直接診させていただいているわけではないので、あくまで一般論としての私見になりますがご容赦ください。

山での睡眠サイクルに慣れていたり、ワクワク感などの影響で睡眠時間が短い場合は、それが度重ならない限りあまり寝不足感になることはないと思いますが、寝不足感があるということはやはり睡眠が足りてないと考えるべきかと思います。

適度な（健全な）疲労感は、確かに快眠のもとになります。
一方、過度に疲れてしまったときは、逆に寝付けなくなったり、眠りが浅くなり、途中覚醒を誘発したりしがちです。
この『適度な』というのがクセ者で、その時々の自分の体力や健康状態、年齢等によって、同じような疲労感でも『適度』であるかどうかの基準が変わります。

自分としては心地よい疲労感（楽しい山歩きの後は、たいていそういう気分になっていると思います）に浸っていても、気分とは裏腹に、身体からすれば今日はちょっとキツいな、ということもありうると思います。
そのような場合、眠りの質が低下してしまうのではないかと考えます。

気分的には今までとは変わらない心地よい疲労感であっても、身体的には何か今までとは違う負担感を生じているのではないか（これには加齢による体力低下や、もしかしたら何らかの疾病、あるいは精神的なものなど、様々な可能性が考えられると思います）と考えてみると良いでしょう。
そうはいってもなかなか自分自身で気づくのは難しいかも知れませんが、例えばですが、同じような行動条件なのに、今までより水や食事の量が増えた（又は減った）とか、休憩の回数が増えたとか、急坂などのキツい行動のあとで脈や息が元通り整うまでにかかる時間が増えたとか、そういったところで気づくこともあります。

対策ですが、体力に応じた行動内容を工夫するというのは大前提として、これも一般論にはなりますが、よく言われる『入浴』は私の場合は効果大と感じています。
就寝する１時間以上前に、ややぬるめ（40度をやや下回る程度）のお湯に長めに浸り、特に酷使した筋肉があれば湯船の中で軽いマッサージなどをすると良いと思います。
良く言われる、食事から就寝まで２時間は開けましょう、というのはその通りですし、飲酒も就寝時点で酔いを感じているほどに飲んでしまうと、却って眠りが浅くなります。
こういった食事や酒気帯びが睡眠の質に及ぼす影響が、年齢とともに増してくる傾向は否めません。

あと、文面を拝見する限りでは服薬を必要とするレベルではないように思いますが、どうしても気になるようでしたら、快眠効果を効能としている薬用茶やサプリなどを、かかりつけ医や薬局で相談して試してみるのも悪くはないと思います。

最後に、途中覚醒してしまったときの対処ですが、眠れなくても、そのまま寝床の中で目を閉じて『タヌキ寝入り』しているだけでも、睡眠しているのと変わらない休養効果を得られると言われています。眠れないとつい本を読んだりラジオをつけたりしがちですが、そこを堪えて、そのまま布団にもぐってゴロゴロしていることも充分意味あると思います。

ご参考になれば幸いです。

私もここ5〜6年ツッチ〜さんと同じような症状がよく出ます。
もう歳で老化現象だと思ってあきらめています。
累積1500m、距離15kmぐらいの山行になると、帰宅して夜になると疲れて眠くてすぐに寝ますが大体3〜4時間で目が覚めます。その後は寝れる時もあれば朝までウトウト寝たような寝てないような時もあるし、まぁ老人病というヤツですね。
山に行った日に限らず、睡眠の質が悪いのは自覚していますので特に気にしていません。
ヒマ人ですから、どうしても眠い時は昼寝して凌ぎます。

私もよくあります。
むしろ、山歩き前日にもなります。

興奮状態が続いている可能性ももちろんあるでしょうが、私の場合は恐らく、体が「山仕様」になっているんじゃないかと思います。
その証拠に、普段はよく夢を見て約6時間程の睡眠ですが、山の前後は約４時間でほぼ夢は見ません。目覚めもかなり良いです。

眠気が強いようなら問題ですが、特に問題を感じていないので特に対策はしていません。
でも「ワクワク」して寝れないほどの楽しさを感じているならば、この年でそんな趣味を持てたことを嬉しく感じます。

ツッチ〜さん、こんにちは。

私もですよ。山に行った興奮状態が続いてしまうんだとは思ってます。
リラックス状態にするがいいんでしょうね。よく聞くのは入浴、アロマ、マッサージとかでしょうか。私の場合はお喋り系のラジオなんかを聞いていると多少上手く眠れている気がします。

【追記】
他に思いついたものがあったので。
カフェインの摂取に気をつける。パソコンやスマホを見すぎない。アイマスクをする。目を温めるタイプのアイマスクはいいらしいですよ。