摩擦抵抗を確かめるための、多くの信頼できる実験を綿密に分析することで判断できます。この実験は、次ページの土と土の摩擦係数の表に加えて、以下の結果を示しています。

乾いた粘土の上の石積みやレンガ積みの表面摩擦は、粘土が湿っている場合、25 ～ 30 パーセント減少します。

鋳鉄の未かんな面を湿った砂に載せた場合の摩擦抵抗は、同じ材料を乾燥した状態で載せた場合よりも約16%低くなります。木杭の場合は約12%、砂質粘土および砂利質粘土では約40%低くなります。

砂利の場合、抵抗の差は小さく、地面が湿っているときは 5 ～ 10 パーセントしか小さくなりません。

砂は、湿った状態の砂利よりも約 20 パーセント摩擦が大きくなります。また、深さ 10 ～ 15 フィートより下では、砂利質砂と砂利質土壌の摩擦抵抗はほとんど増加しません。

同様の条件と状況下での十分な例の代わりに、地球の安息角を確かめる最も信頼できる方法は、安息角Sを1に等しくする方法である。1
階土壌の凝集性は無視され、安定性の限界として考慮され、大きく損なわれる可能性があります。したがって、塊を除いて、斜面全体には存在しないものと見なすのが賢明です。また、動きが始まった場合は、単なる粒子ではなく塊を移動させることによって動きを加速する手段とさえ見なします。

104運動中の以下の摩擦係数は、地球の摩擦抵抗が静止傾斜の指標であることを確認するためにここに示されています。

これらはさまざまな権威から集計されたものであり、実際の実験の平均的な結果であり、通常の作業条件下で実際に想定される斜面の傾斜と比較されています。

地球または物質の説明。
地球上の地球。 運動中の摩擦係数—F。 対応する傾き。S
TO 1 =1
階。
湿った植物性土壌またはローム質土壌 0.50から0.67 2対1から1.5対1
砂がほとんど入っていない、きれいな乾いた砂利またはバラスト 0.75から0.80 1⅓対1から1¼対1
きれいな濡れた砂利またはバラスト（砂はほとんど含まれていない） 0·67 1¼から1
通常の量の砂利またはバラスト 0·80 1¼から1
注意:砂利に砂が含まれていると、砂利がざらざらして摩擦抵抗が増加します。
発掘された硬質道路舗装材を塚に埋め込んだもの 0·80 1¼から1
細かい乾燥した砂 0·75 1⅓対1
硬い粘土、やや湿っている 0·67 1.5対1
硬い粘土、湿っている～濡れている 0.40～0.50 2.5対1から2対1
湿ったライアス、黄色、および表層の隆起した粘土 0.25から0.33 4対1から3対1へ
濡れた瓦礫の上に濡れた瓦礫が積み重なり、大きさや特徴は普通 0.67から0.80 1½対1から1¼対1
表面が汚れているときは、 0·67 1.5対1
大型から超大型まで対応。表面は清潔に 0·80から1·0 1¼対1対1対1
注記:瓦礫はすべて慎重に堆積されました。
乾燥した砂利と砂の上に、表面がざらざらした花崗岩が積もっている 0·54 1.85対1
砂利と砂の上にざらざらした花崗岩があり、どちらも湿っている 0·48 2.09対1
砂の上にざらざらした花崗岩があり、両方とも乾燥しています。 0·70 1.5対1
砂の上にざらざらした花崗岩、両方とも湿っている 0·53 1.88対1

地球上の構築物質。

砕石積み、または粘土、乾いたレンガ積み 0·50 2対1
石積み、または粘土、湿ったレンガ積み 0·33 3対1

注記: —第2章を参照。
105摩擦は、粒状土や湿気の影響を受けやすく、実用上は不変の凝集力を持たない土における安定性の主な要因です。凝集力と摩擦力の両方が重要かつ信頼できる値を持つ土は少なく、どちらかが急速に損なわれたり破壊されたりします。動きは様々な原因によって引き起こされるため、それぞれの土を個別に検討し、また、それが置かれている状況も考慮する必要があります。土の粒子は水によって溶解して泥状になることもあれば、きれいな砂や砂利のように不溶性であると考えられることもあります。ただし、固まった砂や砂利では、セメント材がひび割れたり風化したりする可能性があります。土が常に元の状態のままであると確実であれば（作業では保証できませんが）、凝集力と摩擦抵抗が既知であれば、正しい傾斜を数学的に決定できます。しかし、すべての土は様々な劣化の影響を受けるため、このような推論は合理的な推論のための指針としてのみ有用です。凝集力は摩擦よりも特定の作用によってより急速に損なわれる可能性があり、その逆もまた同様です。おそらく、あらゆる土壌の中で最も信用できないのは、膨張と収縮を繰り返す土壌、例えば粘土質土壌でしょう。粘土質土壌は、かなりの凝集力を有していても、乾燥すると単なるばらばらの塊の集まりとなり、雨天が再開すると動き出してしまいます。そのため、その強力な凝集力は、実際には滑落の主な原因の一つとなる可能性があります。一方、きれいな砂は、凝集力はなくても、ひび割れたり表面が油っぽくなったりすることはありませんが、粒子が洗い流されてしまう可能性があります。

あらゆる土壌が、その塊全体に均一に作用していることを確認し、劣化をもたらす影響を防止または防止することが、主要な目的である。その力が通常の大気の作用によって急速に消散し、移動の原因となる場合、あらゆる土壌が相当の凝集力を持っていると宣言し、そのような性質に永続的な安定性を頼りにするのは無意味である。岩石ではなく通常の土壌では、摩擦係数がある程度モーメントの土壌では、凝集力は小さいか、あるいは取るに足らないことが一般的に分かっており、その逆もまた同様である。ほとんどの土壌では、摩擦は影響を受けるものの、 106振動による摩擦の増大に頼らなければならないのであって、凝集力に頼らなければならないわけではない。凝集力は変動しやすく、塊としてはほとんど損なわれずに存在していても、亀裂によって分離する可能性があるからである。また、さまざまな土の摩擦係数は凝集力よりもよく知られているが、橋の円筒が表面摩擦で何日もぶら下がっていたり、粘土の一時的な膨張で支えられていた後に突然沈む様子から、摩擦でさえもいかに容易に損なわれるかがわかる。 文学士号のウィルフリッド・エアリー氏は、土壌の凝集力に関する一連の実験で、強固な煉瓦質ロームでは平方フィートあたり約168ポンド、緻密な粘土や砂利では断面1平方フィートあたり800ポンドに達することがあり、きれいな砂ではほとんどゼロであることを発見した。

岩石における安息勾配は、地盤が成層構造か非成層構造かによって決まります。成層構造の場合は、地層の傾斜と気象に対する抵抗力によって決まります。成層構造でない場合、垂直面は成層構造であっても切土面に向かって傾斜していなければ安定します。あるいは、必要な勾配は1/4～1°の範囲で、粘着力と摩擦力（その変化は様々ですが）が十分に作用して移動を阻止できるような傾斜であれば安定します。斜面の場合、岩盤が地表と平行に傾斜しているときは、丘陵斜面は平坦である必要がある一方、谷斜面は垂直で構いません。

おそらく多くの場合、切土や盛土の傾斜は恣意的に決められているが、全体としては、すぐに分かるように、初期の傾斜が十分に平坦でなかったことのみによって交通に非常に深刻な支障が生じたことはないと言えるだろう。傾斜を決定する際に必要なのは、掘削または堆積の時点、そしてその後数か月間土がどのような角度にあるかではなく、恒久的に動きを防ぐのに十分な角度である。ほとんどすべての新しく切り取られた土は、通常の天候では数日間は浅い深さでほぼ垂直に立っているが、その後崩れ始め、最終的には崩れ始めることはよく知られている。

では、恒久的な安定の傾きはどうなるでしょうか？ 107主に露出度、天候、水、振動による土壌への影響、切土や盛土の深さや高さによって決まります。

それぞれの土は適切に考慮される必要がある。例えば、砂利や砂は、どんなに小さくても岩石の破片であり、土工目的であれば、粒子は水に溶けないと考えられる。しかし、砂の場合は、水を含むと、水が粒子を変化させないにもかかわらず、泥と同じように流体として扱う必要があるかもしれない。しかし、砂質または砂利質の土壌における切土や盛土のずれは、通常、土全体が徐々に飽和状態になることによって引き起こされるのではなく、水の流れによって水層が形成されることによって引き起こされる。したがって、安定性は、均等な浸透と排水、および表面の保護に依存している。また、砂の切土に与えるべき傾斜は、保持しなければならない水の量と、砂が純粋かローム質かによっても左右される。砂地の切込み深さは、斜面の安定性に大きく影響します。切込みの上部では砂は乾燥していることが多いのですが、下部は湿っていてシルト質の性質を帯びているため、上部ではより急な傾斜になる一方で、下部では平坦な斜面が必要となる場合があります。あらゆる土壌において同様の条件が見られ、切込みの側面は様々です。一方は比較的密で水分を含まない状態、もう一方は湿潤状態で崩壊している状態です。それらは永久的に同じ角度で静止するわけではなく、傾斜は粒子の乾燥度、大きさ、均一性に応じて変化します。粘着力が急速に失われやすい土壌では、表面が平坦な直線斜面が最適です。直線斜面は窪みの形成を防ぎ、水が排出されやすく、また天候の影響を受ける面積も最小限に抑えられます。砂利、砂、岩石、または丸い粒子を含む砂利、砂利、砂利、砂利などのすべての土では、表面の乱れが深刻な動きを引き起こす可能性があることを覚えておくことが重要です。特に、それが斜面の下部で始まった場合、回転動作はより平坦な傾斜になるまで止まらない可能性があります。 108粘土質土の静止勾配は、水分量に大きく左右されますが、水分量が大きく変化する場合があることを忘れてはなりません。粘土質土は、わずかに湿っているときは1:1または1.5:1の勾配を維持できますが、徐々に湿潤状態になると、より緩やかな傾斜が必要になり、少なくとも3:1の勾配になるまで静止できなくなります。また、粘土質の丘の斜面や家屋の近くで掘削したり、地面に荷重がかかっている場合は、水を含みやすい表層の粘土層では、3:1よりも急な勾配に頼るのは安全ではありません。粘土質の丘の斜面や家屋の近くで掘削したり、地面に荷重がかかっている場合は、4:1の勾配でさえも安全ではありません。しかし、粘土はある程度の凝集力を持っており、通常、粘土が硬いほど凝集力は大きくなり、より多孔質の土壌の場合ほど急速に崩壊せず、その傾斜は直線にはなりません。通常は砂や砂利、または同じ性質の粒子からなる粒状土が斜面に接しますが、斜面の下部は、細かい粒子が侵食されて崩れ、土台に堆積し、平らになっていることもあります。

一般的に、土壌の凝集力が強いほど、自然斜面はより湾曲し、圧力は基底部で最大となり、傾斜はより緩やかになり、地盤は垂直面で凝集力によって保持される可能性があるため、上部に向かうにつれて急勾配となります。粒子が硬く緩いほど斜面はより直線的になり、地盤が徐々に堅固になる場合は通常ほぼ直線になります。しかし、逆の条件の場合は、自然斜面は上部から数フィートまではほぼ垂直ですが、基底部に向かってより平坦になります。

粘土が通常の水分量でいかに早く不安定になり、凝集力を失うかの証拠として、最初に傾けられたときには1対1から1.5対1の傾斜を呈するが、天候にさらされると塊が崩れ、粘土が湿気やその他の要因で膨張し、切土や盛土の最も堅固な粘土は、中程度の深さで少なくとも1.5対1の傾斜に達するまで、高い 深さで2対1から3対1の傾斜に達するまで不安定であると言える。109盛土や深い切土。あらゆる土壌において、土壌移動の主な原因は水であり、決定すべき主要な問題は斜面の傾斜に関するものである。

1. 切土面は排水・保護され、比較的急勾配まで掘削されるべきか、あるいは、
2. 排水や覆土を行わず、平坦な斜面まで掘削する。切土を容易に排水・覆土でき、急激なあるいは恒久的な水分増加の可能性がない場合、最初の方法の方が経済的と言えるだろう。しかし、土壌の通常の状態における水分量、土壌全体が均一な性質を持っているかどうか、そして切土の深さによって大きく左右される。層が隆起したり、混合したりする場合は、平坦な斜面が必要であり、急斜面では壁以外の覆いでは安定しない。例えば、粘土が常に半飽和状態にある場合、粘土が恒久的に安定する最小の傾斜は3対1であり、通常はより緩やかな傾斜が必要となる。中程度の方法としては、斜面の傾斜を変化させる方法があり、当然のことながら、斜面の頂上が最も急勾配で、麓に向かって最も緩やかな傾斜となる。これは圧力の法則と、理論的に正しい傾斜の数学的調査に一致しており、高い盛土が風化して沈下した場合に実際にとる傾斜とほぼ一致しています。なぜなら、傾斜を変えることで、後者は実質的に曲線になり、平衡曲線に近づくからです。ほとんどすべての滑りにおいて、落下した土砂が剥がれた表面は湾曲しており、上部は凹状で下部はわずかに凸状になっています。輪郭は、上部が落下し、下部がそれを受け止めて外側に押し出されることによって生じます。ただし、斜面の下部はそのまま残り、上部のみが滑り落ちてそ​​の上に堆積することもあります。

勾配変更システムは、最近、フランシス・フォックス氏（M. Inst. CE）によってスカボロー・アンド・ウィットビー鉄道で採用されました。 110不安定な粘土層における高さは、上部30フィートで1.5対1、中間部30フィートで2対1、下部30フィートで3対1の傾斜であった。層の幅は28フィート。列なしで、指定された高さにおける平方フィートあたりの持続重量を計算すると、次のようになる。土壌の重量を1立方フィートあたり0.055トン、または1立方ヤードあたり1.5トンとし、最悪のケースとして、層の幅28フィートにおける土壌の重量を、単に1フィート四方の柱として機能させ、荷重がどの点においても基礎全体の面積に分散されないものと仮定する。

上部 30 フィート、1.5 から 1 の傾斜の基部では、1 平方フィートあたり約 1.65 トンになります。

中央 30 フィートの基部、2 対 1 の傾斜では、1 平方フィートあたり約 3.30 トンになります。

下部 30 フィート、3 対 1 の傾斜の基部では、1 平方フィートあたり約 4.95 トンになります。

盛土の 1 フィート直線上の重量を 30 フィートの区分で基礎の領域全体に均等に分散すると考えると、1 平方フィートあたりのひずみは次のようになります。

上部 30 フィートの基部では 1.5 から 1 の傾斜、1 平方フィートあたり約 1 トン。

中央の 30 フィートのベースでは 2 対 1 の傾斜、1 平方フィートあたり約 1¾ トン。

下部 30 フィートの基部では 3 対 1 の傾斜で、1 平方フィートあたり約 2 1/4 トンです。

注意:実際の歪みはおそらく 2 つの値の平均に近似しており、前者よりも後者に近くなります。

粘土質や凝集力の強い土壌で作られた盛土では、勾配調整システムを採用しない理由はありません。勾配を整形する費用は、直線にする費用とほとんど変わらないからです。楕円形、放物線状、あるいはサイクロイド曲線に勾配を整形することは、型板を必要とする無駄な修正作業になってしまいます。さらに、2つの傾斜の接合部において、水が滞留しない程度に丸みを帯びていれば、表面は直線で構成されている方が望ましいでしょう。風化しない粘り強い土壌の切土では、上部を地表から5～6フィート（約1.5～1.8メートル）の急勾配に残しておくこともできます。

111切土の深さや盛土の高さが斜面の安定性に影響を与えることは明らかですが、土壌が非常に弱い場合、高さの低い盛土であっても、法尻が支えられなければ安定しません。もし斜面が押し潰されていなければ、盛土の中央部分の土は、最も弱い状態で土を押しつぶす重量よりも少ない重量に耐えることになります。したがって、下に向かうにつれて荷重が増加するため、斜面は基底に近づくにつれて平坦になるというのは論理的な推論です。滑動において、一般にかなりの凝集力を持つ土壌で想定される形状は、ほぼ放物線曲線に近づきます。これは、粘り強い土壌では直線斜面が適切ではないことを示し、理論によってそれが裏付けられています。

相当深い切土の場合、最適な斜面形状の問題はさておき、地表水の流速と滑落範囲を緩和し、斜面にかかる荷重を支えるために、幅約6フィート、垂直距離15～20フィートの広い段々畑またはベンチングで斜面を区切ることができます。この段々畑には、不浸透性の集水排水路を設けることができます。水流が直線状、あるいはそれに近い形状にならないようにすることが重要です。水流の速度によって斜面が侵食される可能性があるためです。地盤の性質と侵食抵抗が許す限り、段々畑または階段は急勾配にし、抵抗を最大化し、直接排水路からの逸脱を少なくする必要があります。洪水地帯や多雨・多雪地帯では、集水排水路の斜面を覆う必要があるかもしれません。—第4章参照 。

滑りやすい土壌で切土を掘削する場合、土の粘着力によってのみ保持される塊が表面に残ってひずみが生じないように注意する必要があります。塊が残っていれば、側面の支持が途切れ、斜面にかかる圧力に耐えられない弱い箇所ができてしまいます。したがって、このような場合は、溝を掘削した後、できるだけ早く斜面を荒削りする必要があります。また、切土の斜面に溝を掘って、その溝が 112表面が、分離した支持されていない土塊から成り、それに張り付いている場合、支持の連続性が損なわれ、土壌は気象による消失をより受けやすくなります。また、砂質土や砂利質土などの非粘着性土では、特に直線で切られていない表面が重要となり、動きが誘発されます。したがって、斜面に溝を掘る必要がある場合は、溝は斜面の麓に対して直角に掘るべきであり、また、溝を掘る土は、側面を支え、斜面への影響をできるだけ少なくするように、しっかりと詰めるべきです。粘土質土やかなり粘着力のある土であっても、表面に斜めまたは横方向に掘った溝は、一般的に、表面の支持の連続性を乱し破壊し、気象の影響をより受けやすくするため、不適切です。一時的には排水路として効果的かもしれませんが、傾斜面をこのように分割すると、溝が詰まって排水路として機能しなくなると、すぐに不統一な状態が明らかになります。一時的な破損は、既存の繊細な均衡を崩し、移動を引き起こす可能性があります。このような溝は、排水や導水によってもたらされる安定性は、支持の連続性、土壌の耐候性の低下、摩擦特性や粘着特性の低下を犠牲にして得られる可能性があるため、慎重に検討する必要があります。地層に対して直角の斜面に溝を設置すれば、前述の懸念は解消されます。

柵間の線路を拡張したり、駅を拡張したりするために、本来採用されるであろう、そしてその安息角と考えられる傾斜よりも急な傾斜まで斜面を掘削または刈り込む必要が生じる場合がある。その場合、とりわけ地滑りの影響の問題に注意を払う必要がある。鉄道駅の大部分は工事開始前、あるいは工事の進行中に設置されるが、経済的な理由から地域の開発と並行して進めなければならない追加の施設は、鉄道が一般交通に開通してからしばらく経ってから必要になることが多く、工事を鉄道の境界内に限定することが不可欠となる場合がある。 113当初購入した土地。本書の各章を検討すれば、考慮すべき主要な点が思い出されるだろう。幸いにも、駅は深い切土や高い盛土の上に設置されることは稀である。しかし、駅が開業すると、その周囲に住宅が建てられることが多く、地盤の変動は重大な影響を及ぼし、危険となる。鉄道を元の柵内で拡張しなければならないと仮定すると、斜面の尻の位置は固定されており、斜面の頂上の位置も固定されている。したがって、切土の場合の問題点は以下の通りである。

1. 斜面が急すぎるため、地球が一定の傾斜で立つことができないでしょうか?
2. 上部から 5 フィートまたは 6 フィートの部分を十分な傾斜にし、下部の傾斜で永続的な安定性を実現できますか。
3. 状況 1 と 2 の下で表面が均等に保護されていれば、地球を静止させることができますか?
4. 元の地表面から数フィートの距離に擁壁を建てる必要がありますか?
5. 壁が必要な場合、その上の支えのない傾斜地の安定性と両立する壁の最低の高さはどのくらいにすべきですか?

斜面の頂上から10フィート以内の地点で、顕著な上部荷重が支持されず、建物の基礎が地中の相当深いところにあり、表面排水と背面排水が適切に管理されている限り、通常の条件下での元の傾斜が永続的な安定勾配であると証明されると仮定すると、擁壁は不要となる。しかし、拡幅後の斜面の麓から建物の正面までの距離が、元の勾配を採用するには不十分な場合は擁壁が必要となる。擁壁の高さは、主に建物の近接性と、支持されていない土壌の場合は当初設定された最も急な安息勾配をほぼ維持する必要性によって決まる。このような場合に十分な傾斜を設ける利点は、地表面の劣化を防ぎ、仮想的な 114建物の正面と擁壁の正面との間の空間に、元の勾配と同じ勾配で、地盤レベルに収まるようにする。砂質土や緩い土質の場合、敷地付近の建物や井戸にひび割れの兆候が見られる場合は、直ちに掘削を中止し、必要な予防措置を確認する必要がある。また、溝から水を汲み出すことは危険を伴う。このような場所に擁壁を設置する場合は、土壌と基礎が風雨にさらされるのを可能な限り少なくするため、短い長さで建設する必要がある。

115
第7章
斜面の麓の保全に関する注意事項。—斜面を覆い支えるさまざまな方法。—吹きだまりからの保護。—切土と盛土の形成幅。—振動の有害な影響。

法尻の保護は重要である。なぜなら、法尻は通常最も脆弱で弱い部分だからである。土壌の性質が同じ場合、通常、最下層ではその上層よりも水分量が多く、そのためその周辺の土壌の安定性は低下する。粘土質土では、この基底部の軟化作用が滑りを引き起こす可能性があり、おそらく第4章で述べたように、表面排水によって浸透を抑制することによってのみ防止できると考えられる。ここで問題となるのは、排水以外の手段、例えば排水と併用することで、法尻の動きを阻止することである。

1. 斜面の麓に、透水性の裏打ち材として灰、砂利、または砂を使用し、十分な排水穴を設けた不透水性の擁壁。この擁壁は、できればポートランド セメント コンクリート製が望ましい。ポートランド セメント コンクリートは、継ぎ目がないため、レンガや石積みよりも均質な材料であり、気密性と均一な抵抗の状態に近づくため、特に粘土質の土壌の擁壁には最適である。
2. 砂利、焼いたバラスト、硬いチョーク、砕石、支柱付きの木製フレーム、またはその他の堅い材料で作られた透水性の壁またはカウンターフォートによって。

前述のどちらの場合も、安定性を確保し、保護工の前方への押し出しを防ぐために、基礎は地盤面または地盤面より下になければなりません。滑りを軽減するために、基礎は 116擁壁は、面に対して直角に傾斜し、全幅にわたって、または低い擁壁の場合は底部の厚さの約 1/3 から 1/2 以上の距離にわたって斜面を持つ必要があります。各面の斜面が急峻で、したがって面積に比べて底部が広い壁は、重心が露出面からより離れるため、転倒に対する抵抗が増します。ただし、前方にずれ落ちないように注意する必要があります。このような壁の基礎は、前面の地盤が隆起していない限り、粘土質または粘り強い土壌の上に造るのが望ましいですが、薄い地層の上に造るべきではありません。薄い地層があると、その地層が他の地層の上をずれてしまう可能性があります。

町や土地の価値が高い場所では、切土の両側を互いに支え合うようにすることができ、以下の主な方法のいずれかを採用することができます。

1. 線の下の反転。
2. つま先が前方に動かないようにするために、恒久的な道または地層の下にある、平面がアーチ型になっているか全体がしっかりとした、重い平らなプラットフォーム。
3. 壁にかかる圧力に抵抗し、それを軽減するために、頭上に間隔を置いてアーチと鉄の支柱を設置します。

このような状況で、トンネルや覆道が必要ない場合、地盤沈下は貴重な財産の損失につながる可能性があり、慎重な施工を考慮すれば、擁壁の建設は不可欠となる。これは、地盤の性質や状態、あるいは含水率に関わらず、常に必要となる。地盤の動きを防ぐためには、様々な形態の支持が必要となる。場合によっては、過度の圧力がかかるため、恒久的な道の下にインバートを備えたカウンターフォート壁が不可欠となる。あるいは、インバートを平坦で平面的にアーチ状にすることで、区間間の擁壁の根元を支える。垂直または傾斜したピラスターと前面カウンターフォートシステムを組み合わせる。さらに、必要な交通空間の上部に補助支持として機能する鉄製またはその他の材料で作られた平らなオーバーヘッドストラットを、壁の間に設置する必要がある。これは、壁が相当な荷重に耐える必要がある場合に採用される。 117推力は減少するため、擁壁の厚さは減少する。あるいは、単純な擁壁で十分な場合もある。強度や耐久性に見合った接合部を持たない硬質材料の塊よりも、同等の特性を持つポルトランドセメントコンクリートのような接合部のない材料の方が好ましい。

擁壁による法面の麓または下部の保護に関しては、ある場合にはそれが唯一の有効な支持手段となるかもしれませんが、露出した土地で完全な開水路または閉水路網が整備されていない場合には効果がなく、その場合には擁壁の導入は不要となる可能性があります。以下の数節では、擁壁がこのような目的で設置された際に、完全に成功した事例と失敗した事例をいくつか示します。

まず第一に、壁の裏側に十分な排水設備を設けることが最も重要です。地表水の排出が妨げられると、水が溜まって静水圧を引き起こし、地盤の下部を軟化させます。その結果、壁の建設目的の一つが損なわれ、地表の保護が失われるからです。その結果、壁が前方に押し出されたり、崩壊したり、あるいは倒壊したりする可能性があります。排水は水量と流速によって調整する必要があり、また、裏側に水が溜まらないように十分な排水口を設ける必要があります。湿った土壌では、表面から3～4ヤードごとに1つ、そして湿った場所に排水口を設けなければなりません。そうしないと、壁が耐えられない可能性があります。壁の裏側には、粗い砂利、硬い灰、バラストなどの濾過材を敷き詰め、土留め用の土は使用しないでください。粘土質の土壌では、擁壁の裏側には必ず乾燥した多孔質の裏打ちが必要です。これは、水頭による圧力を軽減するだけでなく、粘土が壁の裏側に置かれた場合のように壁の安定性に影響を与えることなく、土壌の膨張を許容するためです。

擁壁や胸壁は、特に、砂質や非常に小さな粒子からなる、凝集力のない緩い土壌で役立ちます。このような土壌は、水や水の流れによって飽和し、不安定な状態になります。 118斜面が実際に動いている状態、つまり地盤が不安定な状態にある場合、斜面の表面を保護するだけでなく、法尻の支持が不可欠です。粘土や粘土泥灰土などの粘性土では、表面保護と体系的かつ徹底した排水を組み合わせるだけで斜面を安定させることができ、不透水性の高い堅固な壁を建設する必要はありません。ただし、傾斜した地層の上に土が重なり、滑り落ちないようにする必要があります。実際、保水土中の擁壁は、土の排水も水分の浸透防止もできないため、滑りを誘発することが分かっており、その結果、破壊されるケースもあります。

洪水や、非常に激しく突然の雨、霜、雪がすぐに続く国では、斜面の麓にある石積みまたは乾式石積みの擁壁はすぐに損傷し、継続的な監視と注意深い維持管理が必要になり、経済的にも一般的にも効果的であるとは言えません。また、土が沈下しても、これらの擁壁は比較的堅固なので地表の沈下には追従しません。そのため亀裂が生じて窪みに水が溜まり、斜面は均一に支えられなくなり、壁の亀裂が流れを誘発するため、水の流出が局所的になり、壁は動きに対する保護ではなく、滑りの原因になります。このような壁が、連続した支持状態に戻された後に隆起した場合は、弱い場所に応じて 10 ～ 30 フィートの間隔で、斜面に対して直角の継ぎ目を持つ前面の傾斜面を持つカウンターフォートを建設することにより、壁の前進を阻止できます。これはおそらく最も安価で迅速な解決策ですが、斜面の排水を注意深く行い、排水穴の数を増やす必要があります。

排水を妨げるのではなく、排水を促すために、滑落防止用の擁壁が建設されている。擁壁は柱の上にアーチを乗せたもので、その間の空間は水の流れを妨げない乾式壁で覆われている。これは、排水を妨げることなく必要な支持力を確保するという考え方である。場合によっては、結露しやすいため、 119土が法面の麓に重りを付けると、土の動きが妨げられることがある。丘の側面では、法面保護や排水とは別に、滑りを止めたりそれ以上の動きを防いだりするために、連続した壁を作るか、スペースに余裕があれば既存の壁に幅 5 ～ 6 フィートのカウンターフォートを頻繁に追加して重量と質量を確保する必要がある。背面と前面はかなり傾斜している。このような質量の重心は低く、基礎は大きいので、転倒は起こりにくい。前方への動きは深い基礎によっても防ぐことができ、土が内側にあるので、切土に向かって傾斜した平らな傾斜の基礎を持つことができる。これは転倒を防ぐ傾向がある。表面の基礎の深さは、背面の 2 ～ 3 倍になる。このような構造は、実際には広大で重厚なコンクリートの麓であり、壁と呼ぶことはほとんどできない。

おそらく、一般的に最も経済的かつ安全な移動防止の方法は、かなり傾斜した斜面の麓に低いポートランドセメントコンクリート壁を建てること、または、より優れた耐久性のある材料が容易に入手できない場合は、斜面の外側の地層レベルで溝を掘り、間隔を置いて支柱を立てた古い枕木で支えることです。

粘土質土における法尻保護の主な目的は、法尻が水の滞留によって軟化したり、熱や干ばつによって亀裂が生じたりするのを防ぐことです。これは壁なしでも実現できますが、砂や細粒の切土が流砂になりやすい場合は、土台を支えることが絶対に必要です。移動を防ぐ最良の方法は、法尻に高さ数フィート、例えば3～5フィートの胸壁を建設することです。裏材は、灰、粗い砂利、砕石などの乾燥した多孔質材料で、土塁の深さや高さ、水量に応じて厚くなります。厚さは排水を十分に保持できる厚さで、1フィート6インチ以上である必要があります。これにより、フィルターとして機能し、法尻の排水などを行い、水の浸透を軽減します。シートパイルと砕石の裏材は、 120流砂地では、水が急速に浸透して底部に溜まるため、古い枕木を再利用した2～3フィート四方の排水溝や支柱付き木製ダクトが、この建造物に使用されてきた。土塁の不安定性は、砂利を何層にも重ねて覆うことでも防げるが、緩く多孔質な土壌では砂利のカウンターフォートが破損する原因の一つとして、砂利を形成する石の隙間から砂やカビが流れ込むことが考えられる。したがって、このような場合は、より不浸透性の被覆材の使用が推奨される。

砂利や砕石を固めて土台とすることで、砂が単独で移動可能な場合、粗砂と細砂の両方において必要な支持力が得られます。実験では、約5インチの層状に砂を固め、厚さ2インチの土型枠を敷くと最良の結果が得られることが分かっています。固めることによる重量増加が少ないほど、元の土はより堅固です。砂質土壌には、砂利、石、砕石レンガで重しをつけた柴や粗朶工法、そして石積みも使用できますが、砂を濾過層で覆わなければならず、そうしないと砂が浸食されてしまいます。土壌が堅く、緻密で均一な質感であれば、よく固めた自然土の土台で十分な場合もあります。それ以外の点では安定している土壌であっても、砂脈が水に浸透して滑りの原因となっていることが分かっている場合は、大きすぎない程度に深く砂脈を掻き出し、その空間を石、粗い砂利、または乾燥した物質で埋めて、水が砂の流れなく排出されるようにし、堆積を防止します。移動砂の層が礫岩や砂利または粘土質の砂の層の上に重なっている場合は、斜面の下部を壁で支える必要があります。斜面の最も湿った場所を記録し、表面に芝を敷くか覆います。不安定な砂の深さが5～6フィートを超える場合は、垂直の高さ5～6フィートごとに幅2～3フィートの狭い段差を付けて水の流れを分割し、連続した流れをたどらないようにします。また、2つの不安定な土壌の間に岩などの安定した土壌の層がある場合も時々あります。その場合は、 121不安定な土壌の上層とその下の岩盤の傾斜を調整し、錘やその他の作業によって根元の動きに抵抗できるようにします。

法面への露頭式捨石排水路の採用に関しては、第 4 章78ページで排水路として特に言及されており、第 6 章111、112ページで異議が検討されていますが、一般に、捨石排水路は地層に対して直角に切断され、斜めまたは横方向に切断され ていない場合に効果的です。このような排水路の間で滑った土を乾燥させて突き固めた後、それを交換することで滑落を修復する場合は、法面を覆う方がよいか、排水路の数を増やす方がよいかを判断する必要があります。より簡単な対策は、滑落が発生した元の地盤の表面に乾燥した捨石ライニングを挿入し、固い土または突き固めて乾燥させた滑った土で法面を修復することです。しかし、版築式カウンターフォートは、乾季には成功している。乾季には、土が十分に湿って締固められるため、押し固めによって土が固まる。しかし、雨天や冬季には成功しない。なぜなら、雨、霜、雪の影響で土壌に過剰な水分が入り込み、押し固め作業によって土壌が固められないからである。成功を確実にするには、晴天または夏の天候が必要である。

望ましいと判断される場合、盛土の3分の1から2分の1の高さに版築土のカウンターフォートを建設するだけでなく、滑落土の間に砕石の多孔質層または壁を挿入し、水がそこを通って浸透し、斜面を復元することができます。また、カウンターフォートの底部には溝を設け、水が滞留するのを防ぎ、滑落土と盛土を排水し、カウンターフォートが飽和するのを防ぎます。この方法は、比較的堅固な土壌以外では不十分な場合があり、滑落土または堅固な地盤の底部から2～3フィート下に溝を掘り、岩の破片、小石、砂利、焼いたバラスト、砕石、灰、粗くきれいな砂、または摩擦抵抗が均等なその他の材料で埋め戻す必要がある場合があります。 122安定性と、土工目的には水に溶けないとみなされる粒子で、そのため安定した塊を形成しながら排水路として機能するもの。また、掘削位置と深さに応じて幅の異なる溝で法面を排水するために、溝の深さは浅くても、スリップを通り固い地盤に達するほどでも、その深さの約 50 ～ 75 パーセント（ケースごとに決定する必要があります）で十分です。このような乾式石積みのカウンターフォートは、中心から中心まで 15 ～ 66 フィートの距離で必要になる場合があり、同じ直線上や盛土を貫通して設置されることがあり、盛土の底の中央や法面の麓付近に水が溜まらないように十分な深さの排水溝に接続されます。

切土や盛土の斜面を覆うことに関して、その主な用途は、気象作用による劣化を軽減し、その下の地面を均一な状態に維持し、浸透を減らして均一にし、熱、蒸発、干ばつによって引き起こされる亀裂や裂け目から生じる危険を減らし、水の流れによる表面の浸食や油っぽい表面の生成を防ぎ、しかも効果的な排水を妨げないことです。

浸透は植生によって減少することが知られており、芝生では裸地よりも浸透量が少ないが、被覆の種類、季節、降雨量の規則性・不規則性、その他の要因によって大きく変化する。表面を植生で覆う必要がある場合、一年を通して密で均一かつ活発でなければならないが、草や芝ほどこれらの条件を満たすものはない。芝生による土塁の保護効果は、急勾配、深い溝、そして完璧な維持管理が不可欠な要塞を調査することで判断できる。草や植物の根が土壌を拘束し保護し、表面を保護する結果、斜面はそうでない場合よりも急勾配になり、土塁の胸壁の露出面を締め付けるシステムは 123芝の層を敷き、ヘッダーとストレッチャーが優れたサポートとなることがわかりました。

粘土質のように、かなり粘着力のある土壌では、被覆が均一であれば、比較的深く根を張る草は特に有利ではありませんが、植物の生育が密集していること、そして完全な被覆が損なわれずに維持されていることが重要です。土壌を構成する粒子が分解・溶解するのを防ぐため、土壌はできるだけかき乱さないようにする必要があります。草、植物、低木、または樹木で被覆することが望ましいと考えられる場合、ススキなど一部の草は他の植物に有害であることに留意する必要があります。斜面を均一に覆うには、芝を規則的な形に約6インチの深さに刈り込み、均一で滑らかな表面になるようにしっかりと押し固めます。急勾配の斜面、または1対1未満の勾配がかなり深い場合、草が適切に生育するのに十分な平坦さが得られません。

砂質および砂利質の土壌では、粒子が水に溶けず、凝集性がないと考えられるため、芝生が生育するのであれば、たとえ斜面に敷かれた土壌であっても、深く根を張った芝生が望ましい。こうすることで、土壌への密着性を高め、芝生の剥がれや房の形成、あるいは剥がれ落ちて地面が露出するのを防ぐことができる。ベントグラスは通常、ほとんどの砂質土壌で生育し、イングランド北東海岸でシーバックソーンとして知られる低木も急速に生育するが、汽水または海水が浸透した土壌では、海草を使用しなければならない。軽い砂が風で飛散したり流されたりするのを防ぐため、オランダとイギリスではイグサ（Bot. Ammophila arundinacea）の一種が利用されてきました。このイグサは乾燥した土壌で繁茂することが分かっており、根が広く広がり、しばしば20フィート以上にもなるため、砂粒を束ねる働きをします。オランダでの経験から、海岸堤防の草は、約6対1の勾配よりも急な斜面ではよく生育せず、繁茂もしないことが分かっています。

強風が発生する国や、土壌が非常に 124列車がかなりの速度で通過すると土砂が舞い上がり、塵となって舞い上がるという性質から、この土地特有の良質な草で覆うことは、土壌の保護と経済的な維持管理に不可欠であることが分かっています。緩い土壌では、白柳（ウィジー）を植えることが土砂崩れを防ぐ方法として推奨されています。根が網目構造を形成して土を締め付け、低木が表面を覆うからです。湿地では、乾いた土壌ほど深く挿し木を植える必要はありませんが、もちろんどんな土壌でも生育するわけではありません。また、湿地では柳の挿し木も良い結果が得られています。

風によって容易に移動する飛砂や漂砂の堤防も、水平に置かれた樹木の枝によって保護され、維持されてきました。これらの枝は、砂層と交互に規則的に敷かれ、その端は斜面を上下に突き出ており、その斜面には、その上で繁茂することが知られている在来植物が植えられていました。堤防の表面がこのように保護されるまで、維持管理には多大な困難が伴いました。砂丘もまた、海や風による滑落、侵食、破壊を防ぐために、同じ線、高さ、傾斜に調整し、すべての開口部や窪みを埋め、湾曲している場合は、規則的な外形と最大半径に整え、露出している場所にはファスシン工法を施し、露出が少ない場所には、その土壌で育つ草を植えました。その目的は、風や波の力に対する局所的な障害をすべて取り除き、均一な抵抗と保護をもたらすことです。フランスでは、吹き飛ばされた海砂が切土に舞い込むと、交通の妨げになるだけでなく、鉄道車両に悪影響を与える可能性があるため、切土に松の木を植えることでこれを防止している。

緩い土の堤防や谷を横切る堤防では、特に狭く深い場合、繰り返しの突風は、その直角の平らな面に最大の影響を与え、風上側には打撃作用が生じ、風速が非常に大きい場合は、風下側には部分的な真空状態が生じることもあります。 125堤防の頂上を吹き抜ける風。1869年、リバプール天文台は最大瞬間風圧として1平方フィートあたり80ポンドを記録しました。これは、1平方インチあたり0.55ポンドの打撃力に相当します。ここでこの数値に言及するのは、露出した谷間においては、軽量土でできた堤防の表面を全て覆う必要があることを示しています。そうすることで、土粒子が頂上や斜面から吹き飛ばされるのを防ぐことができるからです。1平方フィートあたり80ポンドの力は、乾燥した露地砂1立方フィートの重量にほぼ匹敵しますが、その重量は90～100ポンドを超えるとは考えられません。

斜面に種を蒔く場合、全体的に均一な状態を作り出すために、種の種類を均一にし、繁茂した植物の成長を防ぐ必要があるのは明らかです。なぜなら、不均一に保護または覆われた表面は、撹乱要因の局所化を促進し、特に危険な地面が覆われている場合は、表面も芝生も壊されないようにするためです。

通常、土の滑りが予想される場合は、型枠を施したり、追肥したり、斜面に種をまくだけで十分であり、その他の場合は小規模に芝を張るだけで十分です。しかし、保水性のよい可溶性土壌では、特に斜面の裾野での広がりを防ぐために、芝の下に濾過層が必要な場合があります。ただし、山岳地帯や丘陵地帯では、経験から、最終的に斜面を整えたり覆ったりする前に、雨や大気の自然な作用で土工事が固まるのを待つのが賢明だと思われます。逆に、特に危険な地盤では、雨季が近づいていることで生じる雨、霜、吹雪から可溶性土壌を保護するために、斜面を掘削または堆積した後できるだけ早く、型枠を施し、種をまき、芝を張り、植物を植え、または覆うのが賢明です。もちろん、経験的に滑落の可能性が低いと判明している場合は、斜面をそのままにして刈り込み、芝生を敷いて効果を待つという方法もあり、これは現在ではよく行われている。沈下が予想される場合、あるいは避けられない場合は、切羽保護材を崩したり破損したりしないような構造にする。そのような場合は、短く直線的な 126斜面を平坦な傾斜の土手または段差で覆い、斜面全体を3つまたは4つの短い連続した直線部分に分割する方法が、成功を収めて採用されてきました。もし斜面に種を蒔いたり植え付けたりしても被覆材の形成に時間がかかりすぎると思われる場合は、入手可能な土壌を混ぜ合わせたり、単一の土壌と混ぜ合わせたりして実験を行うことができます。そして、その混合物または土壌を、耐えなければならない劣化した気象の影響にさらすことで、容易に得られる最良の保護被覆材を見つけることができます。

苗木や低木の植栽に関しては、土砂崩れ防止策として特定の土地に苗木や樹木の植栽を義務付ける法律が制定されています。特に植林された樹木は、水分を吸収し根で土を締め付けるだけでなく、切土や盛土の急斜面を流れる水の流れを緩和するため、土砂崩れ防止効果があることは広く認められているようです。また、樹木が河川の沖積土堤の保全に役立ったという事例も記録されています。伐採された樹木は、おそらく湿度と露出度の増加によって土砂崩れを起こし、河川幅が広がったと考えられます。ポプラやヤナギの苗木を組織的に植栽することで、河川の緩やかな土手を風化や浸食から効果的に保護できることが分かっています。また、土砂崩れの多い粘土泥灰土のような危険な土壌では、アカシアの木が優れた保護効果を発揮してきました。広く広がる根が土壌をしっかりと保持し、葉や枝が雨の影響を穏やかに調整して和らげ、土壌への急速な浸透を防ぐからです。しかし、風などの力で根が地表を開いたり、歪ませたりして、浸透を増大させたり、局所的に集中させたりしないように注意する必要があります。しかし、粘土質や泥質土では、根は地表のひび割れや亀裂を防ぎ、太陽光線や干ばつの影響から保護する傾向があります。特に非粘着性の土壌では、根が大きく深く、葉が豊富な、成長の早い木を選ぶべきです。アカシアと白樺の木は、満足のいく結果をもたらすようです。 127例外的な状況、例えば雪の吹きだまりから切土を保護する場合や、現地の経験から切土が地面の支えとして作用することが証明されている場合を除き、無差別かつ非体系的な苗木や灌木を植えることは、安定性を高めるよりもむしろ破壊を助長する可能性の方が高いのではないかという疑問があり、一般的には、不安定な地域の規模に関係なく、樹木や灌木で均一に覆うことが実用的でない限り、斜面を保護する他のより安価な手段が好まれます。切土の柵の内側に孤立した樹木を植えるべきではありませんが、盛土の法面の尻のすぐ外側であれば、根が支えの役割を果たして有益となる可能性があります。北欧の一部の堤防では、堤防上に樹木や植物を生やすことが禁止されているため、土塊の劣化がすぐにはっきりと明らかになる可能性があります。オランダでは、防御被覆は土壌の性質に応じて様々であり、集落、植栽、芝張り、砂利敷き、斜面上部の段差作りと葦の植え付けにより、交通による浸食や流失から堤防を保護します。また、地盤が非常に軟らかい場合は、傾斜、板張り、および堤防の先端部の板張りが、いずれも効果を上げています。シルト質の土地では、ヤナギは一般に急速に成長し、囲いのある堤防で斜面の先端から少し離れたところに植えると、地面を保護することが分かっています。場合によっては、穴を掘る動物や甲殻類による掘削から堤防を保護する必要があります。粘土および粘土質ロームは、特に掘削されやすい土壌です。通常、砂の量が増えると、掘削は減少します。硬い灰をかぶせることで、必要な保護が得られるかもしれない。しかし、甲殻類の場合、地元の経験からのみ、最善の保護策がわかる。おそらく、石を投げる以外に方法はないだろうが、この国では原則として、予防措置は必要ない。より暖かい地域ではそうでないかもしれない。

斜面の亀裂は、水が流れ落ちることで滑りを生じやすく、その水は地面に吸収されるか、出口を見つける必要がある。こうして滑りやすい表面が形成され、 128土壌が損なわれたり破壊されたりした場合、分離は玉石粘土などの不均質な土や、岩と土を混ぜて形成された盛土でも発生します。切土や盛土に生じる可能性のあるすべての亀裂を埋めたり、削ったりすることは事実上不可能ですが、一般的に他の場所よりも滑落が発生しやすい場所があるため、不安定な土壌では、特に雨季が始まる前に、亀裂を埋める定期的なシステムを導入することが有利となる場合があります。

焼成バラスト、硬質チョーク、または砂利を薄く塗布して覆うこともできます。これにより、ひび割れや亀裂の数を減らすことができます。また、水中工法では、法尻にファシン工の敷き詰めを行うこともできます。ただし、敷き詰める際は、敷き詰めた敷き詰め物が重なり合うようにし、敷き詰め物の間に隙間がないように注意する必要があります。隙間があると、保護効果を発揮するどころか、継ぎ目から水が入り込み、危険の原因となります。そのため、緩い隙間のある他の材料と同様に、敷き詰めた敷き詰め物は、単に弱い箇所や土盛りの崩落箇所を補修するためだけに使用せず、浸透が均一になるように、連続した表面に使用することをお勧めします。ファシン工法の主な目的は、施工物をしっかりと固定し、あらゆる方向で均等な強度を持たせることです。また、平らな表面が重要であるため、施工後、敷き詰める前に材料が沈降するまで少し時間を置く必要があります。ファスシンの覆いを作るには、最も耐久性のある素材を使うべきです。柳が最適で、そうでなければ頻繁に張り替えが必要になるでしょう。ハンノキ、ポプラ、そして入手可能な最良の柴も用いられます。また、高さ8フィート（約2.4メートル）までの浅い土手に藁や普通のマットを使うと、6ヶ月から12ヶ月しか持ちません。伐採に最適な時期は、現地で判断されるべきです。伐採後、腐り始める時期は、伐採時期などにもよりますが、一般的には3ヶ月から1年です。イングランドでは、長さ5～6フィートのトゲのある枝を、直径約1フィートの束にしてタールを塗ったロープで縛り、あらゆる工夫を凝らして束ねて使われてきました。 129マットレスは十分に荷重をかけないと浮いてしまいます。荷重は中央から始め、全方向に均等に加え続ける必要があります。これが最善の方法であることがわかっています。マットレスを水中に降ろす必要がある場合は、均等に沈むようにし、端が丸まらないようにする必要があります。マットレスを固定する支柱は、端や中央に近すぎてはなりません。そうしないと、端が引きちぎられたり、上方に曲がったりします。ファシン工法は、このような状況で砂質で柔らかい基礎を保護し、盛土の法面の滑りを防ぎ、堅固な河床を提供するのに非常に役立ちます。また、誘導堤、突堤、および水門を造り、目的の流路で流れを修正および方向付け、川岸の滑り防止を確保するためにも役立ちます。砂または砂質の床の緩み具合に応じて、荷重をかけた粗朶マットレスは、床に沈み込み、落ち着いて水の作用によって生じる安息角に達した後、1 対 1 から 5 対 1 の傾斜をします。かなり深い水の中でその上に長年建っている多くの構造物は、粗朶マットレスが適切に作られている場合、比較的露出していない状況で信頼できることを証明しています。

石積みによる覆工は必要となる場合もあるが、非水没工事においては欠点もある。節理があるため、水が不均等に浸透し、地中からの均等な排水が妨げられるからである。ただし、その重量は斜面背後の水圧に抵抗し、均衡を保つため推奨される。しかし、浸透性がほぼゼロの粘土層の上に敷かれた砂利のように、透水性が均等な土層の上に敷設されない限り、浸透した水と斜面から滲出する水を導通させるために、熱や水による亀裂や破裂を防ぐために必ず砂と混ぜるべきである。そうしないと、流れが局所化する可能性がある。また、特殊な場合で斜面が覆われている場合を除き、侵食ではなく滑落防止のみを目的としている場合は、石積みは不要である。明らかに、重量と確実な保護は他の方法でより低コストで得られるからである。 130河川や運河の斜面、あるいは水中構造物の場合は事情が異なります。この場合は、杭打ちが侵食を防ぎ、露出した状況では唯一の確実な防腐剤となる可能性がありますが、一般的に最も高価です。杭打ちは透水性材料の層の上に設置する必要があり、この層は杭打ちの継ぎ目から浸透する可能性のある水量以上の吸引力と分配力を持つ必要があります。土壌に隣接して不透水性材料の層を設け、例外的に2層設置して浸透した水を排出し、水の滞留を防ぐ必要があります。排水のための適切な措置が講じられている必要があります。

CE研究所元会長、ジェームズ・ブランリーズ卿は、実験により、傾斜度が2:1のとき、レンガの引き抜き抵抗が最も大きくなることを発見しました。つまり、その傾斜度ではレンガを引き抜くのに大きな労力が必要になります。傾斜度が2:1を1とすると、相対的な抵抗は次のようになります。

1対1の傾き0·71
2対1の勾配1·00
3対1の傾き0·97
4対1の勾配0·66
2対1と3対1の抵抗は実質的に同じです。

滑落を防ぐために、斜面の下部のみに勾配を設ける場合は、斜面を水が流れ落ちない高さまで勾配を付ける必要がある。そうしないと、滑落してしまう可能性がある。勾配が目地に沿って粗く直角に張られておらず、様々な形状になっている場合は、面積の最も大きい面を下向きに敷き、その隙間に小石を丁寧に挟み込むことが好ましい。施工に欠陥があると、通常、石が落下する。そうなると、地表が破壊され、浸食や滑落が発生する。石を敷く際には、たとえ数個の石が落下しても、上方または側面の石が影響を受けないように配置する必要がある。また、緩い土の場合は、盛土が沈下して固まるまで勾配を敷いてはならない。迅速な施工の必要性から、このような固化が妨げられる可能性がある。 131敷設当初は傾斜が大きかったとしても、砂や河口の湖沼のような土壌では沈下し、多少なりとも不均一になります。そのため、穴や露出面を残さず、連続的に密に覆うようあらゆる努力を払う必要があります。このような状況では、斜面の輪郭に沿うファシンマットレスの使用が必要になる場合があります。斜面がかなりの波の影響を受ける場合、摩擦抵抗が最も少ない滑らかな表面は明らかに波の移動を助長するため、これは望ましくありません。また、盛土が十分に強固であれば、より粗い表面が望ましいでしょう。突き出した杭は波を細分化する傾向があります。

斜面上の運河のように、切土面と盛土斜面に杭を部分的に設置する必要がある場合は、杭が不均等に沈下しないように注意し、排水の堰き止めを防ぐため、透水性の層の上に杭を設置する対策を講じる必要があります。斜面上の杭の重量は、斜面から湧き出そうとする水に対する反圧となります。斜面の浸食を防ぐために、石杭の代わりに白亜質の砕石、硬質チョーク、または砂利が使用されてきました。

擁壁を除き、前述は切土または盛土の法面を覆うための、単独または合理的な組み合わせで使用される主な手段とみなすことができます。

厳しい冬を経験する国では、斜面が不安定になる原因として、吹きだまりや、また多量の降雪による雪解けによって、雪の塊が不均一に解けてしまうことがしばしばあります。吹きだまりの防止策、そしてそれに伴う斜面の保護（覆う必要はありませんが）の主な対策は、以下のとおりです。

1. ラインを自然に保護された位置に配置します。これは、ラインの全長にわたって実行できる可能性が最も低いです。
2. 雪崩や雪崩の危険性がある地域では、トンネル、屋根付きまたは保護された通路を採用します。
3. 土盛り、木、生垣、柵などの恒久的または移動可能なスクリーンで吹きだまりを防ぎます。
4. 斜面の頂上から少し離れたところに深い溝を掘って吹きだまりを防いでください。
5. できる限り切土を避け、同様の状況で吹き溜まりの深さよりも高い土手の上に線を引いてください。
6. 雪が鉄道に到達する前に溝が雪を捕らえるように、切土ではなく側切土で盛土を構築します。
7. 斜面を安息角よりもずっと平らにします。
8. 吹きだまりの深さを少なくし、除雪車が掘削した雪をより容易に排出できるようにするために、地層の幅を広げます。

列挙した予防措置に関して。

1. 原則として、これは交通の必要性と国土の形状に応じて限られた範囲内でのみ実施できます。
2. シェルター・ギャラリーは一般的に効果的ですが、明らかに費用がかかります。しかし、雪崩の障害となるものを回避できるため、唯一の対策となる場合もあります。屋根付きまたはシェルター・ギャラリーの頂上の傾斜は、雪の自由な移動を妨げないよう、丘の傾斜よりも急勾配であっ​​てはなりません。
3. 経験上、可搬式シールドよりも恒久的なスクリーンの方が優れており、最終的にはより経済的であることが証明されています。費用を節約するため、切土、排水溝、柵溝などから掘削した土砂を土塁として利用するのが一般的です。土塁の高さは、通常7フィートから10フィートですが、これは積雪の最大深度、積雪の露出度、そして嵐、風、吹きだまりの通常の方向によって決まります。これらの条件が大きく異なる場合、屋外の線路では吹きだまりを完全に遮断または防止することは不可能かもしれませんが、防護工事によって吹きだまりを軽減し、管理可能な程度まで減らすことができます。

風が雪片に及ぼす推進力と、それが作用する高度がかなり高いため、単純な土手では十分ではないことが多い。そのため、土手の上に柵を取り付けたり、木や低木を植えたり、古い枕木を単に土手の上に置いたりすることで、雪片を防除してきた。 133元の地面にしっかりと根を張る。切土斜面の頂上から少し離れた場所に、一列または複数列の樹木や低木を植えたスクリーンが最も一般的に好まれる。必要に応じて、二重または一列に作る。ドイツでは、クリスマスツリーに似たモミの木の生垣が優れた保護効果を発揮することが分かっている。フランスでは、セッズに植えられた松の木が、深刻な雪の吹きだまりを効果的に防いでいる。

傾斜地では、非常に露出した場所に土塁やダム、遮蔽物、植林、生垣などを設けても、切土における雪の吹き溜まりや積雪を防ぐには不十分です。そのため、丘の頂上の台地には、斜面から十分な距離を保った土塁や柵が築かれ、雪崩へと発展する可能性のある雪崩が斜面や地層に到達するのを防いでいます。このような丘のダムや柵の高い側には、雪解け時に雪水を排水し、地盤が不安定になるのを防ぐための溝を掘る必要があります。

No.4.—この方式は、土盛り土と側切土を併用し、側切土から堆積させる必要がある場合に一般的に用いられます。溝は、当然のことながら、主切土から最も遠い側の土盛りに設けます。この方式は雪止めとして、特に浅い盛土において効果的です。本来であれば積もるはずの雪を留めるだけでなく、盛土の排水も行います。

5.—これは地形によって異なりますが、切土は雪を捕らえる罠のような役割を果たすため、可能な限り避けるべきです。特に深さが浅い場合は、すぐに雪が詰まってしまい、深い掘削と同じくらいの保護が必要になります。また、冷気にさらされるため、切土中の雪は固まって凍りつき、除去する前に砕く必要があります。地面より少し高い高さの盛土で、その地域の均一な降雪量の中で最大の深さの盛土が望ましいです。

No 6.—一般的に承認されているのは、 134高度なキャッチトレンチではなく、恒久的な排水溝として機能するためです。

7.—これは議論の余地のある方式です。技術者の中には、吹きだまりができやすくなるとして反対する者もいれば、斜面を平坦にすることで雪が自由に漂い、地層に均等に降り積もるという理由で賛成する者もいます。しかし、経験豊富な意見では、斜面を4対1から10対1のように非常に平坦にしない限り、平坦化には反対のようです。後者の斜面では、雪は通常積もらず、そのままの深さまでしか降り積もりません。また、追加の保護手段も提供されており、この補助なしの方式は、北米の「ブリザード」のような強風が発生する地域でのみ適しているようです。

8. 切土の幅が広くなると、雪詰まりが遅くなり、除雪作業が容易になり、除雪車や手作業による常設道路からの雪かきの余地が確保されるため、有利であることが判明しました。

土工における滑落防止、すなわち切土底または盛土上部の幅、つまり土工幅に関しては、排水のために切土には十分な幅が必要ですが、岩盤切土の場合は通常の土壌切土よりも幅が狭く、盛土上部の高さは安定性の促進にある程度影響します。必要な切土幅は、主に土壌の性質、降雨量と降雨量の急峻さ、盛土の高さまたは切土の深さ、露出度、交通の緊急性、そして必要な排水によって決定されます。湿地切土では、乾地切土よりも切土を広くし、側溝を大きくする必要があります。特に長い切土に急勾配がある場合は、切土と軌道を可能な限り乾燥した状態に保ち、牽引力を高めるためです。なぜなら、機関車の車輪の摩擦係数は、レールが湿って油で汚れているときよりも大きくなるからです。寒冷地では幅 135盛土の幅は、前のページで述べたように、雪の吹きだまりの深さを少なくし、除雪車や作業員が掘削した雪をより容易に堆積させて轍を踏むことができるようにするために、しばしば広げられる。また、厳しい気候の湿潤地域では、水が自由に流れ、水が溜まるのを防ぐために、4～5フィートの深さの排水溝を掘らなければならないことが多いため、十分な幅の切土が必要である。温暖な気候では、幅ははるかに狭くてもよい。盛土の幅が狭いと、亀裂によって引き起こされる水分作用の助けを借りずに、盛土の斜面を水が単純に浸透するだけで、土塊が徐々に飽和する可能性がある。また、盛土の幅が広いほど盛土の断面積が大きくなるため、水を吸収する土が増えるため、盛土の幅を広くすることで劣化に対する抵抗力が高まることになる。

線路上の列車は、反作用を引き起こすのに十分な抵抗に遭遇するまで、下向きの力を作用させます。これらの力の方向は斜面に向かっています。したがって、斜面の表面が作用・反作用の線から遠いほど、擾乱力からの距離が大きくなり、斜面が土塊から受ける横方向の抵抗が大きくなります。堅固な岩盤の基礎と、土塊全体が均一な圧密状態にある均質な盛土の場合、力の方向を正確に特定できる可能性がありますが、鉄道盛土ではそのような均一で均質かつ安定した状態はほとんど存在しないため、力が特定の線に沿って全体に作用するとは断言できません。しかし、力の方向を推定しておくことは賢明です。

横沈下に対する許容値は、地盤の性質、盛土の高さ、そして地盤に影響を与えるその他の地域条件や降雨量（これらの多くは他の章で言及されている）によって大きく左右される。許容値は地盤幅の5%から100%まで大きく変動する。通常は盛土高の5%から10%程度で十分だが、粘土質砂質土などの場合は、この許容値はさらに大きくなる。 136土壌によっては、盛土は雨により徐々に流され、必要な幅の半分にまで縮むことがあります。盛土が沈下したり風化したりすると、傾斜を急にしたり、上部を広げたり、追加された土を保持するために盛土の上に壁を建てたりすることなく、盛土の幅を維持する必要があります。盛土の追加の形成幅は、機関車の重量が一時的に一方のレールに作用することで発生する可能性のある「急な揺れ」や、恒久的な線路の中心から約 2 フィート 6 インチの距離で 4 フィート 8.5 インチゲージの圧力がかかることに対する対策でもあります。2 つの高い先端が接合する点の両側にある距離については、上部の幅を増やす必要があります (第 9 章を参照)。また、横方向の地形では、高い側でスリップがほとんど発生しないため、盛土の上部を下側よりも広くすることをお勧めします。鉄道の場合、下斜面が動くと、レールを丘のほうに、あるいは土手のずれた部分から離して設置することができます。

切土や盛土の斜面における振動の劣化影響については、振動によって本来は安定している擁壁が動くこと、また、高い凝集力を持つ土壌は、粒子が多少とも丸みを帯びた、より緩い性質を持つ土壌ほど振動の影響を受けにくいことがよく知られています。しかし、水の作用によって粘土などの土壌に層が生じ、滑らかで油っぽい滑り面が形成されることがあります。この滑り面では、静止している物体は最小限の力で揺らぐだけで済みます。これは、人間が歩くときや動物の足跡など、最も大きな物体に動きを与え、繊細な平衡状態を崩すには、最小限の衝撃で十分であるという原理に基づいています。この作用は、地球が常に気象の変化の影響を受けるため、徐々に、継続的に、そして増大していく可能性があります。逆に、水に溶けない粒子を含む土壌では、水がそれらの間のセメント物質を溶解しない限り、振動はそれらの粒子を均等に沈下させ、そのような操作を受けていない場合よりも押し固めることでより固くなる可能性があり、 137振動によって粒子がくさび状に押し込まれ、斜面が十分に平坦であれば、このような状況下では、振動運動によって盛土内の特定の土が固められる傾向があるが、切土の斜面では振動によって表面がかき混ぜられ緩み、密度が低下するため、固められにくい。例えば、砂質土では、沈下作業が行われていないときと、内部から土砂を持ち上げるときでは、円筒の表面摩擦が異なり、後者の抵抗は前者よりも20～25%小さくなる。これは、このかき混ぜによるものである。また、細かく柔らかい漂砂は通常、固い砂よりも摩擦抵抗が大きいが、すぐに消散してしまうため、固い砂の摩擦抵抗と同等であるとは考えられない。

地盤条件は非常に多様であるため、法則を導き出すことはできません。地震の振動のような巨大な力でさえ、その影響は地盤の性質によって異なるからです。しかしながら、振動による地盤の弱化効果は間違いなく非常に大きいです。地盤の横方向の力は振動によって大きく増大し、ひいては摩擦抵抗と地盤の粘着力への負担が増大することが知られています。実験では、壁が転倒寸前まで歪んでいる場合、わずかな振動でもすぐに均衡が崩れ、横方向の圧力が増大することが示されています。いくつかの信頼できる実験の分析によると、この増加は通常10～60%の範囲であることが示されていますが、増加の実際の影響は、単なる計算による増加分よりもはるかに大きくなる可能性があります。なぜなら、たとえ小さな値であっても、動きを開始するために必要な追加の負担を与える可能性があるため、危険が生じるからです。

振動の重要な効果に関する付随的な証言として、次のことが挙げられます。

運動中の摩擦係数と運動開始時または静止時の摩擦係数の比較。

採石場、浅井戸、砂利採取場、砂採取場、池、さらには人工的に揺らぐことなく露出した表土において、一般にほぼ垂直な面が存在すること。 138経験上、振動を受けると維持できないことが証明されている川岸や崖。

木製杭は主に表面の摩擦抵抗によって支えられているため、固定荷重に等しい回転荷重、すなわち振動荷重に耐えることができません。また、砂などの容易に撹乱される土壌に杭を打ち込む方法は、蒸気、手作業、または爆発物によって作動する杭打ち機によって引き起こされる衝撃作用と頻繁な振動によって、安全荷重が減少すると考えられます。さらに、特に露地での杭打ちでは、間隔をあけて打ち込む場合よりも、連続的に打ち込まれた杭の方がはるかに速く簡単に地中に貫入します。間隔をあけて打ち込むと、杭の周りの土壌が沈下し、振動による緩みや摩擦破壊の影響が軽減されるからです。

英国モアカム湾で、インド工科大学建築学科の修士 JA ロングリッジ氏がインド工科大学建築学科前学長 GR スティーブンソン氏のために行った実験では、振動により、打ち込まれた木製杭の支持力が、一定の非振動荷重を受けたときの 4 分の 1 または 5 分の 1 に減少することが示されました。

特に弾性限界を超える荷重がかかった場合、鉄などの固体物質の構造に有害な影響を及ぼします。

一般的に、構造物に同じ荷重が永続的に加えられる場合よりも、荷重が断続的に加えられる場合の方が、物質が早く破壊されると考えられています。

1849 年のストークス教授、1855 年の M. フィリップス、1861 年の M. ルナドット、1866 年の M. ブレス、そして最近ではウィンクラー博士らによる実験では、突然加えられた移動荷重の動的効果によって生じるひずみの強さの増加は、計算された静圧の増加より 33 パーセントも大きくなる可能性があることが示されています。

高架橋の橋脚のように、かなりの高さがあり寸法が小さい石積み橋脚では、列車による振動でレンガや石積みが緩んでしまい、頻繁に修理が必要になります。

あらゆる固体の粒子は 139継続的な振動と運動の状態は、その運動を目に見える形で示す手段がないにもかかわらず、演繹的推論によって反駁されたことはない。しかし、一方では、「運動は物質間で伝達し、決して失われることはない。運動が失われているように見える場合、実際には運動している物体から静止している物体、またはより遅い速度を持つ他の物体へと伝わるだけであり、最終的にはその膨大な拡散によって感知できなくなる。実際、運動は運動によってのみ破壊される。抵抗と摩擦は運動を分散させるが、破壊することはない」という理論とも合致する。

静力学と動力学の法則は確立されており、機械哲学に関する多くの優れた著作で詳細に解説されている。本書の主題に関して言えば、答えなければならないのは「様々な条件下での振動による土木工事への有害な影響は、実用的に価値のあるほどに解明されているか」という問いである。

これらは大規模な実験によるものではなく、またそうなる可能性も低いが、前述のように、経験、合理的な推論、および小規模な実験から導き出されたものである。

振動の影響は、通常、切土の場合、盛土の場合よりも顕著ですが、切土の深さや高さが低い場合は、切土とほぼ同程度になることもあります。これは、切土の場合、列車は掘削された領域内に収まるのに対し、盛土の場合は堆積領域外にあるためです。切土の場合、振動は地層レベルと法尻から始まり、法尻は最も脆弱で最も負担の大きい部分です。盛土の場合、振動は地層を通って、必然的に最も遠い法尻と基部まで伝播します。一方、盛土内の材料は一般に緩く軽い状態であるため、移動しやすく、振動の影響を受けやすくなります。また、機関車や客車の「揺れ」により、振動が片側で大きくなることもあります。

明らかに、振動は列車の速度と重量によって増加します。おそらく、高速で走行する短く重い列車は、 140高速走行する列車は、低速で走行する長い重量列車よりも有害な影響を及ぼします。また、盛土が高くなるほど、または切土が深くなるほど、断面積は大きくなります。列車の重量が100トンで、土の重さが1立方フィートあたり112ポンド（0.05トン）であると仮定すると、断面積が大きくなるにつれて振動の影響は小さくなると考えられます。地層の幅が18フィート、勾配が1.5～1の場合、それぞれの断面積は次のようになります。

身長。フィート。 エリア。 盛土の重量。1フィート当たりのトン数。 列車の重量。トン。 盛土の 1 フィート直線の重量と列車の重量の比率。
平方フィート。 直線的な足。 トン。
10 330 × 1 × 0·05 = 16.5 100 0·165対1
20 960 × 1 × 0·05 = 48·0 100 0·480対1
30 1,890 × 1 × 0·05 = 94.5 100 0.945対1
40 3,120 × 1 × 0·05 = 156·0 100 1.560対1
50 4,650 × 1 × 0·05 = 232·5 100 2.325対1
60 6,480 × 1 × 0·05 = 324·0 100 3·240対1
注意:比率を比較する目的で列車の長さを考慮する必要はありません。

上記の比率を単純に調べると、振動の影響は少なくとも3·210
0·16510フィートの盛土では60フィートの盛土よりも19.6倍大きい。列車の重量と盛土の重量を単に比較し、同じ速度での振動の結果がそれに従って決まると仮定するのは誤りである。なぜなら、地層レベルでの振動の影響は盛土の高さや切土の深さによって規定されないからである。列車の重量は滑らされた土の量と非常に小さな関係しか持たないかもしれないが、土壌は徐々に微妙な平衡状態になり、最終的にはわずかな振動で破壊され、表土が少しでも斜面に崩れ落ちることがある。そして、滑落はしばしば剥離によって始まる。 141いくつかの小さな塊から始まり、深刻な規模になるまで増加します。したがって、切土や盛土の領域は、擾乱源が遠くても、必ずしも振動を軽減するものとは見なされません。ただし、もちろん、質量が重いほど、全体を振動させるために必要な重量と速度が大きくなります。

灯台などの露出構造物は常に振動にさらされているため、その挙動から得られる経験は、類似の状況における構造物の安定性を追求すべき方向性を示すものと考えられる。一般的に、重量と体積は不変であるため、安定性が重視される。また、形状、施工、材質が完璧であっても、軽量構造物は絶え間ない振動や振動によって徐々に劣化し、最終的には部材の緩みや分離に至ることが示唆されている。

個々のケースについて実際に実験する以外に、振動による有害な影響を回避するために列車の最大重量と速度を決定することは不可能であり、状況は非常に多様であるため、経験のみから条件を仮定する以外に実用的な規則を導き出すことはできません。経験のみから条件を仮定すると、式が望ましい結果を示すように修正され、信頼できないほど従順であるとみなされる可能性があります。おそらく、土木工事が受ける振動の影響を最もよくテストできるのは、資材輸送のために地層または溝に仮設の鉄道を敷設するときです。また、蒸気掘削機は、重量と振動作用によって切土の脆弱な部分を明らかにしたり、盛土の一部を揺さぶって地盤が不安定な場合はすぐに滑落を引き起こしたりする可能性があるため、より適しています。

142
第8章
横長の地盤上またはその内部での土工。—不安定な状況。—予防措置。—軟弱地盤上の盛土。—軟弱土で構成された盛土。—安定性と圧密の促進。

斜面内または斜面上に築造される土工については、地表面の形状により切土斜面が移動し、盛土の重心は中央になく、狭い盛土では中央部より外側に位置する場合がある。そのため、傾斜地に対して土が傾き、地表に垂線を立てた際に内側の斜面の頂部が切断される地点に達するまで、上部または丘側の盛土斜面は下部よりも急勾配となる傾向がある。この斜面は、風化から保護されていれば、傾斜地盤に対してそのままの傾斜で維持し、単に刈り込みや覆いを施せばよい。しかし、下部または谷側の斜面の法尻は特に滑りやすいため、移動を防止するためにあらゆる予防措置を講じる必要がある。擁壁は、地面を段状にし、斜面の麓に重りをつけて、約10～15フィート間隔で段状に分割し、幅は5フィートから深さに応じて増します。段には十分な傾斜があり、水が溜まるのを防ぎます。乾燥した穏やかな天候では、幅5～12フィートの簡単な土のカウンターフォートを間隔をあけて設置し、長さは高さの約2倍で、適度な傾斜で、高さは盛土の約半分です。乾式擁壁は、温暖な気候や比較的風雨にさらされない場所にも設置できます。 143状況：これらはすべて、採用できる予防措置です。しかし、岩の上の透水性土壌や透水性のない表面で切込みを入れる場合（これは決して珍しくありませんが）、平衡状態が簡単に崩れ、高い側の斜面が丘の傾斜よりも緩やかな傾斜にならない可能性があります。明らかに、この傾斜は切込みや盛土では得られません。したがって、吹雪がかなり深く危険な場合は、動きを防ぐ手段を講じ、土壌が自然に想定するよりも急な傾斜に耐えられるように排水溝を挿入する必要があります。また、盛土の基部で地面を排水するために、谷側に溝を掘り、石を詰めたり、壁と排水溝の役割を果たす他の手段で支えたりすることができます。側面の地面にある土塁に水が溜まらないように、また、水が穏やかに流れるように、あらゆる予防措置を講じる必要があります。この目的を促進するには、側面の排水口が互いに反対側にあるようにし、排水がスムーズに行われ、水の流れが妨げられないようにするとよいでしょう。

岩の傾斜面の漂流土は摩擦によって保持されるため、わずかな変化でも移動を引き起こすほど損傷する可能性があります。そのため、短い長さで狭い溝またはヘッディングを掘削し、それに続いて擁壁の有無にかかわらず保護工事を実施することをお勧めします。これにより、露出したり通常の支持力が失われたりすることで地盤が弱まることが最小限に抑えられます。短い長さで掘削するシステムを採用しないと、崩壊や滑りが発生する場所が数多くあります。

斜面の場合、地層の一部が切土で一部が盛土になっていることがよくあります。その場合、排水が不浸透性であり、完全に信頼できるのであれば、掘削と堆積の過程で緩んだ土壌は切土よりも塊の方が多孔質であるため、排水して半盛土またはその座面への浸透を軽減し、場合によっては防止できるように、地層を丘に向かって傾斜させるのが賢明です。

保全のためのすべての排水作業の主な目的は 144斜面における土塁の目的は、丘陵の水が土塁の中や上、下へ流れ込むのを防ぎ、土塁が堆積したり、容易に排出されたりするのを阻止することです。この目的を達成するには、水源の位置、量、その他の詳細を知る必要があります（第 4 章参照）。したがって、丘陵の斜面に適切な排水システムを構築し、水を集めて穏やかに導き、溝を通して地層を横切って地層の外に排出する必要があります。排水路の表面を保護し、裏打ちすることで、漏水や面の浸食が起こらないように注意する必要があります。降雨量が特定の場所または全体で過剰または突然である国では、特に盛土の谷斜面では斜面を流れができるように保護するだけで十分な場合があります。また、切土の山斜面では、それほどではありません。

地形が許す限り、傾斜した岩盤面や不透水性土壌の上に堆積した漂砂地盤の中やその上に切土、特に盛土を行うことは避けるべきです。なぜなら、漂砂地盤は非常に容易に乱され、不安定になり、平衡状態に戻すのが困難だからです。実際、振動によって移動してしまう可能性があり、平衡状態に戻すことが不可能な場合もあります。このような場合、滑落を防ぐ唯一の手段は斜面の裾に壁を築くことです。基礎は表土の下の岩盤に設ける必要があるため、掘削という単純な作業で漂砂地盤が斜面を滑り落ちる可能性があります。また、漂砂地盤の上に盛土が必要な場合、その重量で地盤が滑落する可能性があり、鉄道の迂回が不可欠となる場合があります。擁壁の高さと、擁壁が支えなければならない、あるいは支えるために建設しなければならない大きな圧力を考えると、擁壁の費用がかさむため、このような対策は採用できないからです。したがって、このような土壌への切土よりも盛土の方がより危険です。盛土の移動に抵抗するために坑道の下の岩にベンチを作ることは、おそらく実行不可能であり、土壌は非常に脆弱な状態にあるため、衝撃やわずかな追加重量で滑り落ちる可能性があり、一度移動すると、 145安定性は永久に回復しない可能性があります。このようなケースは、遭遇する可能性のある最悪のケースの一つとみなされる可能性があり、傾斜した岩盤上の漂砂を処理するよりも、地層上で滑落する可能性のある剥離した岩塊を単純に除去する方がはるかに容易です。

斜面の場合、丘は最も急な斜面で安定している可能性があり、岩盤の場合は切土方向に傾斜したり、多孔質または粗悪​​な頁岩などの腐朽しやすい地層の上に載っている可能性があることを常に念頭に置く必要があります。谷側の支持は、正常な平衡状態を回復するために絶対に必要です。また、水が堤防に流れ込んだり、堤防の土台の下に浸透したりしないように、また、特に岩盤が緩い場合は、岩盤の亀裂から浸透する可能性のある水をすべて制御するために、あらゆる注意を払う必要があります。このような場所にある土塁は、定期的な監視が必要です。

側溝に盛土を形成する際には、傾斜させる土と土壌との間の摩擦を高めるためにあらゆる手段を講じるべきである。したがって、盛土が露出した地面の上に設置されるように、芝や草木はすべて除去する必要がある。その際、緩い表土や芝が堆積せず、堅固な土のみが堆積するように注意する。傾斜させる土は、斜面の固い斜面から掘削した土のみとし、側切土で得られた表土は堆積させないことが望ましい。また、岩盤や堅固な土の場合を除いて、部分的な側切土と盛土を避けるため、傾斜させる土は斜面の固い斜面から掘削した土のみにするのが望ましい。

盛土を岩盤上に築造する必要がある場合、地表水が盛土の土台の下に流れ込まないように注意する必要がある。また、地滑りを防ぐために、地盤を段状にし、高い側に排水溝を設ける必要がある。また、深い切土を行う際には、斜面や面を階段状にするか、中間の高さに溝を設けるか、あるいは必要に応じて、地表水の滴りの影響を軽減し、特に急速な雪解け後に漏水の速度が危険となる可能性のある直線的な流れを防ぐ必要がある。中間溝には、地表水を遮断するための集水溝を設ける必要がある。地表水は浸透せず、上を流れ落ちる可能性がある。 146斜面を流れ、迂回して出口に導かれなければ、底が飽和したり侵食される可能性があります。

丘陵斜面の漂砂土を切土して排水する前に、斜面から少し離れた高い側に竪坑を掘り、地層の下に一連の排水路を敷設する必要があるかもしれません。また、側方の盛土が河川に近い場合は、露出した河岸面を保護する必要があります。また、橋脚を岩盤の縁近くに設置する必要がある場合は、地盤の崩壊による地滑りや陥没を防ぐため、地表面を強固なポルトランドセメントコンクリートで覆う必要があります。

鉄道や運河の路線を敷設する際には、傾斜した岩盤の上にある土壌では、切土や盛土を可能な限り避けるべきです。なぜなら、滑落はほぼ確実に発生するからです。しかし、どうしても避けられない場合は、切土の深さと高さを最小限に抑え、可能であれば、地盤を露出した岩盤が露出するまで盛り上げます。これは多くの場合、偏差の範囲内で行うことができます。また、粘土や土の深い切土は、粒子が天候の影響をすぐに受けるため避けるべきですが、必要な場合もあります。また、急曲線上に切土を設置する必要がある場合は、曲線の凸側にある突出した尾根を、地盤幅を確保するのに必要な深さよりも深く掘削することをお勧めします。これは、この部分が露出しているため、滑落しやすいためです。粘土質の丘の急斜面に切土を行う場合、谷側の傾斜は丘に面する斜面ほど平坦である必要はありません。斜面の片側では3対1または4対1の傾斜が必要になる場合がありますが、もう片側では1.5対1の傾斜で十分です。滑落により隣接する建物が破壊または損傷を受ける可能性がある場合は、斜面の麓に擁壁を設置するのが最善策です。擁壁の深さは、盛土の高さまたは切土の深さの約4分の1以上とし、排水と地盤の膨張に十分な配慮が必要です。擁壁は確実な保護と支持となり、滑落した場合の影響はこのような場所では最も深刻になる可能性があります。 147しかし、谷側には傾斜と胸壁だけが必要な場合がある。

軟弱地盤上に盛土を築く場合とは、ここでは横方向の移動、あるいは垂直沈下によって地盤が引き裂かれることによる横方向の移動を指す。地盤が傾いたり圧力がかかったりして地表が隆起したりする場合は、不安定性の兆候が表れており、地盤の支持力が限界に達し、地表が破壊されたことを示している。その上にさらに土を載せても、土は沈下し、下にある固い地盤に接触するか、土が十分に圧縮されて荷重に耐えられる密度になるまで押し出されるのみである。このような不安定な状態は、一般的に過剰な圧力によって発生し、土壌を緩め、浸透を促し、崩壊を助長する。軟弱な泥炭質、泥土質、またはシルト質の土が平坦な固い地盤の上にあり、それが逃げることができず、必要な荷重を永続的に支えられるまで加重によってしか圧縮できないことが確実な場合、その上に盛土を行うことができる。ある場所で他の場所よりも圧力が強かったり、土壌の性質が異なっていたり、ある場所は湿地で他の場所は乾燥していたり​​する場合、周囲の地盤はおそらく重量が最も少ない場所で隆起するでしょう。したがって、土の支持力を超えない限り、盛土の支持面積を増やす必要があるかもしれません。そうしないと、滑落や沈下が発生します。なぜなら、このような状況では、盛土の重量を擁壁で軽減することはできず、安定した基礎が得られないからです。地層の幅を狭めることはできないことは明らかであり、したがって、盛土を一つの塊として扱い、その重量を分散させる唯一の方法は、斜面を平坦化し、盛土の土台の下に台を作ることです。しかし、硬岩以外の土壌は加重を受けると沈下します。粘り強い粘土質の土壌の場合、小さな面積にかなりの荷重がかかると、通常、地盤のわずかな連続的な隆起が見られます。土壌の隆起が、 148荷重下での粘土の沈下は、滑りや重大な横方向の動きを引き起こす可能性が低いため無視できます。

基礎が砂利、砂、または固い土の堅い層で、その上に流砂やシルト（泥砂）、あるいは沖積堆積物などの軟らかい土が重なっている場合、盛土の重量によって沖積堆積物の弱い部分が押し上げられ、堅い層が崩落しないように注意する必要があります。そうしないと、沈下や亀裂が生じ、安全性が損なわれます。潮汐、海流、風以外の要因で河口や湖底が揺らぐ場合は、堅い土の下の土壌に過大な負荷がかかっていることを示しており、地盤沈下や地滑りが発生する恐れがあります。

必要な予防措置を決定する前に、堆積物を徹底的に調査し、一定量に含まれる可溶性物質と不溶性物質の量を検査する必要があります。土壌は一見泥のように見えても、不溶性の砂粒子が大部分を占めている場合があり、その性質は泥やシルトとは言い難い場合があります。湿地が粘土質の上にある場合は、通常は適切な管理で済みますが、泥や緩い砂質の上にある場合は、常に多かれ少なかれ不安定な状態になる可能性があります。

軟弱地盤上に軟弱土の盛土を建設する際の主な固めの手段は次のようになります。

1. 排水は深く行う必要があり、土盛りを築く前に実施する必要があります。
2. 斜面の外側の地面を堅固な材料で重くし、土壌と混ぜて固めます。
3. 土の段丘を形成し、動きが止まるまで地盤を沈下させますが、軟弱地盤の下には砂利などの硬い土の多孔質層がある可能性があります。その場合は、追加された土の沈下によって地下水の流れをせき止めないように注意する必要があります。そうしないと、堤防全体が滑り、軟化して最終的に流されてしまう可能性があります。したがって、堤防の下には徹底した排水を維持する必要があります。
4. 適切な強化と一致させながら、負荷を可能な限り軽くする。
5. 灰やその他の乾燥した軽い安定した土を均等かつ規則的に層状に敷き詰め、堆積した土を分離、風、太陽、または燃焼によって乾燥させて築堤を築く。

このような状況で滑りを防止するには、排水は沈下を引き起こすものの、盛土が傾く前にできるだけ早めに実施するべきです。排水は、荷重を軽減したり、土壌にカウンターウェイトをかけたりするような方法よりも効果的かつ確実です。これらの方法では、一時的に沈下しますが、その後は崩壊する可能性があります。また、水をせき止めると、さらなる沈下を引き起こし、土壌の状態を湿潤状態から飽和状態へと変化させる可能性があります。盛土と最も重い列車によって地盤が支えなければならない1平方フィートあたりの重量を計算するのは容易ですが、振動の影響を考慮に入れるのは容易ではありません。地盤に重量を載せることで、その支持力の限界を確かめることができます。試験は完全に信頼できるものになるため、数週間にわたって行う必要がありますが、工事にそのような時間をかけることはほとんど不可能です。したがって、支持力は荷重に対してかなり余裕を持たせる必要があります。

泥炭土の盛土の敷地から排水を行う際には、まず、側面が陥没することなく溝を掘れる深さを確認することをお勧めします。一般的には、約1フィート6インチから3フィートの範囲です。地盤が固くなるにつれて、必要に応じて溝を深くすることができます。幅は2フィート6インチから3フィート未満であってはなりません。土壌の状態に応じて、20フィートから40フィートごとに横断溝を掘ることができます。泥炭は通常、その地盤の水位が支持線以下でない限り、地表で自由に排水されます。泥炭湿原の表面を徹底的に排水する効果的な方法は、まず幅約1フィート6インチ、普通のスコップの深さの溝を作り、その深さまでの表土が固まるまでしばらく放置し、その後、深さ3フィートになるまでこの作業を繰り返すことです。側面は 150溝を垂直面まで掘り下げ、上部の芝を丁寧に刈り取って表面に積み上げて乾燥させます。溝底の中央に、深さ約 1 フィート、幅約 6 インチの小さな切り込みを入れ、両側に 6 インチの出っ張りを残します。次に、先ほど掘削した幅 1 フィート 6 インチの乾燥した芝をその出っ張りの上に置きます。芝を下にして、層を掘削した順番に反転させます。苔泥炭地ではこのシステムが安価で、タイルや粗い石の排水溝よりも優れています。タイルや粗い石は不均等に沈みやすいからです。掘削した芝を丁寧に敷けば下部の排水溝が塞がることはなく、水で泥炭が分解されることもありません。これらの排水溝は、約 20 フィートの間隔で切り込む必要があります。

より大規模なシステムが必要になる場合があり、堅固な基礎を築き、地盤の崩壊を防ぐために、比較的広い範囲の排水が必要となることもあります。そのような場合、堤防に平行な両側の最初の排水溝は、堤防の中心線から堤防の底幅以上離れた場所に設置し、土壌の許容範囲内で深くすることで、柵内の土地の排水を確保する必要があります。また、柵の外側に、内側の排水溝から10フィート以上の距離を置いて切込みを入れ、地表水を捕捉し、囲まれた土地への流入を防ぐ必要があります。湿原の性質と深さに応じて、15フィートから50フィートの間隔で横断排水溝を設置する必要がある場合があります。開放排水溝の側面には支柱が必要になる場合があります。流れを妨げない程度に、木の枝や粗い束石が使用されています。また、土砂や柵の盛り土を堆積させる必要がある場合は、排水溝から適切な距離を置いて設置する必要があります。そうしないと、排水溝が閉塞する可能性があります。

地域全体で排水が均一になるようにあらゆる努力を払う必要があります。そのため、排水を水路や隣接する河川に排出できるかどうか、あるいは排水溝の底が地域の排水レベルより上に設置されているかどうかを把握しておく必要があります。そうすることで、地面が常に水で満たされたスポンジのような状態になり、浮遊物と化してしまうのを防ぐことができます。 151泥炭土は浅く、砂や粘土の上に載っているため、側溝を下部地層まで伸ばすことで排水が可能であり、側溝は開放して砂利を詰めて側面の崩落や底の隆起を防ぐことができる。本章で述べた予防策がある程度実施されていれば、湿原で深刻な地滑りはほとんど起こらない。そうなると、地盤沈下が最大の問題となる。完全に防ぐことはできないが、軽減することはできる。地盤沈下は、主に堆積物の深さ、位置、性質、そしてその中の水分量によって大きく左右される。深い湿原は排水後、最初の1年間で4～5フィート、2年間で10～12フィート沈下し、最悪の場合、土壌が十分に固まって持続的な重量を支えられるまで沈下し続け、地盤が固まる前に9メートルも沈下する。泥炭盛土のバラストとしては、焼成バラスト、細砂利、または砂利が適しています。これらは均一な被覆を提供し、土を固める効果があります。一方、砕石バラストは、破片の大きさが均一ではなく、断片的であるため、表面を砕いてしまいます。湿地や沼沢地での維持管理費用は2～3年は高額になりますが、その後は路面は概ね堅固になります。維持管理の要点は、均等な荷重をかけ、排水を促進することです。枕木の下に敷くボークや、縦断的な恒久軌道システムは、軟弱地では不利です。また、横枕木の上に縦支保工を設置したとしても、路面の持ち上げや圧縮が困難であり、横枕木間の距離を狭めることで必要な木材の量も少なくなります。レール継ぎ目も補強し、列車通過時の起伏の深さを可能な限り均一にする必要があり、この目的のために枕木の数を増やすことができます。

ピートモス、そして砂利層の下や粘土や泥灰岩の基質の上に見られるピート、そして湿地の支持力は大きく異なります。一般的に、高地の湿地はより大きな重量に耐えます。唯一の 152土壌の耐荷重性を確かめる確実な方法は実際の試験であり、泥土やスレーク土、沖積堆積物、泥炭土、湿原といった不安定な土壌では、こうした試験が特に重要となる。苔むした泥炭土や湿原の中には、普通の大きさの石の重さにも耐えられず、わずかな圧力を加えるだけで隆起して揺れ動くものがあることが知られている。排水などの固め作業によって、柱、木材、あるいは束石などの土台の上に相当の面積にわたって荷重を分散させれば、いわば表面に浮かんでいるかのように、このような土地は荷重に耐えられるようになる。しかし、杭打ちは粒子を分離させ、層の連続性を破壊し、水路を作ってしまうため、効果的ではない。路盤が交通に十分な硬さになり、均一な支持力を得た後でも、隣接する排水溝の水の攪拌によって湿原の弾力性が明らかになる。

低地の湿原、ピートモス、または泥炭地では、堆積物が相当の深さまで広がっているかどうかを確認することが重要です。例えば、オランダでは、厚さが 20 フィートもあるにもかかわらず、単に水床の上にあり、浮いているピートモスに過ぎない湿原がいくつか発見されています。また、湿原は、ピートモスの上に小さなローム層または膜を被せた状態で存在していることが多く、それらが浮遊する塊であることもわかっていますが、それらが浮かんでいる水は深くない可能性があります。その深さは、棒またはボーリング ツールを挿入することで知ることができます。突然沈む場合は、おそらく水に到達しており、下降が止まるまで水が存在することがわかります。

泥炭湿原は、分解した苔、草、水生植物、泥で構成されています。山岳地帯では、石英などの硬い岩石や風化しない岩石の上に重なると、その厚さはわずかです。一方、粘土質岩石や気象の影響で分解する岩石の上に重なると、通常、かなり深くなります。一般的に、泥炭の比重が大きいほど、硬くなり、色も濃くなります。最上層は、スポンジ状で植物質を含みながらも、一般的に最も繊維質で乾燥しており、淡褐色をしています。また、下層よりも比重が小さいです。 153次に堆積する泥炭は、より濃い茶色で、より密度が高く、より分解が進んでいます。泥炭はその後、茶色がかった黒または黒に変わり、石炭のような状態に近づきます。密集した泥炭は通常、水分をほとんど含みませんが、苔むした性質の場合は一般に飽和しています。湿地、泥炭、または荒野は、80パーセントもの水分を含む可能性があり、これほど多くの水分を含む土壌は、定期的に徹底的かつ継続的に排水されると、必然的に沈下して変化し、他の条件が同じであれば、排水前の水分含有量と排水操作実施後の水分含有量に近い比率で支持力が増大します。最上層の深さと性質によって、最適な手順、およびそれらを掘削して下層のより堅い層の上に盛土を行うのが賢明かどうかがわかります。

オランダでは、泥炭が砂質土の上に重なるため、盛土の滑落を防ぐために、鉄道や道路の敷設幅と同程度、幅約4.5～6メートルの溝を掘削し、下層土に達するまで砂で埋め戻すことが推奨されています。また、非常に多孔質の土で盛土を造成する必要がある場合は、各斜面の裾野に溝を掘り、砂で埋め戻して土塁の防御壁として機能させます。泥炭と砂は横方向への広がりが最も大きく、粘土と砂は広がりにくいことが分かっています。そのため、粘土と砂はより急な斜面に位置します。

南オーストリアの鉄道網では、灰を地面に堆積させることで湿地帯が強化され、マラリア熱もほぼ撲滅されました。灰が湿地や沼地の堆積物と混ざると、土壌が肥沃になることが分かっています。

泥炭質土壌と泥炭湿地は、後者がほぼ水面に浮いており、表層に植物や苔が生えていることを常に念頭に置く必要があり、他の軟弱土壌とは異なる処理が必要であり、深層堆積物では徹底的な排水が経済的に不可能な場合がある。このような状況では、泥炭のみが圧力に耐えることができるため、泥炭をかき乱したり、粒子を分離したりしてはならない。そうしないと、層の連続性が損なわれ、おそらく深刻な問題を引き起こす可能性がある。 154圧力が加わると、水が上昇したり、その他の経路で流れたりする現象。この現象は、内陸水域が存在する場所でよく見られます。その場合、ピートモスの被覆が沈下し、その深さは、その下のピートモスの深さと、堅固な地盤に達する距離によって異なります。したがって、この状態を確認することをお勧めします。そうすれば、どの程度の沈下が起こるかがある程度わかるからです。

ポール、ハードル、またはファスネワークでプラットフォームを構築するシステムはよく知られており、危険な横方向または垂直方向の動きを防ぐのに効果的であることが証明されています。泥炭の表面に砂、細砂利、灰、またはその他の結合材を散布すると、泥炭が固まり、動きを防ぐのに役立ちます。また、地盤の隆起を防ぐために、盛土の前面と側面にそのような覆いをある程度まで広げておくとよいでしょう。軟弱な土壌では、橋の重い石積み橋脚を取り付けるためのポートランドセメントコンクリート基礎を積載するための土台を形成するために、杭の代わりに、十分に湿らせて固めた清潔な砂の厚い層を5フィート以上の深さで使用してきました。これにより、はるかに少ない費用でより迅速に、地盤の滑りや沈下も発生していません。

土は、干拓地の盛土を下から上へと締め固める一般的な方法と同様に、均一な層になるように堆積させる必要があることは明らかです。そのため、荷馬車が走行して積荷を排出できるように段取りが必要ですが、杭を打ち込んではなりません。杭は土をかき乱して隆起させ、土壌を固めないからです。泥炭土や泥炭土の盛土を効果的に行うには、土が塊になって縮まないよう、徹底的に切り刻み、均し、踏み固めることが重要です。盛土が陥没してかさ上げする必要がある場合は、軽い土や資材のみを使用してください。高さの低い「型枠」や盛土は通常、排水溝の掘削によって作られ、さらに土が必要な場合は、外側の溝を広げたり深くしたりして、鉄道や道路の維持管理を行う柵で囲まれた土地を可能な限り堅固にします。

ファシンマットレスは、滑りや沈下を防ぐため、 155緩い砂のような非常に軟らかい地盤における盛土は、推奨されるべきであり、経験豊富な技術者は、緩い砂質および軟らかい堆積物において堅固な基礎を確保し、洗掘から守る最良の方法であると考えている。土壌が非常に湿潤で、かつ地形により効果的な排水や土壌の固化が困難または不可能な場合に、盛土が必要となることがある。排水後の地盤が湿地、柴、またはヒースで、最も堅固で均一な地盤となるように敷設すれば十分である。砂を併用できる場合は非常に有利であるが、粗朶材（ファスシン）またはより堅固な重量分散方法を採用する必要があるかもしれない。粗朶材は盛土の底部全体に敷設し、法尻を越えて両側に少しだけ敷設する。また、支持する荷重に応じて強度を高める。当然のことながら、盛土の中央部では荷重が最も大きくなるため、粗朶材の破損や剥離を防ぐため、中央部に向かって強度が増す。

泥炭質土壌では、軽量で乾燥した材料で盛土をし、均等に広げ、均等な支持力を持ち、できるだけ高さを抑え、窪みや窪みはすべて丁寧に埋め戻す必要があります。泥炭質土壌や湿原土壌で盛土を崩す必要がある最悪の状況は、それが浮遊物と変わらない状態です。

砂利などの健全な堅固な土層が、深い軟弱な地盤の上に重なっている場合、堅固な地盤上の支持面積を増やし、かつ堅固な地盤を妨げないようにすることで、盛土のための安定した基礎を得ることができる。このような場合、切土は避けるべきである。堅固な表層を損傷したり傷つけたりしないように注意すれば、深刻な沈下を起こさずに持ちこたえられるかもしれないが、そうでない条件下では不安定になる可能性がある。また、軟弱な地層が影響を受け、その自然状態が変化すると、ほぼ常に変化し続けるため、恒久的な平衡状態に戻すのが非常に困難になる可能性がある。

156
第9章

盛土の設置。​​—盛土を設置すべき地盤の準備。—手順の方法。—いくつかの異なるシステムの検討。—先端の高さとリードの長さの影響。—蒸気船と盛土。

盛土の堆積において、達成すべき主要な目的の一つは、盛土を均質化し、成層線に沿ってより密度の低い地層から剥離する可能性のある固い層の形成を防ぐことです。乾季や雨季、そして様々な土壌の種類、そしておそらく様々な条件下で、不注意かつ断続的に傾斜させると、地滑りや沈下を引き起こします。また、切土時のような水圧を受けない場合でも、土壌は掘削前の自然状態よりも常に多孔質で吸水性が高いため、局所的な撹乱も発生させます。特に、傾斜直後は圧力と歪みが最大となり、固結するにつれて不安定性は徐々に減少するため、この傾向は顕著です。硬質粒状土ではほぼ確実にこのようになりますが、これは乾燥状態で堆積した塊に水が浸透し、膨張した結果です。アルミナ質土や水分の影響を受ける粒子を含むその他の土では、沈下後に荷重が加わったり不均一になったりすると、さらなる動きや不均一な密度が生じる可能性があるため、必ずしもそうとは限りません。乾季に地面が固まったり乾燥したりする国では、湿潤状態や飽和状態への変化は、気候の変動が激しい地域よりもはるかに大きな影響を与えます。なぜなら、その地域は一般的に湿潤状態にあるからです。

堤防を建設してはならないと命令するのは簡単だ 157状況が不安定化を招くことが分かっている場合は、危険な性質の土を一切使用せず、何を行うべきか、何を行わざるべきかを厳密に指定するが、事業の緊急性により、そのような規定が実行不可能になる場合がある。例えば、禁止されている土以外には入手できないことが判明するかもしれない。土木工事の知識を持つ者であれば、偶発的な事態に備えて相当の余裕がない限り、黄色または砂質粘土でかなりの高さの盛土をしたり、そのような土壌に深い切込みを掘ったりしたいとは思わないだろう。しかし、それはやらなければならないし、やらなければならないだろう。したがって、善意に満ちた仕様の正確さや繊細な洗練は、工事の遂行を可能にするために、非常に頻繁に抑えられなければならない。

貯水池盛土に施される、緩衝、パニング、転圧、材料の混合、層状に盛り上げるといった注意は、鉄道盛土や通常の盛土には不要であることは明らかです。しかしながら、一定の予防措置は遵守する必要があり、わずかな費用で実施できます。また、施工上の誤りが特定の部分に過度の負担をかけることを覚えておくことも重要です。盛土の滑落や沈下の主な原因は、傾斜した土の性質と状態の変化です。かなり広範囲の切土において、土質と状態が全体的に同じであることは稀です。また、片端が傾斜した盛土の土は、もう一方の端に堆積した土とは異なる場合があり、そのため、2つの土の接触点が問題となる可能性があります。粘土切土に不安定な土層が発生した場合、傾斜させるのではなく、流して崩すべきです。このような層は通常は小規模ですが、盛土では雨天時や霜天時に部分的に流失を引き起こす可能性があります。

側切土は、斜面の先端から十分に離れている場合、排水路を形成し、盛土の滑りに対する保護となるが、掘削される表土は緩く多孔質であるため、下層土が 158盛土の一部が側切土で作られ、上部が切土で作られる場合、堅固な材料が上部にあり、より開いた土が下部にある可能性があります。したがって、性質の疑わしい土壌に盛土を部分的に側切土で、部分的に切土で構築する必要がある場合、滑落や沈下を防ぐために特別な注意を払う必要があります。また、このような目的で地面を掘削する際には、溝を妨げたり、溝を結合したりしないことをお勧めします。集中すると流れが形成される可能性があるためです。土地の価値が低く、請負業者の機械が高価で、その地域で入手できず、運搬に費用がかかる国では、ほとんどの場合、切土よりも側切土の方が安価で迅速に盛土を設置できます。切土からの掘削は、荷車で盛土に傾けるのではなく、土台に流します。したがって、このような方法による盛土の建設は、経済的な理由から不可欠になります。

盛土を施工する際には、経験的に、大きさと性質が均一な材料が最も緻密で侵入しにくい塊を形成することが証明されていることを覚えておくことが重要です。均一な大きさの材料で形成された防波堤の優れた安定性や、砕石舗装道路の堅固さは、このことを証明しています。同じ法則は土壌にも当てはまります。大きな物体と小さな物体が分離することで、凝集力と重量を支える力が失われます。

高さの低い盛土は、通常、側切土と緩い表土で造成されるため、「形成」、広がり、滑り、風化を防ぐには、側切土の場所の芝を取り除き、盛土の両側に芝壁を作り、その中に掘削土を入れると、均等に沈下して固まり、壁によって掘削土の広がりが防止され、メンテナンス費用も節約できます。

風化しやすい軟弱土の盛土では、傾斜した土が自然な傾斜をとるようにし、その後は均衡が崩れないようにあらゆる努力を払う必要があります。

159激しい突発的な降雨が発生する場所では、土砂の端を中央より6～12インチ（約15～30cm）高い位置に傾斜させ、維持しています。これは、建設中に斜面に溝や浸食された溝が形成され、中央部分が排水され、水が排出されるのを防ぐためです。ただし、盛土に傾斜させた場合、土壌を掘削前と同じ状態に復元することはできず、堆積した土砂は掘削前の固い土砂よりも露出しており、浸透しやすいため、水の作用が土壌に悪影響を与えることはないと考えられます。一方、浸透と大気への露出度は高くなりますが、土壌によっては排水が促進され、より硬く安定した状態になる場合があります。実際、特殊な状況によって土の一般的な挙動が変わることもありますが、盛土を形成する材料は気象の影響を受けた場合と同じ状態にあると見なす必要があります。また、鉄道、ドック、運河工事では、堆積した土が全体に均一であることはめったになく、ある場所では柔らかく、別の場所では硬かったり、自然界では知られていない方法で混ざり合ったりしていることを覚えておく必要があります。また、例外的に困難なケースが発生する可能性があり、特定の手順や、一見同様の条件下にある同様の土壌で経験的に効果的であることが証明されている方法でも、ほとんど処理できない場合があります。

傾斜システムは盛土の安定性と滑りや沈下の防止に一定の影響を及ぼします。

最初の作業は、盛土を積む地盤の準備です。動きを阻害する可能性のある固い丘や堅固な土塊は取り除くべきではありませんが、植物や灌木は除去する必要があります。また、地滑りや陥没が発生しやすい場所では、芝や石鹸のような柔らかい物質をすべて取り除き、積土が健全な地層の上に載るようにします。北西ヨーロッパの堤防諸国では、盛土を積む前に、すべての樹木と根を慎重に除去し、盛土を形成する土壌と地盤との完全な接続を確保します。

160地面を耕したり、熊手やすきでならしたりして、積み上げた土の表面と同じような粗い表面を作り、また、水が芝や滑らかで透水性の低い表面に達すると、盛土の麓に水脈を形成する可能性があるため、浸透を阻害しないようにするのが良いでしょう。盛土の麓の幅いっぱいに芝を剥がす必要はなく、法面の先端から両側約 6 メートルの範囲で十分です。露出した土は、天候にさらさないように覆う必要があります。表面が泥で覆われていると、土台部分の地面が露出している場合ほど速く排水または蒸発することができないため、水が溜まります。また、表土が単なる塵である場合は、湿気によって泥に変わってしまいます。地表が傾斜している場合は、ベンチングまたは露出させることができますが、地表を露出させてハローをかける方が、ベンチングよりも優れた方法ではないかという疑問が残ります。これは、均一な支持が得られ、摩擦が増加して滑り面が防止されるためです。また、6 ～ 9 インチより深い深さまで土壌を準備する必要がないため、一般的に採用する方が迅速かつ安価な方法です。ベンチングは、転がり防止のための支持を必要とする、緩く非粘着性の土壌では採用する方がよいシステムですが、水が局所的に溜まらないように、必要な傾斜と水位勾配を注意深く設定する必要があります。さもないと、棚が滑り、その上に堆積した土砂を運び去る可能性があります。盛土の土台部分の地面は、その上を鋤き込み、かき乱した土をスクレーパーで取り除くことによっても準備できます。

地盤の排水は、水が堤防の堤防基部にまで達しないようにするために最も重要です。多くの排水システムについては第4章で言及されており、その他のシステムについてもここで説明します。完全な排水システムが必要な場合もありますが、その程度は地盤の性質や健全性、そして斜面や地層が保護されているかどうかに大きく左右されます。堤防基部全体、あるいは斜面の基部が載っている部分を、切土から得られた砕石で覆うだけで十分です。砕石は、水が中央から側面へ流れるように敷き詰めます。 161あちこちに粗い排水溝、または中央、斜め、横方向の排水溝が必要になる場合があります。しかし、堆積した土の圧力により、盛土の土手部分に地盤の湧き出しが発生することがよくあります。その存在は推測されていません。そのため、傾斜の影響に注意する必要があります。

盛土では、土壌が乾燥しているとき、あるいは湿潤状態から飽和状態まで、あらゆる湿度の状態で堆積された土砂によって地滑りや沈下が引き起こされます。その結果、土砂は不均一に沈下し、部分的に密度が高まり、まるで異なる種類の土で構成されているかのように成層化が生じます。土砂を全体的に同じ状態で堆積し、層状に押し固めたり、突き固めたりすれば、元の構造に可能な限り迅速に近づくことができます。しかし、土を盛り付けたり、突き固めたりできない鉄道の盛土をする場合、単に土を削り取る作業では土の完全な一体化は達成されず、土の成層化は層が均質でない可能性があるため不利であり、鉄道の盛土は、いくつかの例外を除いて、土壌の性質の変化、天候の影響、掘削方法、そしてそれほどではないが掘削の高さと長さ、または掘削から先端までの距離によって異なる状態になります。そのため、地層は多様で不規則になり、水が溜まる窪みが形成されます。新しく築堤したばかりの土手の上やその中は水が溜まらないようにする必要があります。なぜなら、その状態は最も透水性が高いからです。特に保水性の強い土壌では、湿った場所が存在すると、排水しないと安定しないほど劣化する可能性があります。土壌が非常に湿ったり乾燥したりしやすい場合は、あらゆる手段を講じて有害な影響を軽減する必要があります。

盛土が一種類の土で作られている場合、掘削されていない固い地盤よりも開いた状態であっても、盛土に与えられた傾斜が安息角よりも平坦であり、盛土にかかる重量が安全荷重を超えず、均一な粒子で平らな地面に堆積され、通常の性質の土壌であれば、盛土が滑ったり沈下したりする理由はありません。 162水の作用によって侵食されない限り、不均一に沈下することはない。このような条件下では、沈下は均等かほぼ均等になるはずであり、すべての深い盛土は必然的に約10～40％、極端な場合には半分ほど沈下するため、達成すべき目標は、中央に向かって沈下を均等かつ均一にすることである。地盤をベンチングして法尻の動きを阻止しても、均等な沈下は促進されず、地盤面より上の盛土部分の広がりは、土壌の粘着力と摩擦による抵抗以外には防げない。一方、地盤が中央に向かって内側に傾斜している場合、土は静止してまとまる傾向があるため、斜面上で滑りにくい。このシステムについては後で説明する。

飽和した土や湿った土は、可能であればすべて腐朽させるべきですが、切土面全体に土が広がっている可能性があるため、一台の荷馬車に詰め込むことは容易ではなく、また天候が変わりやすい場合には、切土の露出面が乾くまで作業を中断することもできません。しかし、深刻な劣化を軽減できる手段は一般に利用可能です。

盛土には芝草、カビ、泥、ピートモス、柔らかい粘り気のある土、凍土、雪などを敷き詰めてはいけません。固い土だけを敷き詰めてください。また、シャベルで掘った土と大きな塊を混ぜてはいけません。混ぜる際は、砕いて切り詰めてください。粒子が細かい土の方が水分の吸収が大きいからです。もし、そのような土を何台かの荷馬車に積んでから、大きな塊を混ぜた土を積み込んだ場合、盛土は均質な塊にはならず、比較的乾燥した状態で多少なりとも固まった部分と、透水性が低く水や沈下の影響を受けやすい部分から構成されます。雪や凍土、泥土はすべて盛土の先端から取り除き、悪天候の場合はできる限り土を敷き詰めないでください。

傾斜過程による土壌の緩みに関しては、鉄道盛土を考慮すると、 163ほとんどの場合、荷馬車の容量に応じて 2、3、または 4 立方ヤードの塊で形成されるため、ほぼ全体が掻き乱され、切土内の固い土の状態が維持されないことは明らかです。掘削、荷馬車への投入、移動中の振動により土が拘束されていないことに加え、勢いよく先端の斜面を下って排出されるため、推進力が分散される必要があります。土馬車のサイズを都合よく大きくすることはできず、1 立方ヤードか 2 立方ヤードを追加してもほとんど効果がないのは確かです。また、盛土が高ければ高いほど、先端の斜面を下る土壌の速度が速くなり、緩む作用により、中程度の高さから層状に堆積した場合よりも土壌が軽くなり、傾斜が緩くなります。また、リードが長いほど、振動と攪拌が大きくなります。砂質粘土、ローム質土、そしてある種の粘土など、湿潤状態になると粒子が軟化したり溶解したりする土壌の場合（第2章参照）、長いリード線、あるいは短いリード線であっても、荷馬車の内容物のうち、より固い部分が沈降し、緩い部分や泥が上部に残ります。荷馬車が傾くと、上部の緩い「スラリー」はまるで液体のように荷馬車の先端を転がり落ち、スパーンヘッドを越えて流れ落ち、湿った滑走面を形成します。そのため、底部の泥は荷馬車内に残ることが多く、そこから掘り出す必要があります。このような場合、土壌が乾くまで待つか、できれば湿った泥を流して腐らせるしかありません。実際、長いリード線、特にかなりの高さからの堆積によって、水に容易に溶けたり分解したりする粒子を持つもろい土壌は、乾燥状態では塵となり、飽和状態では泥となります。

勾配とリードは、土木工事を経済的に実施する方法を主に決定し、国土の形状と道路によって大きく左右されます。そのため、リードの長さを短縮することはできず、唯一の手段は先端の高さを低くすることであり、その結果、 164斜面を下る土の推進力を軽減し、先端部の仮設道路の傾斜を、貨車の積載物が自由に排出される程度までしか下げられない程度に減らす。これは、盛土を最大の高さまで盛るのと同じコストでは実現できない。上り勾配の場合は、切土開始から必要な幅まで、貨車が重力によって自由に走行できる下り勾配を作ることができ、盛土は追加費用なしで必要な高さまで上げられる。しかし、高さ 60 フィートの盛土の場合、盛土をできるだけ密で堅固にするために、平均 20 フィートの高さで 3 段階に傾斜させる必要があると仮定すると、1 本ではなく 3 本の仮設道路の敷設、維持、撤去が必要となり、追加費用なしでは建設できない。鉄道盛土の大部分は最大の高さと幅まで盛土されており、そのまま立っている。緩い土を、固まる時間が経っていない緩い土の上に傾けると、その都度表土が移動する。傾ける高さが高ければ高いほど撹乱が大きくなるのは明らかだが、堅固で硬い粒状の土の場合、常に乾燥していれば、この緩みは一時的には撹乱要因となるものの、最終的には均質性と安定性を生み出す傾向があると言える。一方、乾いた粘土をかなりの高さから傾けると、粘土は分離して緩み、単なる塵と化してしまうことが多い。

中程度の高さの盛土では、切土からの一日の掘削で盛土の長さは数ヤード長くなり、各荷馬車から運ばれた土砂が天候にさらされるのは短時間だけです。一方、高い盛土では、荷馬車の積荷が盛土の先端に堆積する影響はほとんど感じられず、法尻に近づくまでは薄い土の層が積み重なる程度で、雨が降ると泥状になったり、特に溶解しやすい粒子を含む土壌の場合は軟弱または不均一な状態になったりすることがあります。高い堆積による劣化の影響は、かなり高い盛土が閉じられることで判断できます。 165掘削され、振動され、緩んだ土砂が、盛土の他の部分のように固い地盤の上ではなく、同様の状態の土の上に堆積されることから予想されるように、これはしばしば退屈で、いくぶん不安な作業です。また、水はしばしば浸透して斜面を伝い落ち、浸透して土砂を緩めますが、一方の先端が進行している場合、地表水は斜面と固い地盤の上を流れ去り、土砂全体が同様の状態になる時間があります。これらの崩壊効果を軽減するために、工事の進行を妨げずに可能であれば、一方の先端をしばらく固め、もう一方の先端のみで盛土の閉塞を完了し、適切な接合手段を用いて強固な接合を実現するのが賢明です。一方の先端からの閉塞が実行不可能な場合は、先端の斜面の麓の合流点からの土砂は、同様の性質を持ち、同じ状態で堆積する必要があります。いずれの場合も、均一な圧密を確保するために、あらゆる合理的な予防措置を講じるよう、更なる注意を払うべきである。二つの高い先端部の接合部およびその近傍における土砂の消失の証拠として、断面から得た測定値に基づく計算から推定されるよりも多くの材料が、先端部を塞ぐために必要となることが指摘される。非粒状土では、高い傾斜が有利となるケースは稀である。その稀な例の一つは、緩い岩石と固い土が堆積した場合である。この場合、粒子が大きく、したがって重い岩石は、より小さな材料よりも先に先端部の基部まで転がり落ち、盛土の砕石座を形成する。砂利や砂などの粒状土では、粒子が水によって有害な影響を受けないため、先端部の高さはそれほど注意を払う必要のある問題ではない。粒子の大きさがほぼ等しい場合、盛土は均等に沈下するが、砂利質土では、石は移動中にある程度分離し、堆積は基部で行われる。変化する傾斜が想定され、砂が異なる堆積をすると、その外観は変わらないものの、それが発揮されることがわかる。 166異なる衝上断層。高さの低い盛土は悪天候でも滑ったり沈下したりすることなく堆積できるが、高い盛土が同様に傾くと地表が不適当な状態となり、作業を数日間中断する必要がある。

傾斜と滑り防止のシステムに関しては、一般的に盛土は全幅にわたって行うべきである。なぜなら、盛土を一度に築造しないと、土壌は様々な条件で異なる性質を持つ可能性があり、天候の変化に晒されやすくなるからである。また、幅の広い盛土では、外側の2つの道路と中央の1つの道路を傾斜させるシステムを採用する場合、土壌が同様の状態になり、均等に露出されるように、3つの傾斜が均等に進むようにする必要がある。そうしないと、風化した表面が形成され、固体の塊よりも水が浸透しやすくなる。3つの傾斜システムでは、両側が互いに傾く傾向があり、建設中に内側の材料に最大の圧力がかかるため、盛土はより固くなり、滑りにくくなると考えられる。しかし、条件が全く同じでない限り、この配置の利点は現実的というより空想的です。なぜなら、外側の道路の内側の斜面が最初に合流した場合、中央の先端から堆積された土砂は均等に下降する距離がないため、土砂は同じ高さから傾斜されず、一時的または恒久的に、より緩い材料が外側の先端に、より密度の高い材料が中央に堆積するからです。一方、最も露出している斜面はより密集しているはずであり、麓で外側への移動を伴わずに中央に向かって沈下すれば、盛土の安定性はより高まります。座面への圧力は、全幅にわたって堆積された場合により均一になります。なぜなら、おそらくある程度の沈下後に、重量が不規則に加わることがなくなるからです。先端を2つの外側の道路と1つの中央の道路に分割し、恒久的な安定性を得ようとするよりも、土砂を投入する高さを低くし、可能な限り段階的に、そして全幅にわたって堆積する方がよいでしょう。危険な場所では 167一部の粘土質などの土壌では、深さ 30 フィートでは耐えられない堤防が、座面を排水すると永久的に安定し、軟質粘土では 15 ～ 20 フィート、固い粘土では 20 ～ 25 フィートの高さに傾き、以前滑り落ちた高さの 2 倍になりました。

この方法は、仮設道路を移動させる費用がかかりますが、地盤沈下のための時間が長くなり、盛土の土塊が天候にそれほどさらされなくなります。ただし、乾季には盛土を最大の高さまで傾けることができることが多いのに対し、雨天や天候の変わりやすい時期には、盛土をそのまま堆積しても耐えられず、2 回のリフトが必要になる場合があります。常に上部リフトを受け入れるのに十分な幅があるように注意する必要があります。特に不安定な土壌では、同じ高さにある 2 本以上の別々の平行道路から堆積させて土を一緒に崩落させようとするよりも、傾斜させる材料の高さを均等に減らすことで、より強固な固さを実現します。

盛土の崩落や崩壊の多くは、中央部分が粘土など、ある物質で堆積し、その後斜面が岩石などの異なる土で作られたことによって引き起こされてきました。岩石は粘土の油っぽい表面で滑り、砕けた岩石は多孔質であるため、水と空気を容易に通します。実際、決してしてはならないことを引き起こす、これ以上に悪質な例は想像しがたいものです。不安定な土壌では、水平方向および垂直方向の沈下を考慮して必要とされるよりも広い盛土を傾斜させ、その恒久的な安息角よりも急な傾斜で盛土を建設し、上部の不要な幅を削り取る方法は推奨されない。なぜなら、そうすると土が歪んで下部が緩んだ状態になり、土の根元が最も弱い部分になるからである。しかし、地山幅の狭い単線鉄道の建設においては、積荷や空荷の貨車のための道路を確保できるため非常に便利であり、また、アルミニウム質土や石灰質土以外の土壌では、ぬめりや滑りやすい表面をすべて除去すれば、問題なく行うことができる。側面傾斜は行わない。 168新しい盛土をする際には土砂の堆積は許されず、斜面への土の追加はできる限り避けるべきである。ただし、整地の際には多少の埋め戻しは必要かもしれない。しかし、盛土を行う際は、土手作業員が斜面を大まかに整地し、窪みや陥没を防ぎ、比較的平坦で規則的な表面を形成し、土塊が均等に天候にさらされ、水が滞留するのを防ぐべきである。先端の形状は、その安定性をある程度示すものである。先端が規則的で半円形に近い形状であれば、土壌が比較的均一な性質を持ち、均等に沈下していることを示しているからである。先端が不均一でギザギザしており、筋が入っている場合は、土壌と状態が不均一であることを示す。

一般的に認められている方法から逸脱しなければならない状況が発生することがあります。交通量の増加に対応するために盛土を拡幅しなければならない場合が頻繁にあり、固結した表面を傾斜させる必要があるからです。第8章では、このような作業状況について言及しています。地滑りが発生した場合、土壌は均一に拡散させない限り、一時的に大きな塊の重量に耐えられないため、狭い傾斜しか採用できないことがあります。そのような場合は、灰、砕石、その他の吸収性のある堅固な材料を定期的に慎重に堆積させるなど、乾式側面充填によって必要な幅と勾配まで盛土を完成させる以外に合理的な方法はありません。地滑りや沈下を防ぎ、摩擦を増加させるために、盛土を傾斜させて拡幅する必要がある場合は、既存の斜面から芝や被覆材をすべて剥ぎ取りますが、露出した表面が風雨にさらされないようにする必要があります。そして、露出した土は平らな表面になるようにする必要があります。斜面に段差を設ける場合、段差によって水が局所的に溜まらないように、また、古い土手と新しい土手の接合部で水が表面を伝わって流れ落ちないように注意する必要がある。また、横長の地面や古い土手の斜面に盛土を傾斜させる場合、特に下側では、土が地面と接しないため、座面を露出させる必要がある。 169上側では、摩擦以外の地面からの抵抗を受けません。しかし上側では、斜面に対して部分的に傾斜している土砂の移動距離が短いため、上側または短い斜面は下側または長い斜面ほど緩くありません。下側または長い斜面は、水が浸入する可能性が高く、盛土の密度が高い部分よりも傾斜を緩める必要があります。他の保護工事がない場合は、下側では、斜面の先端より前方の裾野に、芝で覆われた土壁またはカウンターフォートを形成し、最も損傷を受けやすい部分であるため、最も硬く大きな材料を使用し、露出した土壌の上に基礎を築くことをお勧めします。これは、滑りに対する簡単な予防策であり、斜面の修復と刈り込みの費用を軽減することでコストを節約します。

蒸気機関車や掘削機は、現在、ほとんどの大規模公共事業において必須の設備となり、切土の施工速度を大幅に向上させています。ただし、掘削が危険なものではなく、また、使用しなければ土砂が無駄になってしまうほどの規模で行われることが条件です。近い将来、多くの狭い谷は、ほぼ完全に、あるいはほぼほぼ土盛りで塞がれるようになるでしょう。これにより、時間と費用が大幅に節約されるでしょう。あるいは、高架橋のスパン数は削減され、道路を横断したり、河川に必要な水路を設けたり、排水や地表水を排出したりするのに十分なスパンのみに縮小されるでしょう。したがって、土盛りの高さは増加する傾向にあります。また、鉄、石、またはレンガ造りの高架橋の初期費用が高すぎるため木材の使用が必要な国では、危険な土壌や軟弱地盤を除き、木製の杭橋やトレッスル橋、暗渠よりも土盛土が好まれる。おそらく現在では他のすべての国と同じくらい長い木製の杭橋やトレッスル橋、暗渠があるアメリカでは、杭橋やトレッスル橋の平均寿命は 8 年から 10 年、木製トラス橋は 9 年から 11 年である。

他の推奨事項に加えて、蒸気機関車は通常、ほぼ均一な大きさの小さな塊で土を掘削し、多くの人員の作業を実行するため、 170不安定な土壌では、乾期に切土を掘削し、雨期が始まる前に保護することができるため、非常に効果的です。このような土壌では、ガレットを撤去した後、滑りを防止するため、できるだけ早く斜面を掘削する必要があります。また、軟弱地盤で機械の重量を支えるために、枕木を敷設したり、地盤を固めたりする必要があるかもしれません。

171
第10章
水を貯留または排出するために建設された海、河口、干拓地、運河、貯水池の土手の位置、保存、保護に関する注意事項。

まず第一に、河口に堤防を建設する場所を決定する際には、流れの方向が集中したり変化したりしないように注意する必要があります。そうしないと、洗掘作用が生じます。波の海岸に対する侵食やその他の有害な影響は、波が海岸に打ち寄せる角度によって左右されるからです。賢明な方法は、橋梁を用いて通常の水路を慎重に保全することです。特に、部分的に陸地に囲まれた水域に見られるような緩い地盤では、これが重要です。流速が増加すると、元の流れによって堆積した土砂が減少したり阻害されたりして、水中の浮遊物が底に沈み、再び浮遊状態に戻る力を受けるからです。通常の流れが乱れると、安定の均衡が崩れ、流れが変化する可能性があり、水は常に最も流れやすい水路を見つけようとするため、影響を受けると元の状態に戻すのは非常に困難になる可能性があります。

河口に流入する可能性のある河川の最大洪水流量、河川の最大水深と流速、通常水路と洪水水路、その断面積と方向、集水域の範囲と形状を知ることは、自然水路に必要な開口部を確立するために不可欠です。なぜなら、航行可能な河口として、河口の潮汐容量や海への高地水の量や流れを妨げないようにすることが重要だからです。 172特に海岸が平坦であったり砂州があったりする場合は、水路が泥で埋まってしまうことがあります。また、砂地の海岸では、航行可能な水路の開口部を持つ河口を堤防で横切ると、継続的な浚渫などの維持管理作業を行わない限り、航行が困難になり、場合によっては不可能になることもあります。堤防は流れを遮ったり逸らしたりして、浮遊物質の運び去りを妨げてしまうからです。堤防ではなく、開放型の高架橋の方がほとんどの場合に好ましく、必要になることもあります。なぜなら、流れが粒子を洗い流したり移動させたりする力は、速度がわずかに上昇するだけで大​​幅に増大し、土壌は非常に微妙なバランスの状態にあるため、少しでも洗い流し作用が強まると、堤防の土台が破壊される可能性があるからです。

川の近くで緩い土の上に築かれた堤防の土台の浸食や洗掘を防ぐために、両側にかなり深いところまでカーテンウォールが挿入されることがあります。こうすることで、土台が単に盛り土の上に築かれただけの場合、徐々に浸食されて最終的に崩れて破壊されるのを防ぐことができます。また、基礎を不浸透性の土壌まで掘り下げないと、水が下から漏れて堤防を崩してしまう可能性があります。このような事態は、表面からの浸透を防ぐために、斜面を地面から数フィート下に掘り下げることで防ぎます。

原則として、河口に一つか二つの開口部がある堤防は避けるべきであり、水路に開口部のある堤防を築き、斜面を傾斜させたり、ファシン、マットレスワーク、芝で覆ったり、短いまたは長い、低いまたは高い突堤を建てたりするなどの必要な保護工事を行う代わりに、より多くの費用をかけて流れや水路を妨げず、侵食に対する通常の予防措置のみを必要とする杭式高架橋を建設する方が良いかどうかを慎重に検討すべきである。前者は、かなり深い緩いシルト質および砂質の土壌では、法面の先端前に堆積物や浅瀬を作ったり、洗掘を防いだりするのに効果がない可能性があるからである。 173堤防は侵食に耐えるほど堅固でなければ、おそらく堤防間の空間が流されて崩壊するでしょう。そのため、前浜を完全に覆うか、均質で不透水性の土で保護するエプロン、浅瀬の形成を防ぐための連続した導水壁が必要になるかもしれません。これらの保護工はすべて継続的に補修する必要があり、どれか1つでも崩壊すると、堤防だけでなく残りの防護工も崩壊する可能性があります。多くの河口があり、たとえ多くの水路開口部を持つ堤防を築いたとしても、土壌が非常に柔らかい状態であるため、表面にわずかな重量が加わっただけでも均衡が崩れ、崩壊してしまうことは間違いありません。また、航行可能な水路への損傷はさておき、基礎部分に関しては、硬い岩盤でない限り、沿岸流を阻害することは危険な作業です。安定性が変動する河口堤防の予定ラインを横切る溝や小川、水路が多数ある場合、特に丘陵が近く、土壌が潮の満ち引き​​ごとに水で満たされるほど多孔質である場合は、低い高架橋を建設する方が間違いなく安全です。地盤が堅固な粘土質でない場合は古い水路が際限なく問題の原因となり、流れの妨げは避けられません。流れの速度が増減し、その結果、洗掘や新しい堆積物が発生して水路に影響が出ます。また、このような変化によって水の動きの方向が変わる可能性があり、河口堤防の前ではこれを防がなければなりません。あるいは、水が浅瀬を流れて急ぐことで波が発生します。底が平らであれば波は小さくなりますが、河口堤防の近くに深い水路がある場合は、激しい波の作用が発生する可能性があります。このような高架橋の橋脚や杭は円筒形であるべきであり、波が打ち寄せる平面を作らず、構造物に深刻な衝撃を与えることなく一時的に波を分割する。干潟の平坦な岸に突出した盛土がかなりの長さになると、 174干潮時には水が片側に溜まり、不均等に水圧がかかります。これは、長さ2.5マイルのスヘルデ川の河口堤防で実際に確認されました。

法面の形状も考慮する必要がありますが、桟橋や防波堤のそれぞれのケースにおいて最適な形状を決定する原則が、必ずしも河口の堤防に当てはまるとは限りません。特に、前面と堤防の先端部を洗い流す波の反動、そして堤防に降り注ぐ水しぶきや砕けた水塊、そして波の直接的な作用には注意が必要です。波は上部に近づくまで上昇し、そこで反転して平らな部分に落ち、しばしばそれを破壊するため、全体に凹面を採用するべきではないが、先端の数フィートを除いて面が真っ直ぐであれば、波は上昇中に拡散し、急な斜面よりも平らな斜面の方が高い地点まで進むので、反動は大幅に減少する。しかし、海や河口の堤防の前で地面が傾斜している場合、直接の波の作用を避けるという観点から、斜面の下部を湾曲させ、障害を最小限にするために、少しの距離で地表と斜面に対してサイクロイド状にするとよい。曲面ではなく、平らな台地や階段状の斜面を作る方法は、海水の波頭を抑制し、波の方向を変え、防波堤として作用するという利点がある。また、曲面によって得られる基礎面積を可能な限り大きくし、堤防断面の重心を堤防座に近づけるという利点もある。ただし、堤防面は確実に保護されなければならない。堤防の幅は、露出度に応じて広くする必要がある。堤防が土でできている場合、堤防の勾配は6対1から10対1の範囲とする。あるいは、この方法を避け、連続した堤防面を採用する方がよい。

短い突堤は堤防の法尻を保護し、縦流による堤防の崩落を防ぐことが多い。潮汐のある河口では、法面を保護するための費用は一般的に 175潮位は相当なものであり、干潮面より上の方が下よりも大きい。河口や海岸堤防の堤防底部の浸食や滑落、沈下を防ぐために、単列または複列の杭で構成された突堤を採用する場合、その方向と位置を決定する前に沿岸流を考慮する必要がある。突堤設置の目的は、波、特に卓越波による海岸の洗掘を防ぎ、また砂利の堆積を促進することにある。したがって、突堤は通常、波の向きに対して斜めに設置され、砂利が拡散する。角度は様々であるため、建設予定の位置に類似した突堤を設置した場合の効果を調べるのが最善の指針となる。風下方向に、前浜に対して 50 度から 70 度の角度をなすのが一般的で、その距離は主に海流と卓越風の方向、海岸の輪郭、露出度、突堤の長さによって決まります。自然の防御構造がなく、開けた海岸全体を保護する必要がある場合は、直線の海岸における海流と風の卓越方向を突堤の先端で区切って、前浜と接する手前に別の突堤を建設することができます。突堤は適切に設置されていれば一般に効果的で、直線である場合が最も多く、そうでない場合は、侵食力が最大となる方向に対して凹面になっています。凸面は堆積物を永久に保持できないため避けなければなりません。防波堤の実際的な効果は、破堤が卓越風、流れ、または風波の側で風下側より数フィート高い高さまで積み上げられたり保持されたりすることである。したがって、防波堤は必要に応じて板を追加できるように建設されるべきである。防波堤は適切に設置すれば砂州の形成を防ぐことが証明されているが、その効果は適切な位置と方向に大きく依存する。砂のような緩い土壌では、風上側と卓越流側に堆積物を形成し、反対側では侵食と崩落を引き起こす可能性がある。また、干拓堤防の前面に設置され、堤防の背後の地面が砂地まで移動すると、 176潮汐が遮断されて乾燥したり、表面が不浸透性に覆われたりすると、堤防の滑落や移動を防ぐのにほとんど役に立たないかもしれません。潮が法面の尻の高さより下に引くと、堤防の基部の非常に多孔質な土壌に潮汐と陸水の海方向への流れが作られ、潮が戻って地面の高さまで上昇するまで続く可能性があります。その結果、海岸は常に場所を変え、恒久的に堆積することは不可能になります。この作用を軽減するために短い横方向の突起が採用されていますが、その効果はほとんど目立ちません。突堤が壊れると堤防の根元の浸食と滑落を引き起こす可能性が高いため、ほぼ半世紀の経験によって証明された、ほとんどの海生虫の攻撃から木材を保護する安価で効果的な方法をここで挙げることができます。この方法は、木材の山を焦がして樹液の発酵を防ぎ、すぐにタール塗りをすることです。また、木材を成長した方向と反対の方向に置くことも行います。後者の操作により耐久性が 50 パーセント向上することが分かっています。これは、木材を逆さまにしたときに、木の毛細管が湿気の上昇に対抗するように調整されているためだと考えられています。

囲い堤防のための掘削においては、経済的に必要な範囲を超えて土壌を撹乱すべきではなく、緩い透水性土壌に約40～50フィートの浚渫地を残すべきである。その幅は、土壌の性質、掘削深度、および堤防の高さによって決定される。堤防の近くで浚渫を実施する必要がある場合は、法尻と作業線との間に相当の距離を置くべきである。河口または囲い堤防の建設を開始する前に、満潮によって岸に堆積物が残っていないか注意し、それがある程度の保護層を形成しているかどうかを確認することが望ましい。もし堆積物がある場合、浚渫によって流水の速度が上昇したり、沿岸流が集中したりするのを避けるべきである。さもないと、浮遊状態の潮汐物質が徐々に沈降しなくなる。 177潮汐堆積物は、堤防を構成する土砂をその上に傾けるべきではないものの、前浜や堤防の土台下からの水の浸透を防いだり軽減したりする点で重要である。例えばナイル川では、堆積した泥水が緩い砂の上に実質的に防水性のある覆いを作ることが分かっている。トーマス・スティーブンソン氏はまた、干潮時の水面下における泥の深さに応じて、波の擾乱の強さと露出度を概算できると述べている。深さが浅ければ浅いほど、波の力は弱まる。

状況により中程度の高さの干拓盛土に部分的に使用せざるを得ないが、圧縮により徐々に固くなることが分かっている不安定な土壌の場合、上部に板が付いた粗い矢板が挿入され、その後その上に傾ける材料の完成した斜面の輪郭が示され、矢板と板は取り外されず、したがって、圧縮と時間によって土壌が固まり安定するまで、必要な一時的な支持が得られます。

第9章では、盛土の堆積が土工の滑落や沈下に与える影響について言及しているが、囲い込み盛土においては、特に追加の注意が必要である。すなわち、端部からの急傾斜によって開口部を通過する潮汐流の流速が上昇し、結果として洗掘作用が増大するからである。そのため、スパーンヘッドからの堆積は避け、盛土は基底部から均一に盛り上げる必要がある。締切り、杭、板張りといった手法は、現在では盛土を基底部から均一に盛り上げる水平方式に置き換えられ、一般的には廃止されている。また、後者が単に基底部への重量分散、法面の保護、あるいは一時的または恒久的な洗掘防止の目的で用いられる場合を除き、この水平方式はファシンよりも好ましい。

前の章では斜面の保護について検討しました。 178ここでは、河口や干拓堤防の斜面の特別な保全について言及されています。

施される保護が均一でない場合、ある部分を安全にすることで別の部分を弱めないように注意する必要があります。土壌が繊細な平衡状態にある河岸の場合、ある部分が保護された直後に、以前は安定していた別の部分が洗掘されることがあります。したがって、河口、干拓地、河岸のいずれにおいても、侵食作用の局所化とそれに伴う地滑りや陥没を防ぐには、覆土はかなりの長さにわたって行う必要があります。風雨にさらされない場所では、斜面に芝を敷くだけでも効果的です。その他の保護方法としては、堤防の土手下部に地面から数フィート下に硬い白亜質または砂利のカウンターフォートを設置し、土壌が良好な場合は斜面全体に同様の白亜質または砂利を敷き詰める方法があります。河口や河川の土塁が堅固な土で、波の作用に耐えるだけでよい場合は、石を斜面に均等に積み上げれば流失を防ぎ、また、粗い面が波を砕くため、傾斜も不要です。しかし、単純な覆い（密かに、あるいは比較的緩く）を採用する場合は、斜面は直線でなければなりません。波の反動を引き起こす凹状の形状は、やがて面の保護を損傷したり、剥がれたりするからです。インドでは、斜面に約60センチの厚さの粘土を敷き、杭を打ち込み、茂った大きな木の枝をその上に先を下にして固定する手法が、崩れかけた河岸や、浸食や滑落を防ぐために設置された導水路の保護策としてよく用いられています。マットレス、束草、または編み枝細工は高価なだけでなく、しっかりと固定しないと斜面を滑り落ちてしまうため、杭で支えられた覆いの場合と同様に、常に一定の張力が生じます。オランダとその海岸で広くかつ効果的に使用されているにもかかわらず、オランダの海岸では地盤のうねりがほとんどなく、非常に露出した状況や大きな地盤のうねりがある場所では、それが機能せず、 179海のはるかに大きな重さと力によって崩壊し、薄い水と小さな塊が風によって砕かれたにもかかわらず、より目に見える攪拌が生じる可能性があります。

河岸の崩落を防ぎ、また泥流河川の水路維持のために、半潮位の縦断導流壁（ワトルワークまたはファシン）が用いられてきた。これは、潮汐水中の浮遊物質を堆積させ、損なわれた斜面を徐々に修復し、河川への崩落を防ぐためである。また、大洪水によって崩落した石は、河川の水路維持と河岸の崩落防止にも利用されてきた。洪水が引くと、石の隙間は水によって堆積した泥で徐々に埋まる。

軟弱地盤上の河口堤防付近の斜面や河床に突然の予期せぬ洗掘が発生し、滑落を防止するために直ちに阻止する必要がある場合、砂を詰めた麻袋は空洞の補修に容易に役立ちます。袋の隙間は通常、速やかに埋められます。必要に応じて材料を追加し、侵食流の集中を避ける必要があります。

河口や海域における堤防の高さは、堤防上を流れる水や内側の斜面に打ち寄せる波を防ぐために決定する必要があります。テムズ川下流域やイングランドの非浸水河口域では、最高水位線より4～5フィート（約1.2～1.5メートル）の高さが採用されているようです。オランダでは、浸水の程度に応じて10～15フィート（約3.3～4.5メートル）です。堤防上を波が押し寄せると、損傷や場合によっては決壊が発生する可能性があるため、堤防の最高水位を防護することが最も重要です。そのため、これまでに確認された最高波の高さを把握しておく必要があります。

河口堆積物の特徴である砂質で緩い海岸の場合、通常の河床は嵐の中でも維持されるが、堤防を築くと、波の反動で砂や緩い土が急速に絶えず削り取られ、やがて急斜面の土手が露出し、崩壊してしまう可能性がある。これは、基礎が砂で、 180砕石の盛り土は、その隙間を埋めてより堅固で安定したものにするために構築されるべきであり、その上に上部構造が置かれる。これにより、海水は垂直の壁によって抵抗され、土壌は流砂となるが、静水では砂は自然な傾斜で安定する。明らかに、波の作用が妨げられないほど、砂の緩みは少なくなる。実験により、1対1の傾斜では波は反射し、より緩やかな傾斜では波は砕けることがわかっている。このような状況では、重厚で堅固な構造物よりも、波の作用に対する抵抗が少なく、流れを妨げない軽量構造物を採用すべきである。しかし、盛土が必要な場合は、波が徐々に弱まり分散されるように、長い傾斜の盛り土または前浜を設けるべきである。目的は、工事現場の近くに深い水が溜まるのを防ぐことである。鉄道や道路が海岸に沿って敷設される場合、盛土を保護するために擁壁を建設する代わりに、障害を最小限に抑えるオープンな架台工を採用することが望ましい計画である。また、地盤が不安定で不安定な崖の麓にある場合は、崖に触れず、地滑りや陥没を防ぐことができるため、これが最適な施工方法である。架台工に加えて崖麓の保全のために人工海岸を設ける必要があると考えられる場合、経験上、最も保護効果の高い等高線は、垂直高の4分の3以下の平坦な段丘または窪地、別の短い斜面、そして崖麓からある程度の距離にほぼ水平な空間がある斜面である。しかし、嵐によって斜面は真っ直ぐになり、経済的に維持することが不可能になる可能性がある。しかし、このような斜面を想定する場合は、その斜面を乱すべきではない。 斜面に関する情報は第6章を参照のこと。緩い土でできた盛土の崩落を防ぐために海や河口の擁壁が必要な場合は、盛土を支えられるように陸側の地層の端に内側の矮小壁を建てる必要がある。 181箱の中に収納し、擁壁を通過する水しぶきや水が内部を侵食しないようにします。

鉄道の橋脚や突堤の工事現場では、船舶の接岸を可能にするために、通常、工事現場の近くに深い水域が必要です。そのため、重厚で一枚岩的な壁を建設する必要があります。しかし、土が緩い場合は、基礎が十分に保護され、波の作用が及ばない場所でない限り、垂直方式は使用すべきではありません。また、波の作用を強めるため、入り組んだ形状や直角を設けるべきではありません。捨石塚を建設し、その上に垂直構造物を設置する場合は、石と石の間の自然な隙間を除いて穴があいていないこと、基礎がしっかりしていて均等に沈んでいることに細心の注意を払わなければなりません。さもないと、不規則な塚が崩れ、必然的に上部構造も崩れてしまいます。

データ- 砂の堤防: 地層の幅、30 フィート。斜面の傾斜、3 対 1。地表からの堤防の高さ、30 フィート。水深、20 フィート。波の高さ、5 フィート。

波の反動による有害な影響の例として、欄干のある高い垂直壁が土台を危険にさらすことが判明したが、波頭が壁の頂上を飛び越えられるように欄干が取り除かれると、 182構造は安定していた。海水の反動や、露出度の高い場所での基底部および前浜の掩蔽、そしてそれに伴う地滑りや沈下を防ぐため、防波堤は防風壁ではなく単に波よけとして機能し、満潮線よりわずかに下に設置されることがある。これにより、波頭は自由に行動できるが、前進は阻止される。逆に、格子状のスクリーンのような軽い透水性のものは、波の動きをいくらか弱めることはあっても、波の通過を妨げることはない。

侵食されやすい基礎の上に設置された垂直壁が崩壊する主な原因は、反動波の洗掘作用によるものであるため、その大きさは最小限に抑える必要があります。また、滞留した空気が構造物の粒子を追い出すこと、波が壁の上を伝播することによるものであるため、波の前進運動は偏向して垂直になります。さらに、物体が急速に水没したり水没しなかったりすることで生じる打撃作用によるものもあります。実際的な影響としては、基礎から荷重の一部が断続的に解放され、その後完全に歪むことがあり、したがって波の高さは可能な限り低くする必要があります。落水の作用に関しては、最近インドで実験が行われ、「圧力の最大強度は、落差に等しい高さの水柱による圧力を超えない」ことが証明されました。また、圧力の最大強度は常に静水頭よりわずかに低いことが証明されました。

潮汐のある水域における堤防の基礎にかかる荷重の一定の変化の例として、次の計算が行われました。

1立方フィートの海水の重さは0.028トンとされます。

ここでは、1立方フィートの砂の重さは0.056トンとします。

A. 堤防の1フィートの長さが水没していないときの重量は、次のように計算すると201.60トンになります。

 立方フィート       

中央部分 30フィート×30フィート×1フィート = 900
2つの傾斜部分 90フィート×30フィート×1フィート = 2,700

トン。 トン。
体積含有量 3,600 × 0·056 = 201·60。
B. 高水位時には堤防の重量が減少する 183排水された水の重量は 84 トンで、以下のように計算されます。

堤防の水没した内容物は以下のとおりです。

     立方フィート       

中央部分 30 フィート × 20 フィート × 1 フィート = 600
2つの傾斜部分 2
30 フィート × 20 フィート × 1 フィート = 1,200
60 フィート × 20 フィート × 1 フィート = 1,200

トン。 トン。
体積含有量 3,000 × 0·028 = 84。
ここから、2つの斜面にかかっている水の重量を差し引くと、33.60トンになります。

立方フィート トン。 トン。
60 フィート x 20 フィート x 1 フィート = 1,200 X 0·028 = 33·60。
C. こうすることで、高水位時に基礎全体にかかる持続的な荷重は、

トン。 トン。
84 – 33.60 50·40
＝
= 0·25 = ¼。
201·60 201·60
D. 満潮時には、20フィートの水頭により、斜面の先端を越えた地面に垂直圧力がかかります。

20 フィート × 1 フィート × 1 フィート × 0·028 = 0·56 トン/平方フィート。
この後者の重量と安定要素は、地面と法面の先端の動きを防ぐ傾向がありますが、堤防の下部の持続的な圧力が最大になる干潮時には完全に除去されます。

潮の満ち引き​​によって地表にかかる荷重の変化を説明するには、堤防の片方の傾斜をとれば十分でしょう。

E. 斜面1フィートの重量（水没していない場合）=

立方フィート トン。 トン。
90フィート×15フィート×1フィート = 1,350 x 0·056 = 75·60。
F. 満潮時に斜面にかかっている水の重量（直線フィートあたり）＝

立方フィート トン。 トン。
60フィート×10フィート×1フィート = 600 × 0·028 = 16·80。
G. 1フィートあたりに押しのけられた水の重量 184満潮時に堤防の斜面の水没部分 =

片方の斜面の水没していない部分 立方フィート トン。 トン。
1,350 – （30フィート×5フィート×1フィート） = 1,200 × 0·028 = 33·60。
H. 斜面の底面積（直線フィートあたり）＝

90 フィート × 1 フィート = 90 平方フィート
I. したがって、干潮時に斜面の底部の地表に作用する圧力は、河床が乾燥していると推定される場合、

E
75·60
= 1平方フィートあたり0.84トン。
90
H
J. 満潮時には

E F G
（75·60 + 16·80) – 33·60 58·80
＝
= 0·65
90 90
H
1平方フィートあたり1トン、つまり22.60パーセント減少します。

斜面の向こう側の地面にかかる水の垂直圧力は満潮時に1平方フィートあたり0.56トンであることが示されており（ D参照）、したがって斜面の座にかかる重量は斜面の向こう側の地面にかかる水の通常の重量を超えるだけである。

J D
0·65 – 0·56 = 0.09トン。
図を見ると、斜面の影の部分全体の浮力は、その全体にかかっている水の重さによってバランスが取れており、三角形の面積は相似であり、斜面の W の部分は水没によって重さが減ることがわかります。

W部分の底部の低水位と高水位の圧力を計算すると、相対的な垂直圧力は次のようになる。

     干潮時。     
 立方フィート   

30フィート × 5フィート×1フィート = 150
30フィート × 20フィート×1フィート = 600

     750 × 0·056 = 42トン。

185K. 底面積 = 30フィート × 1フィート = 30平方フィート、したがって底にかかる圧力 =

42
30= 1平方フィートあたり1.40トン。
そして満潮時。
L. 水没していない部分 =

立方フィート トン。 トン。
30フィート×5フィート×1フィート = 150 × 0·056 = 8·40
水没部分 =

30フィート × 20フィート × 1フィート = 600 × (0·056 – 0·028) =16·80
25·20

 25·20    

その結果、圧力は=
= 0.84トン/平方フィート、
30
K
1平方フィートあたり0.56トンの差、つまり40パーセントの荷重軽減となります。

M. そして中央部分の土台には

干潮時。

 立方フィート  トン。 トン。

30フィート×30フィート×1フィート = 900 × 0·056 = 50·40。
50·40
したがって、圧力は
= 1平方フィートあたり1.68トン。
30
K

満潮時。
N. 水没していない部分 =

 立方フィート  トン。 トン。

30フィート×10フィート×1フィート = 300 × 0·056 = 16·80
水没部分 =

30フィート×20フィート×1フィート = 600 × 0·028 =16·80
33·60
33·60
その結果、圧力は=
= 1平方フィートあたり1.12トン
30
K
また、1平方フィートあたり0.56トンの差があり、荷重は33パーセント減少します。

高さ5フィートの波が満水位から下向きに測定され、同時に両側の堤防に押し寄せると仮定した場合の重量差は、 186斜面と完全に反動し、5フィートの深さの水の変位に相当する。

(30 フィート + 30 フィート + 30 フィート) + (45 フィート + 30 フィート + 45 フィート)
= 幅 105 フィート。
2
1フィートあたりの容積は、

105 フィート × 1 フィート × 5 フィート = 525 立方フィート
O. 浮力 =

525立方フィート×0.028トン=14.70トン。
この計算では、この重量は堤防の座面から15フィートの深さの領域全体に広がっているかのように扱われます。

45 フィート + 30 フィート + 45 フィート = 120 フィート × 1 フィート = 120 平方フィート
したがって、平方フィートあたりの垂直圧力は =

14·70
120= 0·123 トン = 275 ポンド、
これは、基礎をハンマーで叩く行為に相当する。275
144= たとえば、5 フィートの波が反動するたびに、1 平方インチあたり 2 ポンドが発生します。

斜面の各部分が交互に水没したり沈没したりしている部分の水の重量（斜面ごとに 1.05 トン）は考慮されません。

この波動は、風向、流れ、そして水の「吹く力」によって、堤防の片側のみに発生する可能性があり、通常はそうなります。その場合、堤防にかかる横圧も常に変化し、高さ5フィートの波とそれが斜面に及ぼす衝撃によって水平方向の力も変化し、不均一な応力と動きが生じる傾向があります。

前述の計算の目的は、河口や潮汐河川の堤防が陸上の通常の堤防に加えて耐えなければならない圧力の変化と、その滑りや沈下に対する特別な傾向を示すことであり、また、垂直方向の圧力と必然的に水平方向の圧力が永続的に変化する可能性があることを示すことである。 187変形状態は大きく変化し、囲い堤防の外側の水の垂直圧力が陸側へ押し上げられるレベルに達することもあります。通常、沈下は雨期と干潮時に最も大きくなります。

水中作業用の 2 つの材料が他の点では実質的に同等である場合、重い方を優先するべきです。重い方の材料は、その重量により波や洗掘の作用に抵抗する力が大きく、また、押しのけられた水の重量による比重の減少も比較的それほど大きくないからです。

水を貯めるために建設される運河や堤防の土工に関しては、本書の各章に土壌の安定性の促進に関する情報が含まれていますが、ここでは最も認められた建設方法に言及するのではなく、注意が必要ないくつかの点を挙げることだけを目的としています。

はしけ運河や通常の船舶運河は、通常、地中の浅い場所に建設され、深い切土や大きな盛土を避けて地域を蛇行します。スエズ運河やパナマ運河のような事業は船舶運河としては全く例外的な事業であり、マンチェスター船舶運河も同様です。最も危険な土壌のいくつかは第 2 章で挙げていますが、運河を建設するのにおそらく最悪の土壌は泥炭地です。泥炭地での手順は鉄道や道路の建設に必要なものとは異なり、このような土壌での運河建設は避けるべきです。なぜなら、経験豊富で熟練した処理と大規模な排水が必要となり、それが地盤沈下を引き起こすからです。また、水路を保護して航行用水を確保し、排水を制御し、曳航路を損傷なく維持するための困難な維持管理も必要であり、曳航路は全域にわたってしっかりと覆う必要があります。細砂も流砂になりやすいので不利な土壌であるが、通常見られる他の土壌のほとんどは、パナマ運河のように掘削が異常に深い場合を除いて、崩壊は起こりにくい程度に保護されている。最大の危険は、土壌の多様性がかなり高い場合である。 188土壌の不規則性、亀裂、緩み、隆起など、ほとんどすべての表土の種類に遭遇する可能性があり、それぞれが乾燥時または水分を帯びたときの独自の特徴と挙動を示し、特に節理部では細心の注意が必要であり、土壌だけでなく、切土と盛土の同じ土壌に対しても個別に処理する必要がある。

運河の堤防を形成するのに十分な粘土質土がない場合が時々ありますが、表土を除く掘削土をすべて使用すれば十分な量となり、経済的な建設のためにはそれを使用する必要があります。そのような場合、粘土質土は水面に堆積し、砂利質または砂質土は陸地側と曳航路の被覆材として堆積します。土の層化が生じないよう細心の注意を払ってください。層化が生じると分離して水路の層が形成される可能性があります。運河の堤防の底と斜面は不浸透性層で覆う必要があります。底には水溜りまたはコンクリートが最も一般的に使用され、斜面には水溜りまたはよく突き固めた植物性土壌に草の種をまき、あるいは流されやすい広い運河には石を敷きます。また、緩い土壌や不安定な土壌の場合も同様です。運河の切土では、水が抜かれると斜面に対する反力（カウンタースラスト）が除去されます。この状態が維持されない場合、土壌が脆弱であったり緩んでいたりすると、以前に堰き止められた水の流れによって滑落する可能性があります。運河の盛土工事を開始する前に、特に振動を受ける場合は、計画されている鉄道橋やその他の構造物の両側に、少なくとも約60フィートの長さの盛土を強化することをお勧めします。

水は、どんな土工でもすぐに弱い場所を見つけます。運河建設において、片方の斜面の一部が盛土に浸かり、もう一方が乾燥し、切土部分が湿っていて一部が乾燥しているような危険な土壌で、技術者が重い土工を維持できるのであれば、運河では起こらないが鉄道の土工には非常に大きな影響を与える主な撹乱要因である振動に対して適切な対策を講じれば、類似の状況でも同様に維持できるはずです。

189運河と貯水池の盛土は、土工の安定性という点において非常に類似しているため、ここでは一つの項目として扱います。運河、貯水池、河川の盛土の目的は、漏水、地盤沈下、地盤の劣化、あるいは建設工事全般に関連するその他の作業を行わずに、水を適切な位置に保持することです。ドック、運河、あるいは水を貯留または排出する目的で建設されたあらゆる土工の場合、その位置は鉄道工事とは全く異なることは明らかです。鉄道工事における盛土のずれや沈下は軽微で、比較的問題や不安も少ないかもしれませんが、前述の目的のために建設された土工のいかなる動きも重大な問題となります。なぜなら、それは工事の破壊、現場だけでなく周辺地域における人命や財産の損失を意味する可能性があるからです。このような盛土の漏水や著しい浸出は、これを阻止しなければ、徐々に地盤を劣化させ、最終的に均衡が崩れて盛土が崩壊してしまうからです。一般に、鉄道工事では、吹き溜まりなどの非常に不安定な土や、大気の影響で急速に分解する土を除いて、深刻な地滑りは、第 2 章で述べられて いるように、1、2 年経過するまではめったに発生しません。これは、水による分解のプロセスが必然的に遅くなり、土が通常の状態に戻る機会があり、表面がより均等に露出しているためです。水利目的の土工では、頻繁で突然の振動にさらされることはありません。しかし、斜面の露出度が不均等で、一部が恒久的または一時的に水没するか、湿ったり乾いたりを繰り返し、上部と陸側は水没せず天候の影響に完全にさらされているため、表面の浸透は均等かつ規則的ではなく、そのため、数週間から数ヶ月と、短期間で地滑りや陥没が発生するのが普通です。そして、堤防の本来の設計や建設に欠陥があり、水没した斜面や底から水が漏れ、上部に水たまりができ、堤防が割れて不均一に濡れたり、 190乾燥した状態を保つこと。設置場所の土壌との完全かつ不浸透性の接続を確保するため、特別な注意を払う必要があります。

堤防を築き水をせき止めたり、排水したりする場合には、水が流入する前に堤防が固まるまで時間をかけなければなりません。しかし、切土の場合は、それぞれの土質にもよりますが、建設後できるだけ早く航行用水を設けることが有利となる場合があります。航行用水は、常に変化する乾燥度と湿潤度による斜面の劣化を防ぎ、太陽の光や乾燥風から守ってくれるからです。特別な事情がない限り、不安定な場所は数か月で分かりますし、運河が適切に建設されていれば、堤防や切土に通常の注意を払っていれば、土工作業から 6 か月または 1 年後には大きな問題は生じません。航行用水によって、固められていない場所がすぐに分かるからです。粘土、粘土泥灰土、粘土壌土、および壌土が透水性および保水性の地層と混ざっている場所では、均質になることはほとんどないため、建設時に適切な予防措置が講じられていないと、運河内で土砂の移動が急速に発生します。

水を貯留または排出するための土塁は、起こりそうにない劣化や事故にも耐え得るように設計するべきであり、土壌が固く堅固でない場合には、突き固めなどの方法で固めるか、ひび割れを防ぐために覆って保護するべきである。また、運河の堤防や水を貯留または排出する土塁には、滑落や沈下を防ぐために、堅固で結合力のある材料のみを使用するべきである。第2章では、滑落や沈下が予想されるいくつかの条件について扱う。工事を堅固で均一にするための予防措置を怠ってはならず、何も偶然に任せてはならない。場所は非常に重要である。なぜなら、土壌は、性質だけでなく地層の重なり方に関しても、非常に短い距離内で安定性が変化する可能性があるからである。隆起した地層や歪んだ地層は避けるべきであり、緩い地層や亀裂のある地層はすべて使用すべきである。 191土壌、特に岩石や、多かれ少なかれ垂直の層を持つその他の土壌は、亀裂のある土壌の上に築かれた盛土は必ず不安と問題を引き起こし、過度の降雨によって常に危険な状態になる傾向があるため、望ましいのは、相当の厚さで水平に堆積した不透水性の土壌、あるいは他の地層上で滑ったり、水道施設建設に伴う浸透水への人工的な添加物の影響を受けない堅固な地盤です。水道施設の建設地は、ほとんどの場合高台でなければならず、丘の頂上の覆土の上など、特に露出している場所を慎重に選定した後、地滑りや沈下を防ぐための次のステップは、漏水や滴りによって盛土の土台が崩落したり徐々に劣化したりしないように基礎を整備することです。したがって、堆積した盛土と地盤の間にはしっかりとした接続を確立し、全体の動きを防止しなければなりません。

入手可能な最良の土質の選択は慎重な検討を要するものであり、圧縮やその他の比較的安価な手段によって土壌が防水性を持つかどうかを実験的に検証する必要があるかもしれません。場合によっては、そのような土質が入手できないこともあります。その場合、唯一取るべき方法は、可能な限り土壌を固め、不浸透性で均質かつ耐久性のある被覆材で保護することです。この被覆材は、経験上、浸透にも同様に抵抗することが確実です。安定したアースダム建設の全体は、均質で細かく粘り気のある土を均一に薄く敷き詰め、突き固めと固化を促進するために十分に水分を与え、荷車、人、または動物の通行によって転圧、圧縮、または踏み固め、そして適切な表面保護を行うことから成ります。強い転圧は、より大きな圧縮力から判断すると、突き固めよりも効果的であるため、好ましいとされています。層の厚さと重量が調整されているため、土は最大の固さの状態に圧縮され、圧縮がより均一になり、不規則に密集した塊となるため、粉砕されない。 192土塊の状態の均一性を損なうだけでなく、筋や縞模様の原因となり均質性も損なう、ひび割れやひび割れが生じないように注意します。転圧後は、圧縮された層に軽く水をやります。ローラーの重さで、上部の地殻が下部よりも乾燥している状態になっているためです。ただし、過度に湿潤した状態にしてある場合は除きます。土壌を蒸気で強く転圧する場合、層の厚さは土で約6インチ、粘土質土で4インチを超えてはいけません。圧縮の程度は、元の土の開放性を示す最大の堅固さを確保するために、通常の厚さの5分の4から3分の2程度まで圧縮することができます。砂の場合、層を単に湿らせて普通のランマーで突き固めると、厚さは約4から5インチ、普通の土で約2インチになります。砂の体積は10から15パーセント減ります。砂を単純に突き固めるだけでは、砂は約 6 ～ 9 パーセント、水は約 4 ～ 6 パーセントしか圧縮されず、総圧縮量は前述のとおりになります。水の使用量は砂の体積の約 20 パーセントです。比較的少量の粘土質ローム土以外には他の土が入手できなかった場合に、中程度の高さの盛土が砂で造られてきました。盛土の表面は細い棒で掘り、ローム土を砂と混ぜてその隙間を埋めることで、表面が保護され、通常の圧密促進手段がすべて採用されました。生石灰のグラウトとよく混ぜた湿った土も、高さの低い堅固な盛土を作るために使われてきました。粘土は、亀裂を防ぎ膨張を抑えるためにかなりの割合で砂を混ぜなければ、使用すべき材料ではありません。多くの人は、砂が全体の約 3 分の 2 で、粘土が 3 分の 1 の割合になるように好みます。当時の土壌はローム質であり、粘土質として分類することはできません。

中央の水溜り壁や法面および法尻の保護の重要性については、様々な意見があります。中央に水溜り壁を設置するのは、土盛土を支え、漏水を防ぐためだけでなく、水溜りを均一に湿潤状態に保つためでもあります。 193したがって、日光や空気にさらされることによる亀裂やひび割れを防ぐことができます。土基礎の上に築かれた盛土では、土の盛土は効果的であり、費用に見合う価値があるかもしれませんが、岩盤の上に築かれた盛土には、土の盛土は築くべきではありません。岩盤と粘土層の間に水密接合部を作ることは不可能であり、岩盤溝に築かれた盛土では漏水を防ぐことはできません。水は盛土​​の底面をすぐに通過せず、表面が軟化するまでは集水し続けます。そのため、盛土全体が支持手段としても、浸透防止手段としてもほとんど役に立たなくなります。さらに、粘土が岩盤の側面から剥がれ落ちる危険性もあります。必要なのは、盛土の頂上まで、いわば基礎と完全に接続した人工岩盤を挿入することです。したがって、このような場合には粘土層ではなく、ポートランドセメントコンクリート壁を採用すべきです。粘土製のパドルウォールに比べ、ポートランドセメントコンクリート製の中央支持構造には、沈下せず重量が均等に分散されるという2つの大きな利点があります。一方、パドルウォールは沈下すると盛土の土台から離れて空洞や亀裂が生じ、結果として漏水を引き起こす可能性があります。最も重要なことは、不浸透性、堅牢性、均質性、そして基礎部分における完全な接合を備えた盛土を実現することです。しかし、中央パドルウォール方式はこれらの条件を満たすことは稀であり、通常は導入費用を正当化できない状況でのみ採用されるため、この方式は時代遅れとなっています。中央支持構造が必要な場合（多くの場合、必要となるでしょう）、代わりにポートランドセメントコンクリートが採用されています。これは、乾燥状態や湿潤状態によって形状や大きさが変わり、ひび割れが生じやすく、いかなる材料にも恒久的にしっかりと接合できない材料ではなく、堅固で耐久性のある材料が使用されるためです。この方式は、盛土内部における水の浸透を阻止する方式と言えるでしょう。しかし、最大の目的は浸透を防ぐことだ 194一旦通路が作られると、水は最も抵抗の少ない経路に沿って逃げ、亀裂は空洞になり、空洞は亀裂になります。

法面および法尻の保護は、土塊への浸透を防ぐことを目的としており、必要な効果はすべて得られるものの、その効果と完全性は、盛土工事における層の準備と堆積、そして盛土の沈下による表層のひび割れや亀裂を防ぐために、圧密に要する時間の長さに大きく依存します。貯水池堤防や、水没と非水没が交互に繰り返される法面の場合、露出した粘土質のパドルパドルパドルパドルは使用できないことは明らかです。熱や太陽光線によってひび割れが生じるためです。ただし、常に湿潤状態であればひび割れは生じます。パドルパドルパドルパドルパドルの上に砕石を置き、乾式またはモルタルで固めた石積みを載せる方法がしばしば採用されています。水深と土壌の性質に応じて厚さ約6～12インチの単純なセメントコンクリートパドル …後者の 2 つのケースでは、滞留した水、霜、または土盛りの収縮の力によって土盛りから離れないように注意する必要があります。

地表のいかなる穿孔も防止する必要があるため、地域によっては、げっ歯類や甲殻類の攻撃に耐えられる被覆材が求められます。そのため、石積みまたはコンクリートで覆われた斜面を設けるか、地表に近い水たまりを小石や灰などの丈夫な材料でしっかりと固める必要があります。ヨーロッパ諸国では​​ネズミの穴掘りの影響は軽微かもしれませんが、コロマンデル半島の海岸やベンガルの一部の地域など、温暖な気候の地域では、ネズミの体長が最大60センチにも達することがあり、その攻撃を軽視することはできません。

貯水堤防の崩壊原因は、その建設においてどのような特別な注意を払うべきかの方向性を示している。 195貯水池の堤防が必要な形状と大きさを持ち、適切に建設されなかった場合、主な失敗の原因は次のとおりです。

1. 盛土の下部を通過する暗渠またはパイプのラインに沿った漏水。
2. 堤防の座面下の漏水。
3. 水が上から溢れて土地の斜面を侵食し、均衡を崩す。
4. 敷地内の湧水が噴出する。緩い土壌における「沸騰」については第12章を参照。

第一に、水封堤防の崩壊の最も一般的な原因についてですが、堤防の底面下のトンネル通路に水を導き、堤防を妨げないようにすることで、暗渠や排水路を不要にしてきました。しかし、この方法は費用がかかります。崩壊の原因の一つは、堤防の重量が不均一な沈下によって暗渠に決壊を起こすことです。これは、基礎が不安定であったり、暗渠に重量を均等に分散させるための強固なコンクリート基礎がなかったりすることが原因と考えられます。また、暗渠が粘土質の水たまりの上に置かれたり（これは決してあってはならないことです）、堤防が十分な注意を払わずに建設されたりすることも原因の一つです。すべての暗渠は、人が容易に通行できる大きさで、内外ともに同等の防水性を備えていなければなりません。暗渠から堤防への漏水は同様に危険であり、漏水を短い距離で塞ぐことができるように対策を講じるべきです。貯水池の堤防の一時的な崩壊に関する報告書には、ほぼ例外なく、水たまりと暗渠の間から水が浸透したために崩壊が起こった、岩盤と中央の水たまりの壁の間から水が浸透したために崩壊が起こった、または石積みの排水路の沈下によって生じた堤防の隙間から水が漏れて堤防が崩壊した、と記載されています。

調査により、暗渠沿いの多くの堤防が崩壊する原因は不注意な建設であることが判明することが多いが、暗渠が適切に設計され建設されていれば、よくできた貯水池堤防が一時的に崩壊することはほとんどありません。 1962 つ目の原因については、一般的に、盛土を堅固な地盤にしっかりと固定し、その先端を保護するための注意が不足していること、基礎部分の「沸騰」、または盛土が建てられている地層の下にある細砂などの多孔質の土層が、そこに到達する流水によって流砂になることによって発生します。

3 番目に関しては、ほとんどの場合に防止策が講じられているため、これが破損の頻繁な原因ではないと言えるでしょう。しかし、貯水池の堤防では、異常な状況によって、あるいは、はるかに少ない頻度ではありますが、湖や貯水池で発生した非常に高い波によって堤防上面が緩み、水が堤防上を越えて押し寄せ、斜面を浸食して、一種の放水路に変化してしまうような状況によって、堤防上面が緩んでしまうことがあります。緊急時には、軟弱な場所を保護するために防水シートが一時的に敷かれ、また、越流を防ぐために土嚢や板が敷かれています。このような目的で建設された堤防では、露出度が高いため、貯水池の堤防よりも上面の幅がより厳しく圧迫されるため、堤防の高さは水が堤防上を越えないように十分な高さが必要です。

4 番目の故障原因については、緩い土壌の「沸騰」とバネの破裂が第 12 章で説明されています。

貯水池を空にすると、その底の水の重さはなくなりますが、堤防からの荷重は同じであり、地盤が柔らかい場合は堤防が貯水池に向かって沈下し、底が隆起する可能性があります。したがって、底に重りを付けたり、動きを防止したりしない限り、水を排出しない方が賢明です。

ここに列挙したさまざまな破損原因を適切に考慮し、建設時に注意を払うことで、水を貯留または排出するために建設された土盛土における滑落または沈下の可能性を最小限に抑えることができます。

公共事業では河川や小川の一時的または恒久的な転流が頻繁に必要となるため、ここでは地滑りや地盤沈下に関する限り、これについて数段落を割いて説明します。 197土壌が非常に多孔質で水を保持できない場合は、川の流れを変えない方が賢明です。

新しく形成された川岸で最も脆弱な場所は次のとおりです。

古い土手または土地に接続する端部は、完全に接続する必要があります。

斜面の先端と座面は、川床に結び付けるか、または斜面を底に向かって平らにすることで十分に保護する必要があります。

急な曲がりや角度は侵食作用を強めるので、常に避ける必要があります。

特別な保護を必要とする風と水のライン。

これらの点を念頭に置き、川岸を完全に健全かつ均質にするための通常の予防措置を講じれば、深刻な規模の土砂崩れや陥没は起こりにくいでしょう。

河床の砂質化を防ぎ、河岸の滑落や陥没を防ぐためには、河床の洗掘、ひいては河岸の法尻の洗掘を防ぐ必要がある。投入された石は、重みと圧密作用によって河床を沈下させ、圧縮する。定期的な堆積によって砂はより保護され、必要な石の量は減少するが、通常の河床を維持し、障害物とならないように、また、流れを誘導・整流する以外に渦流や流れの阻害を起こさないように、特に注意する必要がある。そうしないと、侵食作用によって河床が移動してしまう。単に投入された石は沈下して河床を形成し、河床の通常の表面に達するまで放置されるが、これは渦流が存在しない限り、砂質土壌において確実な保護効果を持つことが多くの事例で実証されている。斜面の保全については、特に第7章で言及されている。

198
第11章
土の充填または裏打ちの前方への動きによるドックやその他の壁の破損に関する注意事項。 – このような動作の原因といくつかの予防策および改善策の検討。

最も深刻な結果は、ドック建設中の砂や緩い土の滑落や「沸騰」、および岸壁の前方への滑りや沈下から生じることが多い。損傷した壁の修復には多額の費用がかかるだけでなく、ドックの開港遅延や交通の妨害による収益の損失も考慮する必要があるためである。本章では、規則を定め、それに従えば圧力、沈下、または土砂の滑落による破損を回避できると断言するものではない。世界中の著名な技術者や請負業者の多くは、その科学的業績と実践的知識が判断を下す資格のある人々から広く敬意をもって認められているが、ドック建設や類似の工事において決して楽しい経験とは程遠い経験をしてきた。

港湾工事の二つの弊害は次の通りと言えるでしょう。

1. 基礎の欠陥。
2. 「沸騰」、つまり基礎部分の緩んだ土と水が急激に湧き上がること。

ドック壁の崩壊は、工学的欠陥によるものであると断言するのは、立証が困難な主張である。不安定な土壌におけるこのような工事の区域において、基礎の必要深度より下の地盤を間隔を置いて掘削し、その性質を確かめることは、単に動き始めるための誘いを発するに等しい（208ページ参照）。 199これは、ある地区で洪水を防ぐ最善の方法を発表するために結成された地元委員会の博識な報告書に匹敵するものであり、その委員会は深く検討した後、次のように報告しています。「技術者がすべての川、小川、水路、溝を次の谷に転流させ、丘の上流の穴を塞ぐか、水を他の場所に排出し、降雨量をその地区の住民によって随時要求される限度内に抑えれば、洪水は永久に除去されるという委員会の意見である。」

通常、ドックが設置されるような場所では、広大な地域にわたって土壌の正確な性質と状態を把握し、不安定な地層が存在しないことを確かめることは現実的ではありません。また、自然の力は人間の力よりもはるかに強力であるため、崩壊が絶対に起こり得ないとは言えません。できることは、作業の重要性と経済性を考慮し、安定性を高めるためにあらゆる既知の手段を講じることで、地滑りや沈下の可能性を低くすることだけです。

ドック工事は、必然的に海、河口、河川、あるいは湖に近いため、通常は不安定で含水率の高い表層土質となり、滑落や沈下を特に起こしやすい。基礎は最低水位から比較的浅い位置にあり、鉄道切土や盛土が耐えなければならないような頻繁な振動は受けないが、船舶の衝突や重量物の落下、クレーンや機械の振動によって揺れ動き、また突然不均一に地盤が過負荷になることもある。土台も急速に含水率が高くなる可能性があり、ドックや干拓地用の盛土、特に砂質土や緩い土質においては、潮位の変化によって生じる力、すなわち基礎底面より上の潮汐水頭または恒常水頭の上昇圧力によって基礎が「吹き飛ばされる」力を考慮する必要がある。囲い堤防の内側、または 200仮締切りの場合、水深30フィートでは、例えば1平方フィートあたり0.85トンの上向きの圧力が生じ、掘削が30フィートの深さまで及ぶと、基礎上の1平方フィートの砂柱の持続的な自然重量が掘削によって1.65トンに相当します（第5章参照）。したがって、上向きの圧力と軽減された圧力0.85 + 1.65は1平方フィートあたり2.50トンに相当し、そのうち0.85トンは常に変化します。砂などの透水性の非常に高い土壌では、静水圧が最も強く感じられ、潮汐の変動が大きい場合は、地球にかかる歪みが変化し、活発な擾乱力が常に存在することが明らかです。この変動する撹乱要因は、海や潮汐のある河川の近く、そして水の近くで行われるすべてのドック工事や掘削において、真剣に考慮されなければなりません。なぜなら、水が浸透する危険が常に存在し、基礎の深さが不十分な場合は基礎が崩落するからです。したがって、重量と深さは、水頭レベルによる土壌中の水の上向きの圧力と釣り合うか、それを上回るのに十分なものでなければなりません。基礎の底部は、その地域で通常水が存在する深さよりもほぼ常に低い位置にあります。ドックの壁が置かれている土壌は遅かれ早かれ湿り、おそらくは飽和状態になることはほぼ確実であり、飽和状態になれば余分な水は流れ去らなければならないことを忘れてはなりません。砂質土や緩い土では、これが危険となる可能性があります。また、緩い土の場合は、仮設工事によって土壌が特定の方向に押し付けられないように注意する必要があります。そうしないと、地滑りが発生し、溝が埋められてしまう可能性があります。均等な荷重と圧力を発生させ、不均一な沈下を防ぐよう、あらゆる努力を払う必要があります。

ドックの設置場所の選定は、一般的に鉄道の接続、道路、ドックの設置場所、潮流、入口の適切な位置など、狭い範囲内に限られます。しかし、土壌の性質も考慮する必要があります。潮汐のある川では、数百フィートの深さの違いによって、工事が多かれ少なかれ異なる種類の土の上に設置される可能性があるからです。 201不安定で、混ざり合うとさらに不安定になることもあります。比較的狭い川の片側でさえ、地盤が反対側よりもはるかに安定している場合があります。また、古い水路や乾いた溝がドックの敷地を横切っている場合は、それを無視してはなりません。なぜなら、同じ部分の壁が全体に渡って続いているために、崩壊や損傷が発生しているからです。そのため、より軟らかい、またはより不安定な地盤に適した建設システムを採用する必要があります。特に、砂の上にある堅い地層の上に壁を建設する必要がある場合は、地盤の厚さが減少すると沈下を引き起こし、壁が前方に押し出される可能性があるためです。砂質土壌では、上層が相当厚くない限り、後者が貫通し、砂の流出によって敷地全体が危険にさらされる危険が常にあります。

特定の場所にドックを建設しなければならない場合もありますが、地盤に湧水が多く、地盤が傾斜していたり​​、あるいは平坦な地層が傾斜した岩盤や軟弱な土の上に重なり、平坦な斜面以外では安定しないような場合、堆積物が非常に深くまで広がり、その下まで降りることが不可能なため、ドック全体が不安定な塊となることがあります。しかし、不溶性粒子を含む堅固な土を堆積させることで均一な加重と圧密が行われ、一般的に地盤はより堅固になり、圧縮と混合によって最終的に地盤はより強固になります。ドックには可能な限り長い距離を荷重し、外側の固結度の低い土が工事箇所上で滑らないように、材料は敷地より外側に堆積させる必要があります。また、荷重を受けた部分が沈下することで土が乱れるため、斜面の下部にわずかな支持が必要になる場合があります。基礎部分と斜面から元の床までの沈下が均一かつ規則的で、軟弱な土が流れ落ちないように注意すれば、表面を適切に保護することでドックを建設できます。壁の前方および壁からある程度の距離における泥の隆起は、通常、荷重時の沈下量の約3分の1から半分程度である。土壌の沈下速度と隆起速度が均一であるかどうか、そして沈下がどの程度の深さまで及んでいるかに注意する必要がある。 202相当な範囲にわたって同じであり、ある深さで実質的に停止します。

乾ドックを軟らかく細粒の砂の上に建設しなければならない場合、ポートランドセメントコンクリートで敷地全体を覆って成功を収めてきました。このような土壌では、ドックが空で船の重量を支えていないときに底が吹き上がる危険を避けるため、揚力に対抗するのに十分な水が流入するように配慮する必要があります。もし避けられるのであれば、非常に多孔質の土壌の上にドックを建設することは賢明ではありません。ポートランドセメントコンクリートであれ粘土であれ、不透水性のライニングと乾燥維持の費用が相当に高くなるからです。また、不均一な沈下が発生すると、土砂が流れ落ち、地滑りによって亀裂が生じ、分離する可能性があります。特に岬のある河口や湾では、天然の湧水によって砂が流砂になる可能性があるためです。水頭に大きく左右されます。隣接する丘陵から水が流入する場合、水が非常に多いため、水密箱として機能する強固に建設されたドック以外では、成功しない可能性があります。土壌の支持力は、基礎が数フィートであっても、かなりの深さであっても、実質的に同じです。なぜなら、水頭が十分にあれば、バネが噴出し、地面が乱れるからです。

敷地の排水は慎重に検討する必要があり、明確なルールを定めることはできませんが、すべての地表水と湧水の流れを制御する必要があります。主な目的は、水が敷地内に流入するのを防ぐことであり、流入した後に排水することではありません。したがって、最も深い集水池とすべての揚水装置は、可能であれば美術作品の敷地外、土地または川の流れの方向に設置することが望ましいです。敷地の排水における最初の作業は、敷地の周囲に必要な地表排水路を建設し、また、排水溝を掘削することです。必要に応じて、排水槽、円筒、または井戸を設置する。これらは、建設工事の最下層より数フィート深くなければならない。ただし、ポンプの揚程が大きければ大きいほど効率は悪くなるため、深さは必要以上に深くすべきではない。排水槽の底が 203十分に低く、水が重力で引き寄せられ、ポンプ装置の高さが「水没」しない高さにあること。土壌の性質が緩く、ポンプで汲み上げると「流れ出る」場合は、底を閉じてリングに穴を開け、そこから水を汲み上げ、さらに粗い砂利や砕石を入れてフィルターとして機能させる。排水作用によって、これまで湧水で満ちていた土壌は湧水が完全になくなり、沈下や隙間や亀裂に水が入りにくくなるか、その大きさが小さくなるため、必ず圧密に向かう。緩い土壌の場合、特にポンプ作業の開始時には、急激な状態の変化は地盤を過度にかき乱す可能性があるため、ポンプをあまり速く行わないことが望ましい。一方、ゆっくりとポンプすることで水を効果的に除去し、土壌を新しい状態に落ち着かせることができる。排水桝の位置は、壁やドックエリアから十分離れた、地面の最も低いレベルまたはその付近で、陸水または自然水路の最大の流れのライン上にある必要があります。こうすることで、水が作業現場に到達する前に対処できます。

緩い土やほぼ完全な土の場合、土壌の自然な状態を保つために、基礎は速やかに覆う必要があります。また、初期の動きを防ぐために、可能な限りの地盤支持を施すことも重要です。わずかな支持で必要な強度が得られる場合もあります。

正当な理由がない限り、ドック壁の掘削は溝掘りで行う方がよい。溝の骨組みは作業の進行とともに解体されるが、再利用できる。こうすることで壁は両側から土で支えられ、壁が固まるまで横方向の力は加わらない。そのため、不完全な固化状態にあるときに最も大きな負担がかかる危険性が回避され、壁の背面と上部は天候から保護され、土の動きや滑りも防止される。したがって、壁は可能な限り速やかにモノリスの塊のように機能し、それを構成する材料はポートランドセメントまたは最良のセメントで完全に接着され、固められるべきである。 204水硬性石灰モルタル、または全体が強力なポートランドセメントコンクリートであること。

ドック壁、覆い付き通路、およびすべての地下作業を構築する溝システムは、採用する最も安全な方法です。膨張して大気の影響をすぐに受けやすい緩い土や粘土の場合、また建物があったり地面に重みがある場合、溝に側壁を建ててからインバートまたはアーチを完成させるしか、作業を実行する唯一の方法となることがよくあります。地層が岩が多く、地層が敷地に向かって傾斜している場合でも、長さ 15 ～ 20 フィートの短い溝システムを採用するのが最適です。地面が露出する時間をできるだけ短くするために昼夜を問わず作業することが賢明または必要な場合もあります。機械で混ぜるポートランド セメント コンクリート壁は石積みやレンガ積みよりもはるかに早く組み立てられるため、このような状況ではこれが最適な材料です。壁の掘削は最小限の範囲内にとどめる必要がありますが、掘削溝ではアンダーカットは許可されません。アンダーカットされた部分が上部に負担をかけ、滑りや沈下を引き起こす可能性があります。

第8章では軟弱地盤について言及されていますが、港湾工事ではこれが頻繁に発生するため、不当沈下を防止するためのあらゆる合理的な対策を講じる必要があることは明らかです。このような基礎では、荷重が可能な限り均等にかかるようにする必要があります。過剰な荷重がかかると、その場所で地盤沈下が発生するためです。また、大きな支持面積が必要になりますが、これは、船舶が接舷できるよう、壁面はほぼ直線、またはわずかに湾曲している必要があるため、後方の面積を増やす以外に容易ではありません。しかし、前方の壁が重すぎると転覆を助長するため、前方の壁が重くならないようにする必要があります。浚渫作業は、壁の安定性を損なわない距離で実施する必要があります。そうしないと、浚渫によって地盤の荷重が軽減され、場合によっては不透水性の被覆が除去された結果、露出した土が「吹き飛ばされる」、つまり流れ出す可能性があり、地滑りが発生する可能性があります。浚渫開始前にシートパイル列を挿入します。 205前面がしっかり支えられていれば、動きを防ぐのに十分かもしれません。

ドック工事においては、横方向の応力に耐える余裕がかなり大きいため、壁が横方向の圧力の過剰によって破壊されることは稀です。垂直方向または横方向の圧力によって地盤沈下が生じたり、壁全体が基礎上で前方にずれたりすることで、壁が破損します。これは、形状、施工、または材料の欠陥によるものではなく、壁を倒そうとする力によって壁面に生じる圧縮応力によるものです。そして、原則として、壁が壁面に向かって傾斜している場合、それ以上の圧力が加わっても壁は倒れません。一般的に、基礎は持続的な荷重を支えるのに十分な強度があり、破損や過度の動きの主な原因は、前方への滑り、土壌の粘着力不足、そして壁と土壌との摩擦抵抗不足です。この土壌の前方への動きはどうすれば防ぐことができるでしょうか？採用可能な対策をいくつか挙げる前に、横方向の圧力に抵抗するドック壁の構築における基本原則を念頭に置いておくことをお勧めします。なぜなら、構造物は土壌の移動やずれを誘発するように設計される可能性があるからです。簡単に述べると次のようになります。

1. ドック壁の前部ではなく後部に最大重量が必要なのは、健全な建設の必要性が許す限り、重心が表面から遠くなるようにするためである。
2. 転倒に対する抵抗力を高めるために、壁の上部の強度に応じて重心を可能な限り低くする必要があります。
3. 地面に均等に荷重がかかるようにし、壁の転倒の原因となる横方向の力によって壁面近くの基礎に余分な負担がかからないようにします。
4. 特に、深い基礎、壁の土台部分の保護工事、またはその他の手段によって前方への動きを防止する。

注記：滑り運動に対抗するためには、基礎は基礎面に対して直角に配置され、 206水平であってはなりません。しかしながら、これらの内向きに傾斜した基礎は、非常に厚い壁では幅の一部分しか都合よく敷設できませんが、薄い壁では幅全体に敷設できます。基礎の深さが足りない場合、インバート（逆さに立てる）が必要な場合、あるいは反対側のドック壁の下部がしっかりと接合されている場合など、壁の前面に支持材を設置できない場合は、壁にカウンターフォート（土塁）を設置することをお勧めします。

5. 特に軟弱な基礎の場合には、均等な荷重と沈下を確保し、前方への移動や傾斜なしに沈下するように、壁の形状はできる限り対称形にする必要があります。
6. 特に地層が傾斜している場合は均質であり、後端に水が溜まらないように十分な措置が講じられていること。
7. 地盤は、計算された地球の横方向の圧力と、建物、荷物、クレーン、機械類による不均等で突然の荷重や歪みを引き起こす可能性のある荷重に耐えるのに十分な重量と質量を超える通常の安定余裕を持たなければならない。また、地層の傾斜によって横方向の圧力が加わった場合にも耐えなければならない。
8. 船が接舷できるよう表面が十分に垂直であること、また船舶、特にはしけの摩擦に耐えるために必要な硬度を備えていること。
9. 壁が異なる材料で造られる場合、すべての部分が完全に結合され、石灰コンクリートとポートランドセメントコンクリートの接合、最も硬く強いレンガや石の使用とそれらを弱いモルタルで接合するなど、例外的に必要な場合を除き、強度にばらつきが生じるようなことは避けるべきである。
10. 壁にかかる垂直圧力と横圧力の合力は、壁の載荷の有無にかかわらず、壁の基部における中央3分の1以内に収まる。そうでない場合、基礎に不均等な応力がかかる。
11. 係留柱やボラード、水門や水門室の機械は、ドック壁に重大な追加負担をかけないように設置し、固定する。
12. 粘土質などの膨張する土壌では、乾燥した裏打ち材が 207地盤の膨張による壁の大きな圧力を軽減するために、吸収性があり、圧縮力にも優れた材料を使用する必要があります。
13. 裏地には厳選された材料を使用し、壁の方向と反対方向に傾斜した層状に盛り上げ、水分を帯びないように注意する。

ドック壁の建設におけるいくつかの主要な原則について簡単に触れましたが、それらと土工におけるずれや沈下との関係を考慮する必要があります。

ドック壁が質量不足や設計ミスで破損することは稀です。主な危険要因は、基礎の不備によって壁が前方に移動し、その結果、壁が膨らんだり、全体がかなりの距離前進したりすることです。通常、この前進が始まると、壁は長く伸び、頂点に達します。これは悲惨なだけでなく、迅速かつ恒久的に安定した状態に戻すのが困難です。壁は最も注意深く設計され、地圧や岸壁にかかる荷重による横方向の圧力に十分耐えられるよう設​​計されているとしても、壁としては完璧で損傷がなくとも、基礎の深さや地盤への支持力が不足しているため、全体が前方にずれてしまうことがよくあります。そして、極めて堅固な地盤でなければ、このような事故を起こさない大規模ドックはほとんどありません。滑り運動の範囲を制限するには、壁の長さを短くし、前面から支えのない部分をできるだけ短くする必要があると言えるでしょう。また、地盤が不安定な場合は、長い直線壁をすべて放棄し、短い突堤システムを採用することが賢明です。突堤の先端部には、荷降ろし作業や船舶の接岸、倉庫スペース、そして二重のレールと必要な機械の自由な動きのための十分な幅が確保されています。こうすることで、壁を押し出す滑りによる費用を回避できます。しかし、これを行えば、ドックの商業的見通しがほぼ台無しになる可能性があります。なぜなら、当然のことながら、船主や船長は、 208船舶は、最も設備が整っており、航行の障害が最も少ない場所に派遣されます。それぞれのケースにおける現地の事情を考慮するだけで、必要な最小の有効長を決定できます。しかし、ドック壁に桟橋を設計する際には、桟橋が壁の面のカウンターフォートとしても機能し、必要に応じて支えとなるよう、一見弱い箇所に設置することをお勧めします。

主な危険は、基礎部分の地盤の変化と、不安定な性質を持つ薄い層、あるいは岩盤の亀裂から水が浸透することにあります。これらは、ドックの敷地全域にわたって試掘やボーリング調査を行わない限り、発見するのは極めて困難、あるいは不可能に近いと言えるでしょう。しかし、この章で既に述べたように、そのような調査は極めて賢明とは言えません。地質学者をはじめとする人々の素晴らしい努力により、水や特定の鉱物が見つかる場所と深度、そして亀裂や層が頻繁に見られる土壌について正確な見解が得られるようになりました。しかし、ドックの壁を建設する浅層など、相当の面積の地盤に不安定な層や鉱脈が存在しないと断言することは、人間にとって不可能なことです。ただし、それらの存在確率はある程度正確に判断できるかもしれません。敷地とその周辺の地盤、特にその地域の切土や盛土を徹底的に調査することが極めて重要です。

第2章では、地盤の滑りや移動が起こりやすい様々な条件について言及されていますが、ここで論じている滑りや移動は、通常、不安定な土の層や弱い鉱脈の上に壁が乗っている場合に発生します。したがって、基礎が乗る可能性のある硬い層と鉱脈の下の層の間に、比較的薄い軟らかく粘性のある土の層が介在している場合、危険が生じます。なぜなら、わずかな水分が表面を潤滑し、硬い層がその上で滑り、摩擦抵抗が大幅に減少して移動が生じるからです。同様に、粘土の上に砂利の層がある場合、硬い砂利の層が滑ります。 209粘土質の上に杭を打ち込む場合、基礎は粘土質まで下ろすべきである。砂利に打ち込まれた杭はほとんど役に立たない。実際、恒久的な工事では、突堤、敷居、エプロン、ドルフィンなどを除いて、杭はほとんど使われていない。杭工事では均一な支持を得ることが非常に難しく、その存在が証明されていないためである。しかし、杭は構造物が恒久的な支持力を得て完全な強度を得るまで、その支持力を維持するのに役立つ場合がある。恒久的な支持という目的においては、杭はやや信頼性に欠ける。なぜなら、杭の弱さのために破損が生じ、結果として壁が倒壊した事例があるからである。杭の主な用途は、コンクリートを拘束したり、水の浸透を軽減したりするなど、横方向の安定性を一時的に補助することである。しかし、地盤の状態によっては、杭が歪んだときに所定の位置に保持できない場合、横方向の支持には役に立たない。水平方向の歪みに対する杭の抵抗力は、土壌の性質によって大きく異なり、必ずしもその凝集力とは関係ない。たとえば、実験により、砂は水平方向の抵抗が最も大きく、粘土はそれより小さく、緩い灰ではその力はさらに減少することがわかっています。

粘土層が薄く、砂利や砂の上に重なっている場合、砂が「沸騰」しないよう必要な予防措置を講じた上で、基礎は下層の砂利や砂の上に設ける方が望ましい。粘土層が隆起して砂利の上で滑り、壁を押し出す可能性があるからだ。粘土層が同様の性質を持つ別の粘土層の上に重なると、常に湿潤状態となり、横方向の不安定性が生じやすくなる。滑り面が二つあるため、上層の粘土層が前方に押し出され、壁も一緒に押し出される可能性がある。また、砂層が間にある場合は、砂層が「急流」となって流れ落ちる可能性がある。このような場合、基礎は下層の粘土層の安全な深さまで、または不安定な砂層より下まで敷設する必要がある。また、岩盤などの堅固な地盤の上に重なるシルトや不安定な土の深さが相当に深い場合は、底面が平坦であれば、井戸式を採用することができる。縫い目、弱い静脈、亀裂は頻繁に見られるため、例はほぼ無限に続く可能性がある。 210ドックの壁は膨らんだり、前方にずれたりして破損したり、破損したり転倒したりすることが多いため、それらが存在するかどうか、またその位置を確認することは、遵守すべき主な予防措置の 1 つです。

壁の重量を増やしたり、壁の厚さを増やしたりしても、基礎の動きや地盤の前方移動を食い止めるには不十分な場合があります。基礎を深く設置することは、修復の最善策ではあっても、現実的ではない場合があります。その場合、狭いドック、または広いドックで壁の間にインバートや支柱を挿入し、壁前面の不安定な継目を取り除き、カーテンウォール、追加の重量、その他の補強手段によって地盤の動きを阻止する必要があります。あるいは、堅固な裏地を取り除き、裏地の排水を行い、土の代わりに木製の土台を建てることで、壁に圧力をかけることなく自然な傾斜を保つことができます。あるいは、通常の堅固な裏地の代わりに砕石を詰め、裏地の排水を行うことで、裏地にかかる横圧を除去または軽減することができます。あるいは、壁の前面で基礎から地盤面までカウンターフォートを設置し、主壁との分離を防ぐよう特に注意する必要があります。

アーチ型の壁システムはドックに採用されることもありますが、建設に時間がかかり、地盤沈下や地圧、接合部や脆弱箇所の破損による損傷を受けやすいため、硬い表面を持つポートランドセメントコンクリート製の堅固な壁の方が望ましいでしょう。このような状況では、一体的で均一な抵抗力を持つ塊が求められるため、重量と質量が重要です。一定の費用に対して、材料の相対的なかさを考慮する必要があります。特定の物質を使用することで、追加費用をかけずに大幅に重量と質量を増加できる場合があります。レンガ、石積み、コンクリートの組み合わせは、全体的に均質な単一の材料が好まれるようになりつつあり、ポートランドセメントコンクリートのような、安全で完璧な接合部を作るのが難しいため、この条件を満たす骨材はまだ知られていません。ただし、硬いレンガの仕上げが必要になる場合もあります。 211船舶の摩擦による表面の摩耗を防ぐため。ドック壁の材質を適切に選定し、重量と質量を確保し、十分な深さの基礎を築くことで、カウンターフォートやその他の特別な破損防止策を必要とせず、地滑りや地盤移動を防ぐことができます。

堅固な基礎の上にかなり深い軟らかい土層がある場合、費用の問題で堅固な壁を堅固な地盤まで運ぶのが不可能なときに、堅固な地盤に埋め込まれた井戸の上に、約 30 フィートのスパンを超えないアーチ型のドックと岸壁をうまく建設することができ、ずれや前方への滑り、または沈下は発生しませんでした。

壁の後ろの土の動きによって壁が押しつぶされたり割れたりして滑りの原因となるのを防ぐために、特に注意を払うべきいくつかの点を簡単に述べておくとよいでしょう。

壁の設計に2つのシステムを採用する場合、形状の変更は緩やかに行うのが賢明です。急激に行うと、基礎の不均一な沈下や荷重によってひび割れが発生する可能性があります。また、壁の下にコンクリート層を使用する場合、石灰コンクリート層は、ポートランドセメントコンクリートのようなより堅固で変形しにくい材料で作られた層としっかりと接合できません。異なる土壌の上に建てられた同様の壁は、空気や水の影響でほとんど変化しない土壌と、天候によって日々変化する土壌があるため、均等に応力を受けるわけではありません。

転倒の危険性を抑えるため、壁は面下部の支持面積を大きくし、突起や重い笠木、あるいは面上部の荷重を増加させるようなものは避けるべきです。基礎の重量と幅、そして十分な基礎の深さは非常に重要です。なぜなら、安定した地盤に設置された壁は、地盤の深さが不十分なために押し出されてしまうからです。また、地盤にかかる荷重は、安全な支持力の範囲内でなければなりません。壁は、重心が面から可能な限り離れるように設計する必要があります。また、石やレンガで造られた壁は、 212接合部は可能な限り強固で、様々な応力に耐えられる必要があります。石灰モルタルを使用する場合、部分的に流失する可能性があり、表面には常にポートランドセメントモルタルを使用することをお勧めします。そうしないと、水が壁内に浸透し、場合によっては壁を貫通して地面に浸透し、滑動や沈下を引き起こす可能性があります。

擁壁の外側に設置する支保工は、背面に設置する支保工よりもはるかに好ましい。なぜなら、前面での支持が求められるからである。背面に設置する場合、支保工が主壁から離れてしまう可能性は常に存在する。しかし、背面に設置することで土壌の側圧を分散させ、軽減すると考えられる。しかし、土壌と側面の摩擦による軽減は、地盤の状態や沈下状況によって大きく異なるため、この影響は無視するのが賢明である。また、支保工による撓みや集中によって主壁への圧力が強まったり不均一になったりする可能性があることにも留意すべきである。その結果、脆弱な箇所や過度に歪んだ箇所が生じる可能性がある。したがって、壁の厚さを均一に増やす方が良い場合もある。平面図で三角形の支保工は、底辺が壁に接するように三角形の側面に横方向の圧力を誘導することで、横方向の圧力を軽減するために採用されてきた。通常の作業条件の変化において、地球の推力がこのように作用するかどうかは疑わしい。船舶をドックや岸壁に係留する必要があるため、ごく限られた場合を除いて、切羽カウンターフォートの採用は難しい。しかし、船体の形状上、上半分はわずかな傾斜しか許容されないとしても、下半分は底から数フィート傾斜させることが可能である。切羽に傾斜を設けることで、壁の底面面積と地面との摩擦面積が増加し、転倒や切羽への過度の負担が軽減されるため、ドック、岸壁、擁壁は垂直面のものよりも傾斜面を有することが好ましい。実際、傾斜面は三角形の前面カウンターフォートとして機能し、壁の本来の構成要素であるという大きな利点がある。

砂質またはシルト質の土質の基礎、ドックまたは岸壁 213断面に基礎から数フィート以内の井戸を設け、軽く乾燥した材料を押し固めて満たし、底の幅が水深にほぼ等しい構造は、より広い基礎、転倒に対するより大きな抵抗、および基礎にかかる重量の軽減をもたらすことから、厚さの薄い堅固な壁よりも優先して採用されてきた。

土留めのずれは、排水が不十分で壁の背後に水が溜まることによって発生することが多く、壁の重量と基礎の摩擦が損なわれ、前面の支持が前方への動きに抵抗するのに不十分になるほどの圧力がかかります。そのため、背面の排水には十分な注意を払う必要があります。土留め壁が土によって前方に押し出された場合、その動きは深刻なものとなり、壁の破壊につながる可能性が高くなりますが、わずかな横方向の沈下だけで済む場合もあります。このようなずれは通常かなりの長さを伴い、最も大きな前方への動きが発生した箇所で頂点を形成します。主な対策としては、基礎の固定、面の支持、土留めの圧力の軽減または除去、逆流水の排水と壁への到達防止などが挙げられます。壁が無傷で損傷しておらず、しっかりと水平に前方に押し出されている場合は、取り壊す必要はありませんが、垂直方向の沈下や沈下が表面のみで発生している場合は、一般的に深刻な問題となり、壁を取り除いて交換する必要があるかもしれません。

壁が背後の土圧によってわずかに隆起し、その後動きが止まる場合、背後の地盤は恒久的な平衡状態にある可能性があり、移動前には大きすぎた横方向の圧力が大幅に減少し、移動後も安定した状態を保つことができる。ただし、その空隙に軽量の多孔質裏打ち材を充填し、土壌の排水に十分な注意を払うことが必要である。前方への動きを阻止・防止するために、切羽前面の地盤面まで届く杭の支保工が採用されてきたが、地盤が大きく乱れ、緩い状態にある場合は、振動によってさらなる動きが生じる可能性があるため、杭を打ち込むことは推奨されない。木製の杭の支保工の代わりに、溝を掘ることもできる。 214土留めに沿って間隔をあけて切断し、速硬性セメントコンクリートで充填する。充填は掘削にできる限り沿うように行い、支持されていない土は残さないこと。

不適切な裏打ちは、しばしば地盤の滑りや沈下、そして壁の崩壊を引き起こすため、慎重に施工することが重要です。なぜなら、多くの優れた設計の壁が、劣化した状態の不適切な軟弱な保持材を拙速に裏打ちしたために崩壊したり、盛り上がったりし、結果として土の動きを引き起こしているからです。裏打ち材は、壁の寸法を決定する計算の根拠となった安息角を常に維持するように注意する必要があります。したがって、裏打ち材の安息角は常に湿気の影響をあまり受けない角度でなければなりません。裏打ち材の性質に応じて、壁にかかる圧力も変化することを覚えておくことが重要です。この圧力は、主に土同士の摩擦係数、土の粘着力、壁の背面表面との摩擦、地層の傾斜、土壌の一般的な性質、そして湿気の影響によって決まります。このような目的には、植物性土、腐植土、人工土、また湿気や乾燥の状態によって変化する推力を与える材料は使用すべきではなく、最も軽く乾燥した堅固で安定した土が好まれる。 砕石の裏打ちを採用し、注意深く詰めると、横方向の推力は大幅に軽減される可能性があり、ある程度、裏打ちの代わりに乾式壁が表壁の裏に建てられたとみなされることもある。 きれいな灰は、湿気を吸収するだけでなく、軽く、約 1 対 1 から 1 1/4 対 1 の傾斜で永久に立つため、壁の湿った場所を埋めるのに最適な材料だが、まとまった量で使用できるだけの量が手に入ることはまれである。 また、砕けたレンガや焼いたバラストは、より重いものの、良い裏打ちになる。

空気や水の影響を強く受けたり、膨張したり、収縮したり、亀裂が生じたりする土、例えば粘土などは、 215充填のため、乾式石積み擁壁は土ではなく砕石で切り分けるべきであり、そうしないと降雨量の多い国では壁が前方に押し出される可能性が高くなります。

壁には十分な排水口を設け、水が溜まらないように注意する必要があります。また、摩擦を高め、水が浸透する可能性のある空洞を防ぐために、裏面を粗くしておくのも良いでしょう。建設中は、ドックや岸壁に排水口をいくつか設けておく必要があります。ドックに水を引き込む際は、水が表面から排水口を伝って壁の裏側に溜まるため、強力なポートランドセメントコンクリートで埋めるのが最善です。恒久的な排水は他の方法で行います。

背面にオフセットを設けた壁を取り壊す際、通常、盛土が壁の上に載っておらず、地盤沈下によって空洞が生じていることに気付くでしょう。このため、背面はまっすぐな斜面とすることが望ましいです。土の重みによる支えは、一時的には存在するかもしれませんが、当てにしてはいけません。

盛土は壁面から開始し、層は地盤面と平行ではなく、直角に近い傾斜となるように堆積させる。地盤が堅固で、かつ適切と判断される場合は、盛土をベンチ状にし、裏打ち材を湿らせて締固めする。

壁の裏打ちは、逆三角形の土塊だけでなく、後方まで長く伸び、上面がかなり高い位置にある場合もあります。その場合、壁は強い押し付け力に耐えなければなりません。土の安息角を確認し、充填材は徹底的に排水する必要があります。さもないと、水分によって土が崩壊し、全体が徐々に不安定になり、最終的には大きな力で壁を押し進めてしまう可能性があります。

216
第12章
ゆるい土の中で起こる「沸騰」または水の上向きの急上昇によって引き起こされる土の滑り、沈下、および基礎の移動に関する注記。- いくつかの予防措置と修復措置の検討。

砂質土壌の「沸騰」とドック工事現場の排水に関しては、地滑り、沈下、土塁の移動の可能性を低減するため、建設工事のできるだけ前に作業を開始する必要があります。浸水を減らすために、掘削が必要な土地の周囲に溝を掘るのが効果的です。この溝は敷地全体を囲むように設置することも可能です。溝内に排水管と導​​管のシステムを設け、最下層には作業箇所より数フィート下の適切な位置に集水槽を設置します。この集水槽をドックの主要ポンプ場とすることができます。ただし、土砂の流出や流出は絶対に防がなければなりません。また、排水溝の浸食を防ぐため、粘土などの不浸透性の被覆材で粗く覆う必要がある場合もあります。集水槽は、土砂の流出を適切に防ぐための適切な対策を講じた鉄製の円筒で構成する必要があります。緩い土壌では、沈下を避けるために、ポンプ場は建物や道路からある程度の距離を置く必要があります。

敷地の選択肢があり、ドックの位置が完全に固定されていない場合、工事全体の基礎を同じ種類の土で作ることができるかもしれません。そうでない場合、一部は安定している一方で、他の部分は不安定で、常に危険で、滑りやすく、沈下しやすい可能性があります。いずれにせよ、沈下は均一にはならない可能性が高いため、均一に分布した地盤を十分に支えられる基礎は、 217不均一な応力と過剰な横方向スラストにより、荷重が降伏する可能性があります。ドックの設置場所の状況によっては、ドックを設置する浅層床の安定性と信頼性がしばしば変化します。また、設置場所がいずれかの方向に変更されると、非常に深刻な結果を招く可能性があります。比較的狭い川の片側の土壌は安定している一方、対岸は非常に危険な場合があります。特に砂質土の場合、ボーリングや試掘ピットを工事の重要箇所に近すぎる場所に設置すると、基礎工事においてしばしば問題が生じます。これらの作業は、可能な限り適切な距離を置いて行う必要があります。ボーリング中に砂の流出が発生する場合があり、ボーリング孔を埋めて覆土で土壌を補強するか、ポルトランドセメントで砂を固める必要がある場合があります。そうすれば、おそらく信頼性の高い作業を継続できるでしょう。ボーリングは、単なる浅層の場合は信頼性が低いとみなすべきです。重要な場合には、ボーリングは、それが行われた場所のみを信頼すべきであり、広範囲の土壌の性質や状態を示すものとして信頼すべきではありません。穴を掘ることができない場合、危険が疑われる場所では 200 フィートまたは 300 フィートごとに掘削穴をあけることが望ましいです。

基礎の特性を判定する方法としては、ピットの掘削、テストバーの使用、杭の打込みなどがありますが、ボーリングを行う際には、玉石や薄い硬質砂利層を固い岩石と間違えないように注意が必要です。砂、泥、軟質粘土の場合は、鉄管とウォータージェットシステムを用いて確認することができます。経験上、オーガーによるボーリングは、自噴井で使用されるチューブによるボーリングほど信頼性が高くありません。オーガーの場合、玉石に遭遇すると、通常その場所でボーリングを中断し、新たなボーリング孔の掘削を開始する必要があります。可能であれば、ボーリングよりも試掘ピットを優先し、予定する基礎の最下層よりかなり下まで掘削する必要があります。その後、ポンプ作業用の集水孔として使用できます。ボーリングによる地盤試験では、1つのボーリング孔で複数のボーリング孔を掘削する必要があります。なぜなら、1つの孔で複数の岩石に遭遇する可能性があるからです。 218玉石や硬化粘土などの硬い土の場合、後者はオーガーに付着してオーガーの進路を妨げる可能性があります。その場合、掘り上げた標本は押しつぶされて圧縮されるため、実際の地盤の状態よりも硬く見えることになります。

予備的な排水と地盤の性質を確かめるいくつかの方法について簡単に触れましたが、前者はその軽減を、後者は上向きの土壌の隆起の可能性を発見するのに役立つものです。次に、基礎の「沸騰」についてより具体的に考えてみましょう。これは通常、不透水性の表層に穴を開け、透水性の層から水を汲み出すことで発生します。この透水性の層は、別の不透水性の層の上に重なることもあります。上層の掘削によって下層の重量が軽減され、それまで閉じ込められていた水の流れが促進されるからです。

撹乱源は、表土の表層水か深層地下水のいずれかであり、その水量と揚水圧力は主に集水域の広さと水源水位によって決まるため、その大きさは集水域の広さと地域の水源水位に大きく依存する。土壌が繊細な平衡状態にある場合、正常な状態がわずかに悪化するだけで運動が始まる。地盤の撹乱は表面的なものに過ぎないかもしれないが、その影響は「沸騰」を引き起こすのに十分である。ただし、主原因は相当の深度と距離に存在する可能性が高い。

単に地表水によって発生する「沸騰」には、ある処理システムが必要です。地下水の場合は、別の対策が必要です。原因を突き止め、発生源を突き止め、その撹乱力の強さを確かめるために、あらゆる努力を払うべきです。原因を特定できる場合もありますが、通常は演繹的推論と論理的推論によってのみ可能です。いずれにせよ、「沸騰」が発生したら、迅速な対応が不可欠です。「沸騰」の周囲の地面に透水性の粘土を敷き詰め、スタンドパイプを設置することで、季節によって変化する水位が分かります。 219揚程と水圧の大まかな概要を示します。ただし、パイプが詰まらず、水が自由に流れるように注意してください。また、異なる深さにパイプロッドを挿入し、その流れの速さ、量、性質などの影響を観察することによっても確認できます。水位が上昇する高さは、スタンドパイプによって大きく異なる場合があります。その場合、水の流れが妨げられているか、水源が同一ではありません。水中の浮遊物質の色と性質を調べ、地層と比較することで、その発生源を特定できる場合がありますが、最深部で同じ色が維持されていない限り、必ずしも信頼できるとは限りません。

第2章を熟読すれば、「沸騰」が予想される状況がいくつか分かるでしょう。沸騰が発生する条件は非常に多岐にわたりますが、一般的には、緩い土層の上に、桟橋などの掘削によって穿孔された、多かれ少なかれ不透水性の沸騰層が重なり合っている状況で発生します。特に、砂層の下にある白亜層などの含水層、粘土層などの不透水性の層の上に重なり合う砂層（水は砂層に浸透するため）の上に含水層が重なる場合、砂層が水分を帯びた地層の上に重なる場合、あるいは現場近くの白亜層の丘陵の露頭、あるいは不透水性の粘土層の下にある砂層が掘削される場合などに発生します。もちろん、「沸騰」は、水頭が上昇するほど、また地層が現場に向かって傾斜しているほど、深刻になります。

不透水性の地層は、最下層の基礎を掘削する際に、地下水が地表に押し上げられる心配がないほどの厚さである場合もあります。しかし、ドックの敷地全体で上層の厚さがほぼ均一であることが分かっていない限り（そのようなことは滅多にありませんが）、構造物の重量も加わった水圧によって、弱い箇所の土が剥離したり緩んだりし、「沸騰」現象が発生する可能性があります。必要な地殻の厚さは約15フィート以上で、重量測定によって概算できます。 220地盤は、恒久的に支えなければならない荷重よりかなり高い位置に置き、沈下や全体的な影響を観察することによって決定する。砂などの緩い土を掘削すると、直ちに危険が生じるため、堅い地層に穴を開けないよう細心の注意を払うべきである。砂などの緩い土を掘削すると、空洞が生じて沈下を引き起こし、堅い地層の破壊や「沸騰」、深刻な規模の地滑りを引き起こすからである。このような土壌の上に重い構造物を建てる必要があり、費用の都合上この浅い層以外に基礎を置くことが不可能な場合は、常に上記の方向で実験を行うべきであり、地層の掘削以外の状況が許す限りのあらゆる証明手段を講じるべきである。いずれにせよ、堅い地層の深さと性質が均一であることを確実に確認するためにあらゆる努力を払うべきである。

基礎を揺るがす可能性のある地下水の排出経路を特定し、隣接して丘陵地帯がある場合は、その最も湿潤な部分を辿ることで、地表水の流れの方向を特定できる可能性があります。敷地内にボーリングが行われたかどうかを調べ、「沸騰」が人工的に作られたものか、それとも水が地上から湧き上がり、重力によって排出される可能性のある自然の吹き抜け井戸なのかを判断する必要があります。掘削を開始する前に、すべてのボーリング孔をポルトランドセメントモルタルで埋めておくことをお勧めします。そうしないと、周囲の地盤が乱された際にボーリング孔が噴き出します。穴を塞ぐためにショットを入れた袋が使用されることもありますが、より好ましい方法は、事前にすべての土砂を除去した上で、ボーリング孔にパイプを挿入し、純粋なポルトランドセメントモルタルで埋め戻し、穴を埋める際にパイプを持ち上げることです。この方法は小さな穴には効果的ですが、通常サイズの「打撃」には役に立ちません。その場合は、恒久的なシャフトまたはシリンダーが必要になります。

基礎の「沸騰」の処理に関しては、前述の情報があれば、撹乱の原因が相当の深さにあり、水頭と落差が中程度に大きい「沸騰」の場合、または攪拌が 221これは単に表面的なものであり、潮汐の範囲または表面排水の欠如から生じる可能性があります。

初期段階の「沸騰」の場合、単に力ずくで止めて水の流出を防ごうとしても無駄です。そのような方法は、単に水の流れを逸らすだけで、基礎に脆弱な部分を残すだけです。しかし、多数の「沸騰」が発生し、その流れを現場から誘導または迂回させることで水の崩壊要因を取り除くことができれば、それらを埋めることができます。これは同時に実行する必要があります。さもなければ、全体の「沸騰」からのわずかな浸出が、1つまたは2つの沸騰で滑りや不安定性を引き起こすのに十分な流量にまで増加し、排出物が集中すると地盤の動きを引き起こす可能性があります。小さな湧水や「沸騰」は、その上に粘土を敷き詰め、それを掘削し、「沸騰」が再び噴出する前に速やかに基礎を築くことで十分に食い止めることができます。しかし、このような処理は壁の裏側が飽和状態になり、水がせき止められる原因となる可能性があります。その一方で、「沸騰」部分が密閉され、水が元の地下水路に流れ出てしまう可能性があります。また、「沸騰」部分を掘削すると、地下水は最も抵抗の少ない経路を見つけるため、流れが増加する可能性があります。また、水頭が摩擦を克服できるほど十分であれば、細かい砂の層に達すると、その層を通り抜けて水が流れ出します。その結果、上部の地層に与えられていた支持が破壊されます。

「沸騰」が一つしかないが、それがかなりの範囲に及ぶ場合、おそらく最善の方法は、その周囲数フィートの表面に粘土を敷き詰めることである。粘土の重量は、掘削によって除去される土の通常の圧力よりも小さくてはならない（第5章参照）。そして、適切に設計された底を持つ円筒を挿入し、その場所の予定されている最低掘削深より数フィート下、または最大の水流が得られる深さまで土が流出するのを防ぐ。砂や土が流れ出ないように注意し、水が厚い砂利層で覆われるまで土で満たされないようにする。 222砂が通過しなくなるまで、あるいは他の方法で砂を流す際に、砂の流動の原動力は水圧であることを覚えておく必要があります。必要であれば、砂の流れを緩やかに集水池に導き、ポンプで排水することで、排水を行います。集水池は必ずライニングを施す必要があります。これは、地表への流入や地表への流入による飽和を防ぐためだけでなく、基礎の最下層から数フィート下の水位を制御・調整するためです。重要な点は、地中から水を汲み上げ、排水することです。鉄製または木製の円筒状の集水池は、矢板や木材でライニングされたものよりも好ましいです。なぜなら、土壌が非常に緩い場合、いかなる揺れや振動も許容すべきではなく、木材杭工事では密接な接合部を得るのが容易ではないからです。集水池を設置した後、土壌に重みを与え、円筒状の集水池を安定させるために、集水池の周囲に少し粘土を敷き詰めておくとよいでしょう。排水口を設置した後は、常に完全な状態に維持する必要があります。そうでないと、水漏れや水流の方向転換によって地滑りや地盤沈下が発生する可能性があります。また、排水が不要な場合もあります。これは、「沸騰」がいわば局所的な範囲に限られ、本来は安定した土壌の弱い鉱脈によって引き起こされる場合です。その場合、水は水頭レベルまで上昇し、そこに留まります。不透水性の上層地層が掘削されたために崩れていた平衡が回復します。緩い土壌にかかる通常の圧力がある程度除去されると、水は解放され、水頭が水頭によって均衡しなくなるため、土壌は水による上昇を許容せざるを得なくなります。除去された土壌の重量を計算することで、供給水頭​​レベルがどの程度になるかがわかります。通常、その水頭レベルは土壌の通常の圧力に等しい水頭よりもはるかに低くなります。土の重さが水の2倍だとすると、「沸騰」が始まる前に10フィートの土を掘削すると、その除去量はおよそ20フィートの水頭に相当します。

重要な点は、「腫れ物」を特定の空間内に閉じ込め、そこで治療することで、他の腫れ物が現れたり、作業の進行が妨げられたりするのを防ぐことです。 223特に「沸騰」が現れたときの砂の表面のあらゆる攪拌は、乱れたより多孔質な状態を引き起こすので防止する必要があります。

「沸騰」の源泉の上に建物を建てる必要がある場合、基礎の井戸システムは、確実な支持を提供するだけでなく、「沸騰」の拡大を防ぎ、水の流れを排出するためにも使用できます。ただし、他の原理に基づいて建設された壁と完全に接続するように注意してください。「沸騰」がかなりの範囲に及ぶ場合、擾乱が広範囲に及んでいることは明らかであり、その原因は、工事現場または基礎がその地域の通常の水位よりも低いか、潮汐の干満によって生じている可能性があります。前者の場合、排水溝は一般的な水位より数フィート下に必要です。排水溝は陸水の浸透を遮断して工事現場から排出するか、前述のように処理できる程度に緩やかに局所化する必要があります。陸水は、その量、出現時間、流れの持続時間が変化するため最も厄介ですが、潮汐の範囲はわかっているため、その影響はある程度の精度で確かめることができます。

非常に緩い土壌では、砂の流出を防ぎ、「風」や地盤の乱れを軽減するために、敷地を矢板で囲まなければ壁を建設できない場合があります。不透水性の地層の上に壁を建設することは、費用がかさむため不可能な場合があります。しかし、堅固な地層まで、あるいは安定するのに十分な深さまで基礎を築き、その上に壁を建てる井戸式基礎システムを採用すれば、仮設の杭による支持が不要になり、地滑りや地盤沈下を防ぐことができます。このような場合、迅速な建設と、地盤の露出や乱れを最小限に抑えることが不可欠です。

ポルトランドセメントコンクリートの使用により、湿った状態の地盤でも基礎を安価に得ることができるようになりました。これは、二次的な作業にのみ適していると考えられていた時代には、 224高価な建設方法のせいで、潮汐の上昇を緩い土で止めるのは賢明ではないかもしれません。なぜなら、水頭の上昇圧力が地面を「吹き上げ」、かき乱す可能性があるからです。一方、「沸騰」が表面的で水頭が非常に小さい場合は、必要な排水作業と併せて、ポートランドセメントコンクリートで厚い防水被覆を施すだけで十分です。表面の水頭が覆われ、水圧が上積みされた重量によって釣り合うからです。

掘削前に排水作業を実施し、「沸騰」を防止したり、掘削現場から水を排水したりする作業は、可能であれば事前に実施する必要があります。排水作業を実施することで、排水の効果を観察でき、「沸騰」が陸水によるものか潮汐によるものかを確認できるだけでなく、土壌が沈下して固まるまでの時間も確保できます。気候が変わりやすく、天候の変化が激しい場合は、1か月間の試験である程度の評価基準が得られます。しかし、長期間の干ばつが続く場合は、雨期や通常の気象条件における土壌の状態を示す指標とはなりません。さらに、集水域、土壌の性質、河床の位置、その地域の排水の有無、その他多くの地域条件によっては、陸水が岸に流れ込むまでにかなりの時間がかかることもあります。

土壌が堅い粘土の場合、その中の漏水または水脈の場所は、通常、水分を蓄えた鉱脈上の表面の滲出によって示されます。また、ほとんどすべての密集した土壌、特に粘土質またはローム質の性質を持つ場合は、より緩い土壌または砂質土壌のように、撹乱の原因を発見する必要がない場合があります。

岩盤に水を含む亀裂が生じ、それを止めなければならない場合、工事現場で水の流れを別の場所に転用する危険がないため、純粋なポルトランドセメントモルタルを押し固め、固まるまで木片、重り、またはその他の手段で固定することで止めることができる。亀裂の表面は 225できる限り清潔にし、漏水が発生したらすぐに保水継ぎ目を埋めて重しを入れてください。そうしないと、流れが大幅に増加して加速し、深刻な規模の水流が発生する可能性があります。

堅く不浸透性の地層の上に構造物を建てるために、水を含んだ砂層を掘削する必要がある場合、砂の流出や滑りを防ぐために、矢板を使用するか、波形鉄板を間隔を置いて支柱で立てることができます。そして、矢板と鋼板の間のスペースを掘削し、堅い土の上にポートランドセメントコンクリート基礎を挿入し、壁を長さごとに建て、杭またはケースを実質的に 3 面にして砂の支持されていない表面を残さないようにし、最後に建てた壁の前面と背面と土の間に流出が起こらないように注意して、各長さの壁が囲まれた領域内に建てられるようにします。

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ロンドン：ウィリアム クロウズ アンド サンズ リミテッド（スタンフォード ストリート アンド チャリング クロス）印刷。
クラウン 8vo.、布張り、価格 4s. 6d.
コンクリートに関する注釈とコンクリート作品。
ジョン・ニューマン（准教授、M. Inst. CE）
報道のレビュー。
エンジニアリング— 1887 年 11 月 11 日。
「誤解を招くことなく信頼できるベストプラクティスの典型です。」

「コンクリートの作品の建設が成功するかどうかは、本で説明するのが難しいことです。」

「著者は、悪い作品につながるあらゆる点を、その価値に対する明確な認識を示す粘り強い主張をもって、注意深く指摘している。」

アイアン— 1887 年 10 月 21 日。
「公共事業におけるコンクリートの使用例が数多く挙げられ、詳細も提供されているため、この本はそのような事業に携わる技術者に大いに役立つだろう。」

ザ・ビルダー— 1887 年 9 月 24 日。
「非常に実用的な小冊子で、丁寧に編集されており、コンクリート工事の仕様書を作成するすべての人が熟読する価値がある。」

「この本には、公共事業に携わるすべての人にとって信頼できる情報が含まれています。」

「ニューマン氏の貴重な小冊子を熟読すれば、通常必要とされる以上にこの主題を注意深く調査することの重要性が分かるだろう。」

アメリカンプレス。
建物— 1887 年 11 月 19 日。
「非常に限られたスペースで多くのことを達成するために、主題は章に限定されています。」

「これは、私たちが知る限りのエンジニアのためのコンクリートに関する最も優れた完全なハンドブックであると言えることを嬉しく思います。」

ロンドン: E. & FN SPON、125、Strand。
転写者のメモ
202ページの「the sinking a sump」を「the sinking of a sump」に変更しました。
静かに誤字を修正しました。
時代錯誤で非標準的なスペルを印刷のまま残しました。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍 公共事業における土木工事のずれと地盤沈下 ***
《完》