凍上 （とうじょう / frost heave）

凍上は、寒冷地で地盤が表面から凍っていくとき、地下の水分が凍っている土の近くに移動して、アイスレンズと呼ばれる氷の層をつくり、その成長によって地表面が持ち上がる現象です。土木研究所の解説では、アイスレンズが非常に浅いところにできると霜柱になり、アイスレンズの厚さの合計が地表面の持ち上がる高さにほぼ等しくなるとされています。凍上量が大きかったり、場所によってばらついたりすると、道路の表面にひび割れができ、ひどくなると舗装が破損したり陥没したりすることがあります。のり面では、凍上で持ち上がった表層が融解のときに重力の方向に下がることを繰り返して、表層がゆるみ崩れやすくなり、のり面保護工や排水溝に変状が生じることもあります。一般に、シルトなど細かい粒子を多く含む土は凍上しやすく、砂利や砕石のような粗い材料は凍上しにくいとされます。

実務での使い方

寒冷地の道路や造成地では、凍結する深さまでの路床や地盤を凍上しにくい材料に置き換える対策がとられます。寒冷地に建設発生土を搬入して路床や盛土に使う場合は、細粒分の多い土が凍上しやすい点に注意し、使う場所を検討します。

注意点・よくある誤解

凍上の起きやすさは、土の粒度だけでなく、気温と地下水の供給条件で変わります。凍結深さや置換の厚さは、地域の設計基準や発注者の仕様で確認してください。