JP2000352042A

JP2000352042A - 原位置透水試験法及び透水係数の測定装置

Info

Publication number: JP2000352042A
Application number: JP11163529A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hatae; 勝波多江; Katsue Nishiyama; 勝栄西山; Naohito Hamada; 尚人濱田
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】特殊な装置を必要とせず、容易にかつ短時間
で原位置での透水係数を測定することのできる原位置透
水試験法とこの試験法に使用される透水係数の測定装置
を提供することを目的とする。【解決手段】加圧ポンプ７を有する加圧装置３によ
り、透水係数を測定する測定媒体１内に所定の圧力に加
圧された浸透液５を浸透させ、測定媒体１の地表面に埋
め込まれた基準電極８と、測定媒体１の所定の深さに埋
設された面状電極２Ｄとの間の電気抵抗Ｒを電気抵抗測
定装置１０で測定し、浸透液５の注入開始時刻ｔ₀と、
上記浸透液５が上記面状電極２Ｄへの到達した時刻ｔ₁
と、予め設定された電極間距離Ｌ及び加圧ポンプ７の圧
力ｈとを用いて透水係数ｋを算出するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川堤防や廃棄処
分場等の土構造物の遮水性を評価するための透水試験法
に関するもので、特に、原位置で土質遮水工の透水係数
を測定する原位置透水試験法と透水係数の測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、河川堤防などの遮水をするため土
構造物を構築する際には、どの程度の締固めによってそ
の透水係数がいくらになるかについて予め試験し、その
試験結果により施工時の締固めの密度が決定され、現場
での締固め方法や転圧回数などが決定される。また、施
工後には、構築された土構造物の透水係数が設計条件を
満たしているかどうか、すなわち上記土構造物が所定の
遮水性を有しているかどうかの試験を行う。この施工後
の透水試験法としては、原位置で直接透水係数の測定を
実施する原位置透水試験と、被測定地盤より試料を採取
し、試験室にて測定を実施する室内透水試験とがある。

【０００３】原位置透水試験法は、図１０に示すよう
に、測定対象となる土構造物（以下、測定媒体という）
１に所定の試験孔５１を設け、水位安定装置５２により
上記試験孔５１内の水位を一定に保ちながら水を上記試
験孔５１から測定媒体１中に浸透させ、浸透する水の流
量と時間とを測定することにより透水係数を求めるもの
である。次に、透水係数の測定手順について説明する。
まず、測定媒体１に所定の試験孔５１を設け、この試験
孔５１内に水位安定装置５２の注水管５３を挿入し、更
に上記試験孔５１内に砕石５４を充填した後、給水バル
ブ５５を開いて、気密水槽５６内に所定量の水５７を入
れてから給水バルブ５５を閉じる。次に、上記試験孔５
１内にバケツ等で水を満たし、その後、注水バルブ５８
を開いて上記試験孔５１内に注水し、孔内の水面を定水
位保持管５９の端末口に接触させて一定に保つ。その
後、上記水位が一定になってからの経過時間ｔ（ｓ）を
測定するとともに、その時の気密水槽５６内の水位Ｈ
（cm）を標尺６０から読み取る。そして、単位時間当た
りの気密水槽５６内の水位Ｈ（cm）の変化量Ｐ（cm／
ｓ）が一定になったところで上記変化量Ｐ（cm／ｓ）を
求めて定常流量Ｑ（cm³／ｓ）を算出する。透水係数ｋ
（cm／ｓ）は、上記定常流量Ｑ（cm³／ｓ）と、気密水
槽５６の内空断面積Ａ（cm²），試験孔５１内の水深h
（cm），試験孔５１の半径ｒ₀（cm）とを用いて所定の
式により算出する。なお、この測定は地下水面Ｘよりも
上の締固めした地盤を対象とする。

【０００４】一方、室内透水試験法は、測定地盤から
「乱さない試料」を採取した後、試験室にて、採取試料
周りにセメントミルクを打設して試験体を作製後、定水
位・変水位試験を実施して透水係数を求めるものであ
る。上記「乱さない試料」とは、土の構造や力学的性質
をできるだけ原位置に近い状態で採取した土を指すもの
で、ボーリング孔内でチューブサンプラーを用いて採取
する方法（ボーリングサンプラー）が一般的であるが、
ボーリングを行わず塊状の試料を人力で採取するブロッ
クサンプリングと呼ばれる方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
位安定装置５２を用いた原位置透水試験法は、大気圧下
での試験であるため、例えば廃棄処分場の遮水層のよう
に、地盤が難透水地盤である場合には測定に時間がかか
るだけでなく、斜面部では実施できないという問題点が
あった。また、この試験法は水を一方的に注入するだけ
なので、水の浸透状況あるいは浸透経路が明確でなく、
得られた計測結果が現地盤の性状を正確に反映していな
い可能性がある。その上、マリオットサイフォン等の特
殊な水位安定装置５２を必要とするため、費用が高くな
るといった問題点があった。一方、上記室内透水試験法
は、「乱さない試料」を採取するために、サンプラー機
械などの特殊な機械を使う（ボーリングサンプラー）
か、熟練した技術が必要（ブロックサンプリング）とさ
れるだけでなく、採取した試料を実験室に運んで室内試
験用の試験体を作製する工程が有るため、試験結果を得
るまでには相当の時間と労力が必要であった。

【０００６】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、特殊な装置を必要とせず、容易にかつ短時間で
原位置での透水係数を測定することのできる原位置透水
試験法とこの試験法に使用される透水係数の測定装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の原位置透水試験法は、土構造物から成る測定媒体内に
所定の圧力に加圧された液体を浸透させるとともに、上
記液体の浸透路となるべき部分に設けられた互いに離反
した複数の電極間の電気抵抗の変化を測定し、上記液体
の圧力と、上記複数の電極間の距離と、上記各電極間の
抵抗値の変化とに基づいて、上記浸透状態から上記測定
媒体の透水係数を求めるようにしたことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の透水係数の測定装置は、
透水係数を測定する測定媒体内に浸透させる液体に所定
の圧力を加圧する加圧装置と、上記液体の浸透路のそれ
ぞれ異なる地点に設けられた複数の電極と、上記各電極
間の電気抵抗測定する電気抵抗測定装置とを備え、上記
複数の電極間の電気抵抗の時間変化を測定し、上記測定
された電気抵抗の時間変化に基づいて上記測定媒体の透
水係数を求めるものである。

【０００９】請求項３に記載の透水係数の測定装置は、
測定媒体の下部に面状電極を設け、この面状電極と上記
液体の浸透路に設けられた電極との電極間の電気抵抗を
測定するようにしたものである。

【００１０】請求項４に記載の透水係数の測定装置は、
測定媒体中に液体の浸透路を制限する筒状の隔壁を埋め
込み、液体を上記筒部の内部の測定媒体中に加圧して浸
透させるようにしたものである。

【００１１】請求項５に記載の透水係数の測定装置は、
上記隔壁の内壁に複数の電極を設けたものである。

【００１２】請求項６に記載の透水係数の測定装置は、
上記隔壁内の測定媒体中に複数の電極を設けたものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。実施の形態１．図１は、本発明の実施の形態１に係わる
原位置透水試験法とこの試験に用いられる透水係数の測
定装置を示す模式図である。透水係数の測定装置は、液
体の浸透路設けられた互いに離反した電極の間に浸透液
が浸透することにより電極間抵抗が減少することを利用
し、上記電極間抵抗の減少傾向から上記浸透液の浸透状
態を推定して透水係数を算出するもので、同図におい
て、１は測定媒体である廃棄処分場の遮水層（以下、測
定媒体という）、２Ｄは上記測定媒体１の所定の深さに
埋設された面状電極２Ｄ、３は下部が上記測定媒体１中
に埋め込まれ上部に密閉用の蓋４を有し、内部に塩化ナ
トリウム溶液等の浸透液５を格納した筒状の注入管６
と、上記浸透液５の上部に圧搾空気を送り込み上記浸透
液５を加圧する加圧ポンプ７とを備えた加圧装置、８は
上記注入管６内の測定媒体１の地表面に埋め込まれた基
準電極、９はこの基準電極８と上記面状電極２Ｄ間の電
気抵抗を測定する電気抵抗測定装置１０と、タイマ１１
Ｔを備え上記電気抵抗測定装置１０から出力される電気
抵抗の時間変化から上記浸透液５の浸透状態を推定して
透水係数を算出する透水係数算出手段１１とを備えた透
水係数測定装置である。なお、８Ｌ，２Ｌは、基準電極
８，面状電極２Ｄと電気抵抗測定装置１０とを結ぶリー
ド線である。

【００１４】次に、透水係数の測定方法について説明す
る。まず、測定媒体１上に加圧装置３と基準電極８とを
設置する。加圧装置３の注入管６は上記測定媒体１中
に、例えば数センチから数十センチ程度埋め込む。な
お、面状電極２Ｄは、既に上記測定媒体１の所定の深さ
に埋設されているものとする。次に、上記注入管６内に
塩化ナトリウム溶液等の電気伝導率の高い浸透液５を密
閉用の蓋４の図示しない液注入孔から注入管６内に注入
した後、上記液注入孔を閉じて浸透液５の上部の空気を
密閉する。その後、加圧ポンプ７により、上記浸透液５
の上部に圧搾空気を送り込み上記浸透液５を加圧して上
記浸透液５を上記測定媒体１中に浸透させながら、上記
面状電極２Ｄと基準電極８との間の電気抵抗Ｒを電気抵
抗測定装置１０により測定する。上記浸透液５は測定媒
体１に対して電気伝導率が高いので、上記浸透液５の浸
透が進むにしたがって上記電気抵抗Ｒは減少する。した
がって、透水係数算出手段１１により、この電気抵抗Ｒ
の時間変化を演算し、後述する算出方法により、電気抵
抗Ｒの減少速度と上記加圧ポンプ７の圧力とから透水係
数ｋを算出することができる。

【００１５】以下に、透水係数ｋの算出方法について説
明する。図２は、加圧された浸透液５の注入開始から、
上記浸透液５が面状電極２Ｄに達するまでの面状電極２
Ｄと基準電極８間の電気抵抗Ｒの時間変化の一例を示す
グラフである。浸透液５が測定媒体１に浸透し始める
と、測定媒体１である土構造物（ここでは遮水層）より
も電気伝導率の高い浸透液５が上記測定媒体１中に浸透
するため、面状電極２Ｄと基準電極８との間の電気抵抗
Ｒは、図２の実線で示すように、浸透液５の浸透が進む
にしたがって減少し、上記浸透液５が上記面状電極２Ｄ
に達すると一定の値Ｒ_sに収束する。ここで、面状電極
２Ｄと基準電極８との距離をＬ、圧力水頭（加圧ポンプ
７の圧力）をｈとすると、動水勾配ｉは以下の式（１）
で表せる。ｉ＝ｈ／Ｌ ‥‥（１）また、浸透液５の注入開始時刻をｔ₀、浸透液５が面状
電極２Ｄへ到達した時刻をｔ₁、空隙率をｎ、実流速を
Ｖ、見かけ流速Ｖ_nとすると、Ｖ_n＝ｎ・Ｖ ‥‥（２）Ｖ＝Ｌ／（ｔ₁−ｔ₀） ‥‥（３）Ｖ_n＝ｋ・ｉ ‥‥（４）であるので、上記式（１）〜（４）により、透水係数ｋ
は以下の式（５）を用いて算出することができる。ｋ＝Ｖ_n／ｉ＝ｎ・Ｖ／ｉ＝ｎ・Ｌ²／｛（ｔ₁−ｔ₀）・ｈ｝ ‥‥（５）すなわち、電気抵抗Ｒが減少から収束に向かう時刻ｔ₁
を浸透液５が面状電極２Ｄへの到達した時刻とみなし、
このｔ₁と、浸透液５の注入開始時刻ｔ₀と、予め設定さ
れた電極間距離Ｌ及び加圧ポンプ７の圧力ｈとを用い、
上記式（５）により透水係数ｋを算出することができ
る。

【００１６】このように、本実施の形態１によれば、加
圧ポンプ７を有する加圧装置３により、透水係数を測定
する測定媒体１内に所定の圧力に加圧された浸透液５を
浸透させ、測定媒体１の地表面に埋め込まれた基準電極
８と、測定媒体１の所定の深さに埋設された面状電極２
Ｄとの間の電気抵抗Ｒを電気抵抗測定装置１０で測定
し、浸透液５の注入開始時刻ｔ₀と、上記浸透液５が上
記面状電極２Ｄへの到達した時刻ｔ₁と、予め設定され
た電極間距離Ｌ及び加圧ポンプ７の圧力ｈとを用いて透
水係数ｋを算出するようにしたので、難透水地盤でも比
較的短い時間で透水係数ｋを求めることができる。ま
た、原位置試験であるため、サンプリング等の手間も省
かれるだけでなく、試験体も作製する必要がなく、試験
結果もその場で得られるので、作業効率が高いという利
点を有する。更に、電極間距離Ｌが把握できているの
で、浸透液５の浸透状況が明確であり、かつ得られた計
測結果が現地盤の性状を正確に反映している。その上、
加圧装置３と測定電極（基準電極８と面状電極２Ｄ）と
を設置すれば測定が可能なので、特殊な装置を必要とせ
ず、容易に透水試験を行うことができる。

【００１７】なお、本実施の形態１においては、測定媒
体１が、面状電極２Ｄが埋設された廃棄処分場の遮水層
である場合について説明したが、測定媒体１の施工時に
面状電極２Ｄを予め埋設しておけば、上記例と同様の方
法で上記測定媒体１の透水係数を算出することができ
る。また、浸透液５として塩化ナトリウム溶液等の電気
伝導率の高い液体を用いたが、浸透液５として水を用い
てもよい。但し、水は上記塩化ナトリウム溶液よりは電
気伝導率が低いため、図２の点線に示すように、電気抵
抗Ｒの変化率は小さい。したがって、浸透液５が上記面
状電極２Ｄへの到達した時刻ｔ₁を決定するには、電気
抵抗Ｒの変化率が大きな上記塩化ナトリウム溶液等を用
いる方が測定精度が高い。なお、測定媒体１が廃棄処分
場の遮水層である場合には起こり得ないことであるが、
測定媒体１が水で飽和されている場合には、水よりも電
気伝導率の高い塩化ナトリウム溶液等の電解質溶液を使
用する必要が有る。

【００１８】実施の形態２．上記実施の形態１では、測
定媒体１の施工時に面状電極２Ｄを予め埋設しておく必
要があったが、本実施の形態２では、図３に示すよう
に、注入管６と一体に構成され、内壁に測定媒体１の地
表面に埋め込まれた基準電極８に対向する複数の電極１
２ａ〜１２f（以下、対向電極という）を備えた筒状の
隔壁１２を測定媒体１中に埋め込み、上記注入管６から
上記隔壁１２内の測定媒体１に塩化ナトリウム溶液等の
浸透液５を浸透させ、上記基準電極８と上記対向電極１
２ａ〜１２ｆとの間の電気抵抗Ｒ_a〜Ｒ_fの時間変化を測
定するようにした。ここで、対向電極１２ａと１２ｂ、
１２ｃと１２ｄ、１２ｅと１２ｆとは、それぞれ上記基
準電極８からの距離（深さ）が等しい場所に設置した。
また、対向電極１２ｃ，１２ｄを対向電極１２ａ，１２
ｂよりも下方に設置し、対向電極１２ｅ，１２ｆを対向
電極１２ｃ，１２ｄよりも下方に設置した。なお、１２
Ｌは対向電極１２ａ〜１２ｆと透水係数測定装置９とを
結ぶリード線である（図３では、対向電極１２ｃのリー
ド線のみ図示した）。これにより、測定媒体１の施工時
に予め対向電極を埋設しておく必要もなく、また測定媒
体１に対向電極が埋設されていない通常の土構造物につ
いても容易に透水係数を測定することができる。また、
上記実施の形態１と同様に、難透水地盤でも比較的短い
時間で透水係数ｋを求めることができるとともに、電極
間距離が把握できているので、浸透液５の浸透状況が明
確であり、かつ得られた計測結果が現地盤の性状を正確
に反映している。更に、隔壁１２を設けて浸透液５の浸
透経路を制限して浸透経路が広がらないようにしたの
で、電気抵抗Ｒの減少傾向がより明確に検知でき、到達
時刻ｔ₁の測定精度が向上する。したがって、透水係数
の値を更に正確に求めることができる。また、浸透水５
を加圧浸透させているために斜面部でも隔壁１２内を均
等に加圧することができるので、斜面を構成する土構造
物の透水試験も行うことができる。

【００１９】また、本実施の形態２では、上記基準電極
８からの距離が等しい場所に複数（ここでは、２個）の
電極を設置したので、浸透液５の浸透速度にバラツキが
あった場合でも、図４に示すように、例えば基準電極８
と、対向電極１２ｃ及び対向電極１２ｄ間の電気抵抗Ｒ
_c，Ｒ_dを測定することで、浸透液５の浸透速度を平均化
することができるので、上記浸透液５の到達時刻を精度
良く測定することができる。更に、深さ方向にも複数
（ここでは、３個）の電極を設置したので、それぞれの
深さでの透水係数を求めてその平均を取るなどすること
により、透水係数の値を更に正確に算出することができ
る。

【００２０】なお、上記実施の形態２では、隔壁１２内
の測定媒体１に浸透液５を浸透させ、基準電極８と対向
電極１２ａ〜１２ｆとの間の電気抵抗Ｒ_a〜Ｒ_fの時間変
化を測定するようにしたが、図５に示すように、対向電
極１２ａ，１２ｂ間、対向電極１２ｃ，１２ｄ間、対向
電極１２ｅ，１２ｆ間の電気抵抗Ｒ_ab，Ｒ_cd，Ｒ_efの時
間変化を測定することにより、透水係数を求めることが
できる。すなわち、対向電極１２ａ，１２ｂと対向電極
１２ｃ，１２ｄとの距離をＬとし、浸透液５の新等によ
り、対向電極１２ａ，１２b間の電気抵抗Ｒ_abが所定の
抵抗値Ｒ_kとなった時刻をｔ_ab、対向電極１２ｃ，１２
ｄ間の電気抵抗Ｒ_cdが所定の抵抗値Ｒ_kとなった時刻を
ｔ_cdとすると、上記実施の形態１と同様の計算により、
透水係数ｋ_acの算出式を、以下の式（６）のように求め
ることができる。ｋ_ac＝ｎ・Ｌ²／｛（ｔ_cd−ｔ_ab）・ｈ｝ ‥‥（６）ここで、ｎは空隙率、ｈは圧力水頭である。これによ
り、図３において、基準電極８を省略しても、透水係数
ｋを算出できることが分かる。また、浸透液５が対向電
極１２ｃ，１２ｄ間まで到達する時刻ｔ_cd及び対向電極
１２ｃ，１２ｄ間まで到達時刻ｔ_efとからも透水係数ｋ
_ceを求め、このｋ_ceと上記ｋ_acとの平均を透水係数ｋと
することにより、透水係数の値を更に正確に算出するこ
とができる。

【００２１】実施の形態３．上記実施の形態２において
は、隔壁１２の内壁に複数の電極を設けたが、図６に示
すように、注入管６と一体に構成された隔壁１３内の測
定媒体１中に互いに離反した複数の対向電極１４ａ，１
４ｂ，１４ｃを備えた棒状電極１４を設置し、測定媒体
１の地表面に埋め込まれた基準電極８と上記対向電極１
４ａ，１４ｂ，１４ｃとの間の電気抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃
の時間変化を測定して透水係数を求めるようにしても良
い。本実施の形態３では、基準電極８からの距離が等し
い場所に複数の電極を設置することはできないが、棒状
電極１３を測定媒体１中に設置すればよいので、隔壁の
内壁に対向電極を設置するよりは簡単な構成により透水
係数を算出できるという利点を有する。

【００２２】実施の形態４．上記実施の形態３において
は、測定媒体１の地表面から隔壁１２内の測定媒体１へ
浸透液５を浸透させるようにしたが、図７に示すよう
に、測定媒体１中に円筒状のカラム１５を差し込み、上
記カラム１５と測定媒体１との間にできた隙間１５ｓに
ポンプ５により浸透液５を流し込んで加圧浸透させ、上
記浸透液５中に設置した基準電極１５ｄと、上記カラム
１５内の測定媒体１の中心に埋設した複数の対向電極１
６ｄを備えた棒状電極１６との間の電気抵抗Ｒの時間変
化を測定して測定媒体１の透水係数を求めるようにして
もよい。このように、カラム１５を設置したときに出来
やすい水みちを利用することにより、透水係数の測定装
置を簡略化することができる。

【００２３】実施の形態５．上記実施の形態２，３で
は、測定媒体１の地表面に埋め込まれた基準電極８と対
向電極１２ａ〜１２ｆまたは対向電極１４ａ〜１４ｃと
の間の電気抵抗の時間変化から浸透液５の到達時刻ｔ₁
を求めて透水係数ｋを算出するようにしたが、基準電極
８に対向しかつ基準電極８との距離が異なる電極を複数
設置した場合には、以下に示す方法で、透水係数ｋを算
出することができる。図６において、基準電極８と上記
対向電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃとの間の電気抵抗
Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃は、基準電極８と上記対向電極１４ａ，
１４ｂ，１４ｃとの距離が順に大きくなっているため、
浸透液５が上記対向電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃに到達
する時刻が順に遅れるので、図８のグラフに示すよう
に、抵抗の減少する傾きがＲ₁，Ｒ₂，Ｒ₃の順に小さく
なる。そこで、例えば、抵抗Ｒ₂が一定値となるまで減
少した時刻をｔ₂、抵抗Ｒ₃が一定値となるまで減少した
時刻をｔ ₃とし、対向電極１４ｂと１４ｃとの距離をＬ
とすると、動水勾配ｉはｉ＝ｈ／Ｌであるので、空隙率
をｎ、実流速をＶ、見かけ流速Ｖ_nとすると、Ｖ_n＝ｎ・Ｖ ‥‥（７）Ｖ＝Ｌ／（ｔ₃−ｔ_２） ‥‥（８）Ｖ_n＝ｋ・ｉ ‥‥（９）であるので、上記動水勾配ｉと、上記式（７）〜（９）
とにより、透水係数ｋは以下の式（１０）を用いて算出
することができる。ｋ＝Ｖ_n／ｉ＝ｎ・Ｖ／ｉ＝ｎ・Ｌ²／｛（ｔ₃−ｔ₂）・ｈ｝ ‥‥（１０）したがって、浸透液５の注入開始時刻を測定しなくて
も、、透水係数ｋを算出することができる。なお、図３
においても、上記例と同様の方法で透水係数ｋを算出す
ることができることは言うまでもない。

【００２４】また、上記実施の形態２と同様に、図６に
おいても、基準電極８を省略し、対向電極１４ａと対向
電極１４ｂとの間の電気抵抗Ｒ₁₂と対向電極１４ａと対
向電極１４ｃとの間の電気抵抗Ｒ₁₃の時間変化を測定
し、抵抗Ｒ₁₂が一定値となるまで減少した時刻をｔ₁₂、
抵抗Ｒ₁₃が一定値となるまで減少した時刻をｔ₁₃とし、
対向電極１４ｂと１４ｃ間の距離をＬとして実流速Ｖ＝
Ｌ／（ｔ₁₃−ｔ₁₂）を求め、この流速Ｖを用いて透水係
数ｋを算出するようにしてもよい。

【００２５】実施の形態６．図９は、本発明の実施の形
態６に係わる原位置透水試験法とこの試験に用いられる
透水係数の測定装置を示す模式図で、本実施の形態５
は、下部にメッシュ状のストレーナー１９を備えた筒状
の注入管１８を測定媒体１の所定の深さに埋め込み、こ
の注入管１８内の浸透液５を加圧ポンプ７により加圧
し、上記ストレーナー１９から測定媒体１中に浸透させ
るとともに、上記注入管１８の周囲に棒状電極２０ａ〜
２０ｃを埋め込み、この棒状電極２０ａ〜２０ｃの先端
部にそれぞれ設けられた対向電極２１ａ〜２１ｃと、注
入管１８のストレーナー１９近傍に設けられた基準電極
８と間の電気抵抗を、透水係数測定装置９の電気抵抗測
定装置１０で測定し、透水係数算出手段１１により透水
係数を算出するものである。本実施の形態５では、対向
電極２１ａ〜２１ｃと注入管１８とを分離した構成とな
っているので、注入管１８を小型化することができる。
また、対向電極２１ａ〜２１ｃを備えた棒状電極２０ａ
〜２０ｃを上記注入管１８の周りに埋め込むだけなの
で、簡単な構成で透水係数を求めることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、土構造物から成る測定媒体内に所定の圧
力に加圧された液体を浸透させるとともに、上記液体の
浸透路となるべき部分に設けられた互いに離反した複数
の電極間の電気抵抗の時間変化を測定し、上記液体の圧
力と、上記複数の電極間の距離と、上記各電極間の抵抗
値の変化とに基づいて、上記測定媒体の透水係数を求め
るようにしたので、難透水地盤でも比較的短い時間で透
水係数ｋを求めることができるとともに、原位置試験で
あるため、サンプリング等の手間もなく試験体も作製す
る必要がないので、作業効率を著しく向上させることが
できる。

【００２７】また、請求項２に記載の発明によれば、透
水係数を測定する測定媒体内に浸透させる液体に所定の
圧力に加圧する加圧装置と、上記液体の浸透路のそれぞ
れ異なる地点に設けられた複数の電極と、上記各電極間
の電気抵抗測定する電気抵抗測定装置とを備え、上記複
数の電極間の電気抵抗の時間変化を測定し、上記測定さ
れた電気抵抗の時間変化に基づいて上記測定媒体の透水
係数を求めるようにしたので、測定媒体が難透水地盤で
あっても、簡単な装置で、かつ短時間に透水係数をを求
めることができる。更に、電極間距離Ｌが把握できてい
るので、浸透液の浸透状況を明確に把握できる。

【００２８】請求項３に記載の発明によれば、測定媒体
の下部に設けられた面状電極と液体の浸透路に設けられ
た電極との電極間の電気抵抗を測定するようにしたの
で、シートの破損等をチェックするための面状電極が設
けられている廃棄物処分場等の測定媒体の透水試験を容
易に行うことができる。

【００２９】請求項４に記載の発明によれば、測定媒体
中に液体の浸透路を制限する筒状の隔壁を埋め込み、液
体を上記筒部の内部の測定媒体中に加圧して浸透させる
ようにしたので、浸透経路が広がらず、したがって電気
抵抗の減少傾向の直線性が良くなり、透水係数を更に正
確に求めることができる。また、浸透水を加圧浸透させ
ているために斜面部でも隔壁内を均等に加圧することが
できるので、斜面を構成する土構造物の透水試験も行う
ことができる。

【００３０】請求項５に記載の発明によれば、上記隔壁
の内壁に複数の電極を設けたので、電極位置を浸透経路
内に正確に設定でき、透水係数の測定精度を向上させる
ことができる。

【００３１】請求項６に記載の発明によれば、上記隔壁
内の測定媒体中に複数の電極を設けたので、浸透経路へ
の電極の設定が容易であり、作業効率を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係わる原位置透水試
験法と透水係数の測定装置を示す図である。

【図２】透水係数の算出方法を説明するための図あ
る。

【図３】本発明の実施の形態２に係わる原位置透水試
験法と透水係数の測定装置を示す図である。

【図４】複数の対向電極を設置した場合の対向電極と
基準電極間の電気抵抗の時間変化を示す図ある。

【図５】複数の対向電極を設置した場合の対向電極間
の電気抵抗の時間変化を示す図ある。

【図６】本発明の実施の形態３に係わる原位置透水試
験法と透水係数の測定装置を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態４に係わる原位置透水試
験法と透水係数の測定装置を示す図である。

【図８】透水係数の他の算出方法を説明するための図
ある。

【図９】本発明の実施の形態６に係わる原位置透水試
験法と透水係数の測定装置を示す図である。

【図１０】従来の原位置透水試験法を示す図である。

【符号の説明】

１測定媒体、２遮水シート、２Ｄ面状電極、２Ｌ
面状電極のリード線、４密閉用の蓋、５浸透液、
６，１８注入管、７加圧ポンプ、８基準電極、８
Ｌ基準電極のリード線、９透水係数測定装置、１０
電気抵抗測定装置、１１透水係数算出手段、１１Ｔ
タイマ、１２，１３隔壁、１２ａ〜１２f 対向電
極，１２Ｌ対向電極のリード線、１４棒状電極、１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ対向電極、１５カラム、１５
ｄ基準電極、１６棒状電極、１６ｄ対向電極、１
９ストレーナー、２０ａ〜２０ｃ棒状電極、２１ａ
〜２１ｃ対向電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱田尚人東京都新宿区津久戸町２番１号株式会社熊谷組東京本社内Ｆターム(参考） 2D043 AA05 AB00 AC03 BA10 4D004 AA46 BB04 CA44 CA50 CB50 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土構造物から成る測定媒体の透水係数を
現地において測定する原位置透水試験法であって、上記
測定媒体内に所定の圧力に加圧された液体を浸透させる
とともに、上記液体の浸透路となるべき部分に設けられ
た互いに離反した複数の電極間の電気抵抗の変化を測定
し、上記液体の圧力と、上記複数の電極間の距離と、上
記各電極間の抵抗値の変化とに基づいて、上記測定媒体
の透水係数を求めるようにしたことを特徴とする原位置
透水試験法。
【請求項２】透水係数を測定する測定媒体内に浸透さ
せる液体に所定の圧力を加圧する加圧装置と、上記液体
の浸透路のそれぞれ異なる地点に設けられた複数の電極
と、上記各電極間の電気抵抗を測定する電気抵抗測定装
置とを備えたことを特徴とする透水係数の測定装置。
【請求項３】測定媒体の下部に面状電極を設けたこと
を特徴とする請求項２記載の透水係数の測定装置。
【請求項４】測定媒体中に液体の浸透路を制限する筒
状の隔壁を埋め込み、液体を上記隔壁の内部の測定媒体
中に加圧して浸透させるようにしたことを特徴とする請
求項２記載の透水係数の測定装置。
【請求項５】上記隔壁の内壁に複数の電極を設けたこ
とを特徴とする請求項４記載の透水係数の測定装置。
【請求項６】上記隔壁内の測定媒体中に複数の電極を
設けたことを特徴とする請求項４記載の透水係数の測定
装置。