わだち掘れ対策完全ガイド：原因・評価・設計・補修の実務と最新材料

2025年12月24日 最終更新日時 : 2025年12月24日 エバープレイ編集部

はじめに — わだち掘れとは何か

わだち掘れ（rutting）は、車両の走行に伴って舗装表面に車輪通路に沿った溝状の永久変形が生じる現象を指します。主にアスファルト舗装で問題となり、走行快適性や安全性（排水不良によるハイドロプレーニング、視認性低下など）を損ない、道路の寿命を短縮します。わだち掘れは表層内で発生するもの（舗装混合物の流動）と基層・路床で発生するもの（締固め不足や沈下）に大別できます。

発生メカニズム

わだち掘れは主に次のメカニズムで発生します。

  • せん断流動（shear flow）: 高温時にアスファルトバインダーが柔らかくなり、荷重下で混合物が流動することで表層材料自体が塑性変形します。
  • 締固め不足・締固め損失: 工事時の締固めが不十分だと空隙率が高く、繰返し荷重で密度が増し（圧密または締固め）、わだちが形成されます。
  • 基層・路盤の沈下: 路床や路盤の強度不足、排水不良、凍上・凍結融解などで基層が沈下すると、表面に凹みが現れます。
  • 材料の劣化: 長期的な疲労や酸化によりバインダーが脆化して亀裂から波及し、複合的に変形が進行します。

発生要因（設計・材料・施工・環境・交通）

わだち掘れ発生は単一要因ではなく複合的です。主要因を挙げます。

  • アスファルト混合物の設計: 粒度配合、最大骨材径、粗骨材率、バインダーの種類・粘度などが影響します。細粒分が多く締固めやフローが起きやすい配合はリスク増。
  • バインダーの特性: 低温では割れ、高温では軟化・流動しやすく、重荷重や高温環境でわだちが進行します。改質アスファルト（SBS等）は高温流動抵抗を高めます。
  • 施工品質: 締固め不足、温度管理不良、混合物の温度低下などが原因。
  • 下層の支持力: 路盤や下層材料の強度不足、排水不良は早期に沈下・変形を招きます。
  • 交通条件: 大型車両の通行頻度・軸重、同じ車線に集中する場合などで局所的に進行します。
  • 気象条件: 高温や周期的な凍結融解はわだちに影響します。夏季に顕在化しやすい。

評価・測定方法

わだち掘れの評価は設計・維持管理で重要です。代表的な測定法は以下の通りです。

  • ルート計測（プロファイラ）: 路面プロファイラを用いて長さ方向の断面形状を高精度で取得し、車輪通路の最大深さを測定します。
  • ストレートエッジ・定規法: 簡易に数メートル間隔で測定する方法。精度はプロファイラに劣るが現場での判定に使われます。
  • 視覚的評価: JRA（日本道路協会）等のランク分類による目視評価。迅速だが主観が入る。
  • 非破壊検査（レーダー、センサー）: 路盤の支持力低下を把握するために用います。

設計段階での対策

構造設計と材料選定でわだち発生を低減できます。

  • 適切な厚層設計: 車両荷重と交通量に応じた表層・基層厚の確保。
  • 高温流動抵抗の高い混合物設計: 粗骨材の割合を増やし、バインダー改質や充填材の最適化で抵抗性を高める。
  • 舗装の温度管理: 夜間施工や適切な工法で施工時の温度低下を防ぎ、締固めを確実にする。
  • 下層支持力の向上: 地盤改良、排水対策、地耐力補強（地盤改良・ジオテキスタイル等）を行う。

材料と先進技術

最近の取り組みでは材料面での改善が進んでいます。

  • 改質アスファルト: SBSや酸化防止剤を含む改質により高温時の流動抵抗を向上させます。
  • 高粘度バインダー・改良剤: ポリマーやファイバー添加でせん断抵抗を増す方法。
  • 温熱管理型材料（WMA）: 施工温度を下げつつも締固め性を確保する改良剤が用いられます。ただし高温特性は慎重に評価が必要です。
  • ジオシンセティクス: 基層強化や横方向変位を抑えるための補強材として利用。

施工管理のポイント

施工時の品質管理はわだち防止に直結します。

  • 混合物温度の管理：適切な温度での敷均し・転圧を実施。
  • 転圧プロセス：重機の選定・パターン、転圧回数の管理。
  • 試験体作成と試験：施工中に密度、空隙率、付着性などを確認。
  • 段差・つなぎ目処理：継ぎ目の質は局所的な変形を促進する。

維持管理・補修方法

わだち掘れの段階に応じた補修が必要です。

  • 保守的処置（軽度）: 表層の高頻度なわだちであれば、マイクロサーフェシングや薄層オーバーレイで延命が可能。
  • 中程度: 表層の再舗装（厚めのオーバーレイ）や補強層の併用。
  • 重度: 基層や路盤まで影響が及んでいる場合は掘削・路盤改良（セメント改良、石灰改良、ジオシンセティクス併用）後に再舗装。
  • 局所補修: パッチングは一時的対処。根本対策には構造的な検討が必要。

モニタリングとライフサイクル管理

定期的な計測（プロファイラ等）とデータ管理により、わだち発生の傾向を早期把握して優先度を付けた補修計画ができます。耐用年数評価と補修間隔の最適化は、ライフサイクルコスト（LCC）低減に寄与します。

設計基準・規格（日本における位置づけ）

日本では国土交通省や日本道路協会が舗装の設計・点検・補修に関する指針を定めています。舗装の挙動解析や材料特性に関する国際的な手法（MEPDG 等）も導入・適用例が増えています。具体的な規格番号は年度改定があるため、最新のガイドラインを参照してください。

現場実務上のチェックリスト

施工前～維持管理までの主要チェック項目を示します。

  • 設計段階での車両荷重・交通量の把握
  • 混合物設計（骨材、バインダー、空隙率目標）の確認
  • 施工時の温度・締固め記録の取得
  • 竣工時のプロファイル計測（ベースライン）
  • 定期的なプロファイル測定とわだち深さのトレンド管理
  • 異常が見つかったら早期実地調査と原因解析

事例と学習ポイント

多くの実例から学べることは、材料性能だけでなく施工品質と路盤支持力の重要性です。例えば高性能バインダーを採用しても、締固め不良や排水不良があると短期間でわだちが発生することがあります。反対に、適切な構造厚と良好な施工管理で長寿命化した事例も多く報告されています。

今後の研究・技術動向

今後は以下の分野での進展が期待されます。

  • 材料技術：高温性能と低温割れの両立、持続可能なリサイクル材料やバインダー改質技術
  • センサとIoT：プロファイラや埋設センサによるリアルタイム監視で予防保全を強化
  • 解析手法：ME設計や有限要素法による挙動予測の精度向上
  • 環境配慮：低温施工技術や再生材料を用いた長寿命化

まとめ

わだち掘れは単なる表面欠陥ではなく、材料・構造・施工・環境・交通の相互作用で発生する複合的な現象です。設計段階からの対策、施工品質管理、定期的なモニタリングと適切な補修計画が重要です。最新の材料技術や解析手法を適切に導入することで、わだちの発生を抑え道路の安全性とライフサイクルコストの最適化が図れます。

参考文献

カテゴリー
建築・土木
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