洗掘とは？概要や洗掘被害が起きる要因を詳しく解説！

河川に構造物を設置する場合、さまざまな被害について理解を深め、その上で施工マニュアル等を遵守し、適切に取り組むことが大切です。

被災要因について理解しないまま施行を進めてしまうと、トラブルがさらに大きくなる可能性や多くの人々を巻き込んでしまう可能性が高まります。

今回は、被災要因の一つである洗掘（深掘れ）を中心に、概要や水防工法の種類について解説します。

洗掘（深掘れ）とは

洗掘（深掘れ）とは、激しい川の流れや波浪などによって、堤防の川側が削り取られた現象のことです。

水防活動では、洗掘（深掘れ）が起きないよう、構造物の流出を防ぐために固定したり、部品が緩まないよう加工するなどの防止策を行っています。

洗掘（深掘れ）と浸食の違い

洗掘（深掘れ）と混在しやすいものとして「浸食」がありますが、浸食は水や風といった自然の力によって岩盤などが削り取られる現象を指します。

雨水や川の流れなど水の力による要因に限定していないことから、自然を理由とする場合は浸食という言葉が用いられます。

洗掘（深掘れ）被害の要因

洗掘（深掘れ）被害が起きる要因はさまざまです。
ここからは具体的な被害を5つ紹介します。

1.河床が水流などによって削られる「河床洗掘」

河床洗掘（かしょうせんくつ）とは、河床が水流などの力によって削られる現象のことです。

河床が流水による影響を受けて洗掘されることで、水流が強まるとその分だけ土砂が洗い流されます。

河床洗掘では護岸の基礎部分に空洞が生まれてしまうことも多く、このような状態になると、土砂が空洞へ流れてしまい、護岸沈下や陥没・倒壊といった甚大な被害につながる可能性があります。

2.土砂が水流などによって流出する「吸い出し」

吸い出しとは、土砂が水流などの力によって流出する現象のことです。

大雨などによって河川が増加した際、護岸裏法部の土砂に吸い出しが起きることがあります。

そのままにしておくと護岸背面の土砂が陥没し、護岸全体が被災する場合があります。
吸い出しの予防策として、日本では石やブロックを積み上げる方法が用いられます。

3.空気や水の力により引き起こされる「流体力」

流体力とは、空気や水の力を受けて発生する力のことです。
岸壁や防波堤、ダムといった水理構造物は、この流体力が関係しています。

建築業界では、構造物周辺の水流や構造物に影響する流体力についてきちんと把握し、その上で施行する姿勢が求められます。

4.洪水減水のときに浸透水が取り残される「残留水圧」

残留水圧とは、洪水減水時に浸透水が取り残されてしまう現象のことです。

堤体内や川岸などに浸透水が残留すると、残留圧力が生じて「パイピング破壊」と呼ばれる堤防や地中の土が噴き出す現象を招く場合があります。

勾配が急な護岸の場合だと、土圧に残留圧力が加わることで護岸の転倒や地質強度の低下を招き、地滑りにつながることも少なくありません。

参考：厚生労働省｜浸透による破堤のメカニズム（パイピング破壊１）

5.護岸天端からの浸食により護岸裏が空洞化する「天端の侵食」

洪水が護岸の天端を越水したときや高水敷から水が落ちて水流が激しくなったときは、天端からの浸食によって護岸裏が空洞化して被災につながることもあります。

外岸側に寄せられた水流は遠心力と調和するように水位を上昇させます。

水位が護岸に乗り上げると、水流の力や天端から水路へ落下する流れが生じ、土砂を大きく浸食させてしまいます。

参考：厚生労働省｜越水による河川堤防の侵食メカニズム

洗掘（深掘れ）以外の被災要因

水防工法を選定する際は、どのような要因かを見極めることが大切です。

ここでは、洗掘（深掘れ）以外に見られる被災要因を紹介します。

参考：国土交通省中国地方整備局｜1.水防工法の種類

漏水

漏水とは、河川水位が上昇し居住側との水位差が大きく開くことで、堤防や基礎部を通った浸透水が地表に漏れ出す状態のことです。

漏水量の増加によって堤防内の土砂が排出し決壊する恐れがあることから、漏水量の増加を防ぐため、川側・居住側それぞれの水位差を小さくする対策が行われます。

越水

越水とは、河川の水位が上昇して、堤防の上面を超えてあふれた状態のことです。

「水のあふれ」とも呼ばれ、あふれ出した水が堤防の上面や居住地側の傾斜面を削り取り、決壊する恐れがあります。

このような被害を避けるため、堤防を嵩上げする対策が行われます。

亀裂

亀裂とは、河川の水圧や堤防内の浸透水などの影響により、堤防が変形してひび割れた状態のことです。

亀裂が見られると、進行し決壊する恐れがあるため、被災箇所を縫い合わせる対策が行われます。

崩壊

崩壊とは、激しい川の流れや降雨の影響により堤防の一部が崩れた状態のことで、「斜面の崩れ」と呼ばれることもあります。

水位が高くない状態であっても、降雨などの影響によって崩れる恐れがあることを想定して失われた部分を充填するほか、川側で起きた場合は反対に位置する居住地側を補充する対策が行われます。

被災要因に適した対策として水防工法が行われる

日本では被災要因に適した対策として水防工法が行われています。
ここからは要因ごとの対策を紹介します。

参考：国土交通省中国地方整備局｜1.水防工法の種類
参考：国土交通省総合政策局建設施工企画課｜大型土のう工・袋詰玉石工 笠コンクリートブロック据付工
参考：一般社団法人リバーテクノ研究会｜５．効率的な対策工法

洗掘（深掘れ）対策

洗掘（深掘れ）対策には以下の水防工法が行われています。
種類と概要は下表のとおりです。

漏水対策

漏水対策には以下の水防工法が行われています。
種類と概要は下表のとおりです。

なお漏水対策では、上述したシート張り・たたみ張り・びょうぶ返し・むしろ張り・おもてむしろ張り工法も行われています。

越水対策

越水対策には以下の水防工法が行われています。
種類と概要は下表のとおりです。

亀裂対策

亀裂対策には以下の水防工法が行われています。
種類と概要は下表のとおりです。

崩壊対策

崩壊対策には以下の水防工法が行われています。
種類と概要は下表のとおりです。

崩壊対策では、ほかにも大型土のう、立てかご、力ぐい打ち工法も用いられています。

さまざまな水防工法について理解を深め現場で活かそう

河川に構造物を設置する場合には、洗掘（深掘れ）をはじめ、さまざまな被害が発生しうる可能性を考慮した上で業務に取り組むことが大切です。

本記事をきっかけに、洗掘（深掘れ）を中心とした被災要因・水防工法に理解を深めてはいかがでしょうか。