低透水性物質の原位置透水試験法と長期計測システムの開発に関する研究

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廃棄物処分場におけるシール材の透水性評価手法や降雨による自然斜面の安定性に対する予測手法に関しては,対象が低透水性であることに加えて,原位置で長期間測定できるセンサーが無いことが問題点として挙げられる。そこで,本研究では,低透水性物質の透水性を正確に把握する手法を確立することを目的とし,試験方法と長期モニタリングシステムの開発を目的とした。具体的には,現在所有の誘電率計測法である電磁波の周波数特性を利用したFDR計測法(Frequency-Domain Reflectmetory)を使用し,地盤内の瞬時の水分量の変化から透水係数を求める方法を開発した。またこの装置を用いて同時に地盤の水分量の経時的な測定を行うことで,実際の斜面における降雨時の浸透挙動から安定性を評価する手法について検討した。(1)水分量の原位置透水試験法の開発実際の処分場で用いられているベントナイト混合土を対象として原位置における水分量の計測システムの適用性を検討した。その結果,FDR計測法により精度の高い測定が可能であることを示した。(2)低透水性物質(粘性土)の原位置透水試験法の開発上述の地盤を対象とし,塩水を用いて強制的な透水を行うことで,地表付近の透水係数を数分で測定可能な試験方法の開発を行った。これまでの研究では,水を通水した場合,ベントナイトの膨潤作用によってその透水係数が経時的に低下するため,定常状態に至るまで非常に長時間を要するため,評価が困難であった点を改善した。また,ここで得られた透水係数に対して,同条件で作成した供試体を用いて室内で浸潤試験を行い内部の水分量を測定した結果,その妥当性を検証することができた。