JP2004033961A - 産業廃棄物処理場の遮水下地造成工法 - Google Patents

Abstract

【課題】急勾配の法面を具備する産業廃棄物処理場の遮水下地の造成工法を提供する。
【解決手段】産業廃棄物処理場の遮水下地を造成する工法において、
勾配１：０．６以上の法面を含む施工対象面に対し、セメント、ベントナイト、ゴムチップ及び水を少なくとも含む吹付用遮水材を用いて吹付施工を行うことにより前記遮水下地を造成する。吹付用遮水材はさらに砂を含んでもよい。吹付施工において空気圧送による吹付工法を行うことが好ましい。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業廃棄物処理場の施工法に関し、特に急勾配法面を具備する産業廃棄物処理場における遮水下地造成工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物処理場の構造は、埋立物からの侵出液が漏れることによる公共の水域及び地下水の汚染を防止するための措置が講じられていることが重要である。このため、国による廃棄物処理場の構造・維持管理基準も設定されている。
【０００３】
図２は、従来の産業廃棄物処理場の概略的な側断面図である。図示の通り、地盤４０に対して産業廃棄物５０の収容空間となるすり鉢上の穴を掘削し、掘削穴の表面に対して遮水構造物１００を設置することにより構成される。遮水構造物１００は、一般に層構造を有しており、図示の例では、粘土やコンクリート等からなる遮水下地１２０の層と、合成ゴム・樹脂等からなる遮水シート１３０の層とを具備するが、他にも多様な層構造及び遮水材が用いられている。
【０００４】
遮水下地１２０を構成する遮水材としては、ベントナイト混合土、アスファルト・コンクリート層等が用いられている。遮水シート１３０と組み合せて用いられる遮水下地１２０の基準としては、例えば、厚さ５０ｃｍ以上で遮水係数が１×１０^−５ｃｍ／ｓ以下の粘土等の層、あるいは、厚さ５ｃｍ以上で遮水係数が１×１０^−７ｃｍ／ｓ以下のアスファルト・コンクリート層等の目標が国により示されている。
【０００５】
近年、遮水下地に用いる遮水材として、ベントナイト混合土が注目されている。ベントナイト混合土は、粘土鉱物であり遮水機能を有するベントナイトと土（砕石砂、コンクリートリサイクル砂、現場発生土等）を混合し締固めたものであり、吸水すると膨潤して高粘性となり不透水性を発揮する。また、無機物であるため有機物遮水シートのように劣化せず耐久性がある。さらに乾燥クラック等が発生しても、高粘性という特性から自己修復するという利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に産業廃棄物処理場は、周囲壁に勾配を具備するすり鉢状構造を有しており、単位土地面積あたりの処理容積は、周囲壁を急勾配とした方が大きくとることができる。しかしながら、急勾配法面にベントナイト混合土等の土質系遮水材を適用する場合、締固めが施工上困難であり、また、降雨に曝された状態では浸食を受けやすい等、安定性にも問題がある。これを改善するために、締固めが不要で吹付施工可能なアスファルト乳剤や高炉スラグ微粉末を混入したベントナイト混合土が提案されている。
【０００７】
ところが、このような改善を施したベントナイト混合土であっても、急勾配法面への適用性は十分でないのが現状である。例えば、アスファルト乳剤を混入したベントナイト混合土では、法面勾配（図２中の符号１２２の部分）が１：１．５以上、高炉スラグ微粉末を混入したベントナイト混合土では法面勾配が１：１以上の緩斜面でなければ吹付施工することができず、勾配１：１未満の急勾配法面に対しては対応できない。これは、加水量を少なくすると法面に付着し難くなり、加水量を多くすると滑り落ちてしまうためである。また、アスファルトは劣化し易いという耐久性の面での欠点もある。
【０００８】
一方、産業廃棄物処理場の建設が困難な現状では、単位土地面積あたりの処理容積をできる限り確保することが要請されるため、遮水構造物の法面を急勾配とすることへの必要性は大きい。
【０００９】
また、ベントナイト混合土の乾燥収縮によるクラックは、再吸水時にある程度自己修復されるとはいえ、そもそも乾燥収縮時にクラックが発生しないことが遮水下地として好ましい。
【００１０】
そこで、本発明は、急勾配法面を具備する産業廃棄物処理場の遮水下地の造成工法を提供することを目的とする。具体的には、上記のベントナイトを含む遮水材の利点を発揮すると同時に、急勾配法面に対して吹付施工可能でありかつ安定性を有する遮水下地の造成工法を提供することを目的とする。さらに、ベントナイトの乾燥収縮時にもクラックを発生しない遮水下地の造成工法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するべく、本発明による産業廃棄物処理場の遮水下地を造成する工法の第１の実施形態では、勾配１：０．６以上の法面を含む施工対象面に対し、セメントと、ベントナイトと、ゴムチップと、水とを少なくとも含む吹付用遮水材を用いて吹付施工を行うことにより前記遮水下地を造成する。
【００１２】
また、本発明による産業廃棄物処理場の遮水下地を造成する工法の第２の実施形態では、勾配１：０．６以上の法面を含む施工対象面に対し、セメントと、ベントナイトと、ゴムチップと、水と、砂とを少なくとも含む吹付用遮水材を用いて吹付施工を行うことにより前記遮水下地を造成する。
【００１３】
上記の各実施形態の吹付施工においては、空気圧送による吹付工法を行うことが好適である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用して構築された産業廃棄物処理場の遮水構造物１０の概略的な側断面図を示す。本発明による産業廃棄物処理場の遮水構造物１０における遮水下地２０の造成工法では、先ず吹付施工可能な遮水材（以下、「吹付用遮水材」と称する）を調製した後、地盤４０を掘削した掘削穴の表面（以下、「施工対象面」と称する）に対して吹付用遮水材を吹付施工することにより遮水下地２０を造成する。通常、掘削穴の表面は、水平な平坦部と、この平坦部の周囲を取り囲み勾配を設けた法面部２２とを有する形状に形成されている。本発明で用いられる吹付用遮水材は、特に勾配１：０．６〜１の範囲の急勾配の法面部２２への吹付に適しているため、法面部にのみ吹付施工してもよい。もちろん、１：１以上の緩勾配に対しても当然用いることができるので、法面部及び平坦部を含む全体に吹付施工してもよい。このように、本発明で用いる吹付用遮水材は、勾配１：０．６以上の広範な法面へ適用することができる。
【００１５】
本発明による遮水下地造成工法の第１の実施形態で用いられる吹付用遮水材は、セメント、ベントナイト、ゴムチップ及び水を少なくとも含む材料である。これらの材料は均一に混合調製された後、掘削穴表面に対して吹付施工される。本発明で用いる吹付用遮水材は、勾配１：０．６〜１の範囲の急勾配法面へも吹付可能でありかつ吹付後も安定に定着する程度のスランプ値を有するように調製される。セメントは固化材であり、固化後にはセメントとベントナイトが均一に混合したバインド材中にゴムチップが均一に分散した状態となる。固化後の遮水下地は、ベントナイトを含むことにより吸水膨潤による粘性と不透水性を発揮する。さらに、ゴムチップを含むことにより遮水下地全体の粘弾性と引っ張り強度が向上し、耐衝撃性を発揮すると同時にベントナイトの乾燥収縮時におけるクラック発生が大幅に低減される。また、固化後の遮水下地は、１×１０^−７ｃｍ／ｓの透水係数が得られる。
【００１６】
表１は、第１の実施形態による吹付遮水材の配合例と、その圧縮強度及び透水試験の結果を示している。
【００１７】
【表１】

【００１８】
本発明による遮水下地造成工法の第２の実施形態で用いられる吹付用遮水材は、セメント、ベントナイト、ゴムチップ、水及び砂を少なくとも含む材料である。第２の実施形態では、第１の実施形態の材料に砂を加えた点が異なる。これらの材料は、上記第１の実施形態の吹付用遮水材と同様に、均一に混合調製された後、施工対象面に対して吹付施工される。第２の実施形態においても第１の実施形態と同等の遮水下地の特性が得られるが、さらに、吹付用遮水材に砂を含むことにより、吹付施工性が向上すると共に造成された遮水下地の強度が増すという効果が得られる。また、第２の実施形態においても造成後の遮水下地は、１×１０^−７ｃｍ／ｓの透水係数が得られる。
【００１９】
表２は、第２の実施形態による吹付遮水材の配合例と、その圧縮強度及び透水試験の結果を示している。この試験は、実際に施工を行う実証実験用の配合により行った。
【００２０】
【表２】

【００２１】
上記の本発明の各実施形態における吹付施工において、空気圧送による吹付工法を行うことが好適である。また、吹付用遮水材の他の成分として、ゼオライトを含んでもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明による産業廃棄物処理場における遮水下地造成工法の第１の実施形態では、セメント、ベントナイト、ゴムチップ及び水を少なくとも含む吹付用遮水材を施工対象面へ吹き付けることにより、勾配１：０．６〜１の範囲の急勾配法面に対しても遮水下地を造成することができる。本工法で用いる吹付用遮水材は、粘性に富みスランプ値が小さいため、施工性がよくかつ吹付後も法面へ確実に定着する。従って、勾配１：０．６以上の全ての法面に適用可能である。さらに、ゴムチップを含むことによりベントナイトの乾燥収縮時におけるクラック発生が大幅に低減される。
【００２３】
さらに、本発明による遮水下地造成工法の第２の実施形態では、セメント、ベントナイト、ゴムチップ、水及び砂を少なくとも含む吹付用遮水材を掘削穴の表面へ吹き付けることにより、同じく勾配１：０．６〜１の範囲の急勾配法面に対しても遮水下地を造成することができる。第２の実施形態では、第１の実施形態における効果に加えて更なる施工性の向上と造成下地の強度向上という効果が得られる。
【００２４】
上記の本発明の工法により造成された遮水下地は、１×１０^−７ｃｍ／ｓの透水係数が得られ、これは公的基準を満足するものである。
【００２５】
本発明の工法により、従来施工不能であった勾配１：０．６〜１の範囲の急勾配法面を有する産業廃棄物処理場を構築することが可能となり、処理場の設置される土地の単位面積あたりの処理容積を格段に増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による産業廃棄物処理場の遮水構造物の概略的な側断面図を示す図である。
【図２】従来の産業廃棄物処理場の遮水構造物の概略的な側断面図を示す図である。
【符号の説明】
１０　産業廃棄物処理場の遮水構造物
２０　遮水下地
２２　法面部
３０　遮水シート
４０　地盤
５０　産業廃棄物
１００　産業廃棄物処理場の遮水構造物
１２０　遮水下地
１２２　法面部
１３０　遮水シート

Claims (3)

1. 産業廃棄物処理場の遮水下地を造成する工法において、
   勾配１：０．６以上の法面を含む施工対象面に対し、セメントと、ベントナイトと、ゴムチップと、水とを少なくとも含む吹付用遮水材を用いて吹付施工を行うことにより前記遮水下地を造成することを特徴とする
   産業廃棄物処理場の遮水下地造成工法。
2. 産業廃棄物処理場の遮水下地を造成する工法において、
   勾配１：０．６以上の法面を含む施工対象面に対し、セメントと、ベントナイトと、ゴムチップと、水と、砂とを少なくとも含む吹付用遮水材を用いて吹付施工を行うことにより前記遮水下地を造成することを特徴とする
   産業廃棄物処理場の遮水下地造成工法。
3. 前記吹付施工において空気圧送による吹付工法を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の産業廃棄物処理場の遮水下地造成工法。

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