JP4167484B2

JP4167484B2 - ベントナイトを充填した遮水マット

Info

Publication number: JP4167484B2
Application number: JP2002367667A
Authority: JP
Inventors: 徹巳日笠山; 道彦石田; 正夫黒岩; 靖浩鍋嶋; 叡風巻
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2022-12-19
Also published as: JP2004195376A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベントナイトを充填した遮水マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物処分場や、貯水池、調整池、修景池などに遮水層を形成するにあたり、ベントナイト混合土を利用した遮水構造を構築することが提案されている。この工法は、ベントナイト混合土を遮水施工面に敷き均し、転圧締固めすることで、透水係数の小さい遮水性のある層を形成するものである。
【０００３】
ところで、実際の施工にあたっては、ベントナイト混合土の撒き出し厚みや、転圧方法などにより遮水性にばらつきが生じ、特に傾斜面などでは、施工安定性や、品質の信頼性に乏しいなどの懸念があった。
【０００４】
これに対し、透水性布地からなる袋体を遮水施工面に敷設し、その内部にベントナイト粉粒体を充填して遮水マットとする方法が開発されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
この工法では、遮水マットの外皮を構成する布地間に設けた間隔調整手段により、水が浸透した状態でのベントナイトの膨潤厚みが拘束、規制されるものであって、施工厚みが均一かつ遮水性も均一となるなどの利点がある。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７３５７０６号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この遮水マットに用いられる間隔調整材としては、合成繊維撚糸、テープ、あるいは合成樹脂シートなどが用いられているが、通常は合成繊維撚糸を用いている。また、遮水マットは、工場において、マットの上下を貫通して合成繊維撚糸からなる間隔調整材を通し、縫製している。
【０００８】
そして、施工現場においてポンプ圧送によりマット内にベントナイトを充填することによって、マットを膨らませ、かつ間隔調整材によりその膨張厚みを規制するようにしている。
【０００９】
ところが、例えば廃棄物処分場への適用を考慮した土質遮水層に要求される透水係数ｋは、ｋ＝１．０×１０^−６cm／ｓ以下であり、これを土質遮水基準としているが、間隔調整材の配置部位の透水係数ｋは１０^−５〜１０^−４cm／ｓオーダーと、かなり要求値より低くなり、適用に問題が生じていた。
【００１０】
図３は、間隔調整材として合成繊維撚糸を用いた場合における面積１９．６ cm^２あたりの配置本数と透水係数との関係を示すグラフである。このグラフから明らかなように、撚糸の配置本数が増すほど透水係数が増加する傾向となっており、撚糸の配置部位での遮水性に問題があることが確認された。
【００１１】
これにより、遮水マットの上下を貫通する撚糸の繊維間の空間部が毛管現象により水道（みずみち）を形成してマット内部に対する導水作用を行うことであることが推定される。
【００１２】
すなわち、図４に示すように、撚糸ａは多数の糸を数十本束ねて寄り集めたストランド（子線）ａ１をさらに３〜４本寄り集めて一本に形成したものであり、ストランドａ１内で空隙が形成されている上に、ストランドａ１の集合体の中心位置にみず道となる空間部ｂが形成され、この空間部ｂを通じて水が内部に浸透されるものと推測される。なお、図中符号ｃで示すものはより糸ａの周縁に充填されたベントナイト粉体である。
【００１３】
従って、間隔調整材の配置本数を減ずればよいものの、この場合には、マットの厚みが不整となり、また、膨張を規制することができないため、最大膨張位置でその遮水性も減ずる。
【００１４】
本発明は、以上の課題を解決するものであり、その目的は間隔調整材を非導水作用のある材料で構成することにより、間隔調整材を原因とする遮水性低下を未然に防止できるようにしたベントナイトを充填した遮水マットを提供するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の遮水マットは、周囲が閉ざされ、かつ間隔調整材により膨張厚みを制限された透水性布地からなる袋体を遮水施工面に敷設し、該袋体内部にベントナイトを充填して遮水マットとし、該遮水マットに水が浸透することで、前記ベントナイトを水和膨潤させて遮水層を形成する施工方法に用いられ、
前記間隙調整材が、撚糸に樹脂コーティングして撥水性をもたらすと共に、当該撚糸を構成するストランド間の空間部に樹脂を充填してなる非透水性の結束材料から構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
従って、本発明では、撚糸を構成するストランド間の空間による水道（みずみち）が形成されず、これによって遮水マットへの水の浸透を防止でき、ベントナイトの遮水性に適合した遮水性能を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明を適用した廃棄物処分場１を示す。この処分場１は、山間の谷間などの斜面を利用して造成されるものであり、その斜面部１ａから底部１ｂにかけて遮水工１０により被覆し、周縁地盤Ｅと処分場１とを液密に区画している。
【００１９】
この遮水工１０における斜面部１ａおよび底面部１ｂにかけて、遮水マット１２が一面に敷設されている。遮水マット１２の上縁は、斜面部１ａの近傍における地表部ＧＬに埋設された固定工１４に巻込んで固定され、底面部１ｂ側においては保護土１６により覆われている。
【００２０】
さらに、遮水マット１２の斜面部１ａの上面には遮水シート１８および保護マット２０が敷設され、底面部１ｂに下縁を位置させ、同じく保護土１６で固定している。
【００２１】
以上の層構造において、遮水シート１８は、例えばゴム−アスファルトなどからなるシートであり、保護土１６は、山砂、現地採取土砂などの一般土砂、保護マット２０は例えば不織布などの素材からなるものであり、このうち遮水シート１８の上縁は前記遮水マット１２とともに、固定工１４に巻込んで固定されている。
【００２２】
以上の遮水工１０の施工後は、処分場１の内部に廃棄物および覆土が交互に埋立てられ、処分場１内部がこれらにより埋立て尽されるまでその使用が可能となる。
【００２３】
前記遮水マット１２は、図１の一部に拡大して示すように、周囲を縫製などにより袋状に閉じられた目のつんだポリエステル樹脂繊維織布などからなる一対の透水性布地２４ａと、所定間隔で両布地２４ａ間を連結した間隔調整材２４ｂと、両布地２４ａ間の袋状内部に充填されたベントナイト２６とからなっている。
【００２４】
この遮水マット１２の最大厚みは、前記間隔調整材２４ｂの長さに応じて例えば５〜１０cmに規制される。また、一枚あたりの幅は例えば２〜４mであるが、長さ方向に対しては、現地縫合、または面ファスナーなどにより接合されて必要面積分を覆うことができる。
【００２５】
ベントナイト２６は粉体ないしは粒状のベントナイト単体を用いてもよいし、これに遮水性を損わない範囲の適宜混合比で山砂、現地発生土砂、あるいはパーライト、溶融スラグなどのリサイクル材からなる土質材料を混合してもよい。
【００２６】
このベントナイト２６は前述のごとく遮水材として機能するもので、このものの持つ性質としては自重の５〜１０倍以上水を吸収して膨潤するものであるが、遮水マット１２の表面にしみこんだ水により表面層が膨潤し、初期遮水層を形成する。
【００２７】
そして、ベントナイト２６の膨潤により遮水マット１２はその厚み方向に膨張しようとするが、間隔調整材２４ｂによって、その厚さが５〜１０cmに規制されるため、内側は乾燥したままの状態に保持され、膨潤余力として遮水マット１２内に蓄積され、以後遮水材として機能を持続する。
【００２８】
前記間隔調整材２４ｂは、例えば、撚糸に樹脂コーティングして撥水性をもたらすとともに、前記水道となる空間部を樹脂により閉塞したものでが用いられ、この樹脂としてはウレタン，塩化ビニールなどが用いられる。
【００２９】
また、撚り加工のない一本物の線状ないしは丸棒状またはテープ状の繊維なども用いられ、この種の繊維としては、ポリエチレン，ポリプロピレンなどが掲げられる。
【００３０】
これら各素材からなる間隔調整材２４ｂは通常の取付け方法により、各透水性布地２４ａの１２の上下を貫通して取付けられる。なお、間隔調整材２４ｂの各透水性布地２４ａに対する貫通部にも撥水性樹脂などを塗布しておけば、さらに遮水効果を増すことができる。
【００３１】
図２は、以上の各素材からなる間隔調整材と従来の合成繊維撚糸を用いた場合における透水係数を測定した場合を示す。また、ベントナイト充填部位の透水係数も示す。なお、測定に用いた各素材の配置間隔は、縦横共に１００mm間隔であり、また透水性布地２４ａとしては１１００デシテックスと、比較的目の詰ったポリエステル樹脂繊維織布を用いた。
【００３２】
この図２に示す結果から、従来の間隔調整材を用いたものが、処分場土質遮水基準（ｋ＝１．０×１０^−６cm／ｓ）よりも高い値である約１．０×１０^−５cm／ｓとなっており、遮水性が低いが、コーティング撚糸あるいは一本物の繊維を用いた場合には、いずれも基準を満たしていることが示され、ベントナイトによる遮水性能を阻害することがないことが確認された。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるベントナイトを充填した遮水マットにあっては、間隔調整材を原因とする遮水性低下を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を廃棄物処分場に適用した一部を拡大部分を含む断面図である。
【図２】透水係数と間隔調整材との関係を示すグラフである。
【図３】透水係数と従来の間隔調整材の配置間隔との関係を示すグラフである。
【図４】従来の間隔調整材の不具合を示す模式的拡大図である。
【符号の説明】
１廃棄物処分場
１０遮水工
１２遮水マット
２４ａ透水性布地
２４ｂ間隔調整材
２６ベントナイト

Claims

周囲が閉ざされ、かつ間隔調整材により膨張厚みを制限された透水性布地からなる袋体を遮水施工面に敷設し、該袋体内部にベントナイトを充填して遮水マットとし、該遮水マットに水が浸透することで、前記ベントナイトを水和膨潤させて遮水層を形成する施工方法に用いられ、
前記間隙調整材が、撚糸に樹脂コーティングして撥水性をもたらすと共に、当該撚糸を構成するストランド間の空間部に樹脂を充填してなる非透水性の結束材料から構成されていることを特徴とするベントナイトを充填した遮水マット。