JP3998568B2

JP3998568B2 - 廃棄物処分場の遮水構造とその施工法

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Publication number: JP3998568B2
Application number: JP2002349420A
Authority: JP
Inventors: 義一大塚; 伸日下部
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: JP2004181309A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物処分場の遮水構造とその施工法に関し、特に、遮水構造の損傷確率を下げると共に遮水シートが破損しても漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに遮水性能を向上させる廃棄物処分場の遮水構造とその施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物や一般廃棄物を埋立する廃棄物処分施設では、処分施設からの漏出汚水が地下に浸透して環境汚染を引き起こさないように、処分施設の底面を遮水構造とすることが義務付けられている。廃棄物処分施設における遮水構造では、遮水部の損傷確率を下げる方策として、通常、▲１▼下地基盤の整形、▲２▼遮水シートＡの上下面に対する保護マットの施工、▲３▼保護土の施工等が行われ、それらの事例としては図６に示される各種の形態が採用されている。図６（ａ）は、基盤の上に粘性土層Ｂを介在させて遮水シートＡを敷設するものであり、図６（ｂ）は、基盤の上に水密アスファルトコンクリート層Ｂ’を介在させて遮水シートＡを敷設するもので、共に二重遮水構造の形態のものである。又、図６（ｃ）は、遮水シートＡの間に中間保護層Ｃを挟んだ二重遮水シート構造にした上で、基盤の上に直接敷設するものである。特に、遮水シートと粘性土等の低透水層Ｂ、Ｂ’を組み合わせた遮水工事の場合には、両者を密着させるように注意している。
【０００３】
【技術文献１】
「廃棄物最終処分場整備の計画・設計要領」、（社）全国都市清掃会議編、（第２１４〜２２６行、）
【特許文献２】
特開平９―６６５７５号公報（第２頁、右欄、第８〜３３行、）
【０００４】
以上の遮水構造では、基盤が平滑に整形されていない場合や低透水層Ｂ、Ｂ’に礫等を混入している場合に発生する遮水シ−トＡの破損、或いは廃棄物の埋め立て作業中もしくは埋め立て完了後に発生する遮水シ−トＡの破損等によって欠損箇所からの汚水が外部に漏出する恐れがあることから、これを防止するために遮水シートと基盤や低透水層Ｂ等との間に保護マットを敷設し、遮水シ−トＡの破損を防止している。
【０００５】
特に、二重遮水シート構造の場合には、上下両層の遮水シートが損傷しても上層からの漏水拡散と下層遮水シートの損傷部からの漏水を遅延させるために、中間層の材料に低透水性材料を使用したものやゲル状の高吸水性樹脂を設けたものも提案されている。
【０００６】
しかるに、現状の遮水構造では、遮水シートが損傷した場合の漏水は、敷設した保護マットを導通経路にすることで逆に拡散し易くなると言う弊害を招来するために、▲１▼低透水性の保護マットを用いる、▲２▼遮水シートの損傷を速やかに発見する損傷検知システムを設置して修復等の対応を可能にする等の対策が求められている。
【０００７】
以上のように、遮水シートの破損要因は、物理・化学的な破損や生物的破損と広範囲に及んでいるために、遮水シートの修復技術に関しては、破損部周辺に薬液を注入する間接的な修復や廃棄物を掘削して破損部を直接的に修復するものであり、仮に、精度的にも有効な検知方法を適用してシートの破損部を早期に検知しても、廃棄物からの浸出水が廃棄物処分施設の外部に流出した後に修復を完了させるものであった。
【０００８】
このために、従来の遮水工事にあっては、上記のような要因のために浸出水の外部流出を完全に防止出来ない状況も懸念され、廃棄物処分施設周辺の環境汚染を完全に防止する有効な対策は未だに確立されていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みてその改善案を提案するものであり、遮水シートの保護マットに廉価で高度な不透水層を容易に構成することで、遮水構造の損傷確率を下げると共に遮水シートが破損しても漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに遮水性能を更に向上させる廃棄物処分場の遮水構造とその施工法を提供している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層上の保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としており、保護マットにも不透水性ゲル化物による不透水層を形成させて保護土層と遮水層との遮水性能を向上させることで、遮水構造の損傷確率を下げて遮水構造のコストを低減させている。また、活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としており、上記機能に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させている。
【００１１】
請求項２に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層が、遮水シートと遮水シートの下面側に配置される遮水性保護マットとで構成され、遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としており、遮水シートが破損しても遮水性保護マットで漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに基盤と遮水シートとの遮水性能を向上させて遮水層の施工コストを低減させている。また、活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としており、上記機能に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させている。
【００１２】
請求項３に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、請求項２に記載の廃棄物処分場の遮水構造において、保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としており、上記機能に加えて、遮水シートの上面にも不透水層を形成させて保護土層と遮水層との遮水性能を向上させることで遮水構造の損傷確率を下げて遮水構造のコストを低減させている。
【００１３】
請求項４に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造において、遮水層を、遮水シートと、遮水シートと基盤の間に敷設される低透水層とで構成することを特徴としており、上記機能に加えて、遮水シートが破損しても漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに遮水層の遮水性能を向上させて低透水層の施工コストを低減させている。
【００１４】
請求項５に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、請求項１に記載の遮水構造において、遮水層を、上下二重の遮水シート層と、該遮水シート層の間に配置された中間保護層及び遮水シート層と基盤との間に配置される遮水性保護マットとで構成し、遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としており、上記機能に加えて、二重遮水シート層の損傷に際する遮水性能を向上させることで施工コストを低減させている。
【００１５】
請求項６に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、請求項３または５に記載の遮水構造において、活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としており、上記機能に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させている。
【００１６】
本発明による廃棄物処分場の遮水構造の施工法は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次に積層して構成する請求項１乃至６のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造の施工法において、保護マットもしくは遮水層を構成して成る遮水性保護マットとして、溶液の含浸可能な可撓性部材を配置し、次いで可撓性部材にシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液を散布し、しかる後に活性シリカコロイド溶液と配合させる硬化材を散布することで可撓性部材中に不透水性ゲル化物を生成しており、溶液の含浸可能な可撓性部材は散布される活性シリカコロイド溶液を所定の位置に保持することを特徴としており、保護マットもしくは遮水層を構成している遮水性保護マットに構成する不透水性ゲル化物の形成を容易にして施工コストの低減と施工効率の向上を図っている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明による廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層上の保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としており、保護マットにも不透水性ゲル化物による不透水層を形成させて保護土層と遮水層との遮水性能を向上させることで、遮水構造の損傷確率を下げて遮水構造のコストを低減させている。また、活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としており、上記機能に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させている。
【００１８】
以下に、本発明による廃棄物処分場の遮水構造に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態を示す廃棄物処分場における遮水構造の断面図である。基盤１の上には遮水シート３が敷設されており、遮水シート３の上面には、不織布から構成される保護マット２を配置すると共に、廃棄物４から遮水シート３を保護する保護土５を施工している。
【００２０】
本発明の遮水構造では、基盤１に敷設される遮水シート３の上に不織布から構成されている保護マット２を配置しており、保護マット２の不織布に対して活性シリカコロイド溶液と活性シリカコロイド溶液の硬化材とを適宜に含浸させて、活性シリカコロイド溶液と硬化材との反応による不透水性のゲル化物６を形成している。
【００２１】
本実施の形態では、不透水性のゲル化物６を形成している保護マット２にも不透水層が形成され、遮水シート３の上面に配置されることから、遮水シート３と共に二重遮水構造が構成されることになる。これによって、廃棄物４からの浸出水が遮水シート３上に浸透してくるのを保護マット２に形成されているゲル化物６で阻止しており、遮水シート３は、保護土５と保護マット２とによって廃棄物４からの荷重を低減されることで損壊を防止され、同時に、敷設した保護マットは、廃棄物で汚染された水が保護マットを導通経路にして拡散することも阻止している。
【００２２】
従って、本実施の形態では、遮水シート３の上面における保護形態が大幅に改善されていることから、保護土５の埋設層厚は、保護マットの透水係数（ｃｍ／ｓ）を勘案して、従来のように５０ｃｍ以上に設定せずに敷設状態を確保できる程度の層厚を確保するだけで充分であり、併せて、遮水シート３は、亀裂を発生させないように保護されるものであることから、遮水構造は総合的な損傷確率と施工コストとを低減させている。
【００２３】
又、本発明による廃棄物処分場の他の遮水構造は、遮水層が、遮水シートと遮水シートの下面側に配置される遮水性保護マットとで構成され、遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としている。
【００２４】
以下に、廃棄物処分場の他の遮水構造に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図２は、本実施の形態を示す廃棄物処分場における遮水構造の断面図である。基盤１の上には、その下面に不織布から構成される遮水性保護マット２−１を配置した遮水シート３が敷設されており、遮水シート３の上面には従来と同様に保護マット▲２▼を配置すると共に、廃棄物４から遮水シート３を保護する保護土５を施工している。
【００２６】
本発明の遮水構造でも、遮水シート３の下面に不織布から構成されている遮水性保護マット２−１を配置しており、遮水性保護マット２−１の不織布には、活性シリカコロイド溶液と活性シリカコロイド溶液の硬化材とを適宜に含浸させて、活性シリカコロイド溶液と硬化材との反応による不透水性のゲル化物６を形成している。
【００２７】
従って、本発明の遮水構造では、遮水シートが破損しても遮水性保護マットで漏洩する浸出水の浸透を拡大させることなく、基盤と遮水シートとの遮水性能を更に向上させて遮水層の施工コストを低減させている。
【００２８】
ところで、本発明に用いる活性シリカコロイド溶液は、水ガラスのアルカリをイオン交換法によって除去したコロイダルシリカと水とで構成されており、これに配合する活性シリカコロイド溶液の硬化材としては、中性塩を主成分にしている。そして、本発明に適合する中性塩としては、塩化カリウム、塩化ナトリウム、塩化アルミニウム等を挙げることができる。
【００２９】
しかして、シリカのコロイド粒は、通常の溶液状態でその表面にマイナスの荷電層を形成して、コロイド粒同士が互いに反発し合うことで液化を保っているが、活性シリカコロイド溶液の硬化材として作用する中性塩は、シリカコロイド粒の表面荷電層を破壊するものであり、シリカコロイド粒の表面を露わにすることでその重合反応性を高くすることで、増粘・ゲル化に至らしめてゲル化物を形成している。
【００３０】
又、本ゲル化物は、増粘・ゲル化することによって長期に亘って不透水機能を発揮するものであり、その不透水性は、コロイド溶液中に含まれるシリカ粒子の濃度に従って変化するものである。
【００３１】
本実施の形態では、活性シリカコロイド溶液としてＡＳＦシリカー４（旭電化工業（株）製、商品名）を用いると共に、硬化材としてＡＳＦアクターＭ（旭電化工業（株）製、商品名）を用いることで所望のゲル化物を生成ているが、これによって得られるゲル化物は、図３に示す不透水係数のように、活性シリカコロイド溶液におけるシリカ濃度（％）によって不透水特性が調整可能である。
【００３２】
しかして、廃棄物処分場における原地盤の透水係数（ｃｍ／ｓ）は、一般的に１．Ｅ−０４のレベルにあることから、遮水構造に求められる透水係数（ｃｍ／ｓ）は、１．Ｅ−０６以下にする必要があるが、本実施の形態では、遮水構造に求められている透水係数（ｃｍ／ｓ）である１．Ｅ−０６以下にするために、シリカ濃度を２％以上に配合することで対応可能であり、必要な場合には、シリカ濃度を４．５％に配合することでその透水係数（ｃｍ／ｓ）を１．Ｅ−０７にすることも容易である。
【００３３】
以上のように、本実施の形態における保護マットは、不織布から構成してその遮水シート側の全面に不透水性のゲル化物を形成していることから、保護土からの損傷を阻止しながら廃棄物の荷重を低減することで遮水シートの損壊を防止することに加えて、廃棄物からの浸出水が遮水シート上に浸透してくるのを阻止して遮水シート面に加えられる水圧を低減することで遮水シートを亀裂発生から保護することで、遮水構造は総合的な損傷確率を減少させながら施工コストとを低減させている。
【００３４】
図４、５は、本発明による廃棄物処分場の遮水構造における他の実施の形態を示しており、図４は、廃棄物からの浸出水による圧力が遮水シートに加えられるのを低減すると共に、遮水シートが破損しても遮水性保護マットで漏洩する浸出水の浸透を拡大させない実施の形態である。
【００３５】
本実施の形態では、基盤１と遮水シート３との間に不織布から成る遮水性保護マット２−１を配置すると同時に、遮水シート３の上にゲル化物６を形成された不織布から成る保護マット２を配置しており、保護マット２の上には廃棄物４から遮水シート３を保護するための保護土５を施工している。
【００３６】
これにより、基盤１の上に敷設される遮水シート３は、保護マット２と遮水性保護マット２−１とによって三重の遮水構造が形成されることに成って、遮水層の遮水性能は格段に向上されることになり、上記の各実施の形態と異なっている。
【００３７】
即ち、本実施の形態では、基盤１と遮水シート３との間に遮水性保護マット２−１を配置することで、基盤が平滑に整形されていない場合や礫等が混入している場合でも、遮水シート３の損傷を阻止して遮水構造における損傷確率を低減させながら、これに加えて、遮水機能も付加されることで遮水シート３が破損した場合であっても、破損部分に近接している遮水性保護マット２−１の近傍に保持されているゲル化物６が遮水機能を発揮することで、破損部からの漏水が拡大することを阻止すると同時に、遮水性保護マット２−１の全域に含浸したゲル化物６によって、遮水シート３が破損した場合に、廃棄物からの汚水が敷設した保護マットを導通経路にして拡散することを阻止することによって、遮水層全域からの漏水の外部への浸透を防止して遮水性能の向上を図っているものである。
【００３８】
さらに、遮水シート３の上面に配置される保護マット２は、活性シリカコロイド溶液と硬化材との反応による不透水性のゲル化物６を形成することで、保護マット２を不透水層に構成しており、保護マット２による不透水層と遮水シート３及び遮水性保護マット２−１によって三重遮水構造が形成されることから、遮水層の遮水性性能は、さらに強化向上できるものである。
【００３９】
図５は、本発明による遮水構造を従来の各種施工形態に適用させた他の実施の形態であり、図５（ａ）は、本発明を基盤の上に敷設した低透水層を介在させて遮水シートを敷設する施工形態に適用させた実施の形態である。
【００４０】
本実施の形態での遮水構造１０は、基盤１の上に透水係数１．Ｅ−０６以下の粘性土１１を介在させて遮水シート３を敷設しているものであり、粘性土１１と遮水シート３との間には、遮水性保護マット１２を配置すると共に、遮水シート３の上面には、上記実施の形態と同様に保護マット２を配置して、保護土５を施工している。
【００４１】
本実施の形態では、遮水性保護マット１２の不織布に透水係数（ｃｍ／ｓ）１．Ｅ−０６もしくは１．Ｅ−０７以下のゲル化物６が形成されているので、上記粘性土１１の埋設層の厚さは、遮水性保護マット１２が保有しているゲル化物６が形成する遮水層を勘案すると、従来の５０ｃｍ以上に対して大幅に低減させることを可能にしており、５０〜５ｃｍの層厚であっても所定の遮水特性を確保できるものである。
【００４２】
従って、本実施の形態では、上述した実施の形態のように保護マット２の透水係数（ｃｍ／ｓ）を勘案することで、保護土５の埋設層厚を従来のように５０ｃｍ以上に設定せずに敷設状態を形成できる程度に確保すると同時に、粘性土の埋設層厚を遮水性保護マット１２の透水係数（ｃｍ／ｓ）を勘案することで、従来の５０ｃｍ以上にすることなく、大幅に低減した５ｃｍ程度に設定することも可能にしており、施工時におけるコストの低減と工期の短縮を改善しているものである。
【００４３】
図５（ｂ）は、基盤の上に敷設した低透水層を介在させて遮水シートを敷設する施工形態に適用させた他の実施の形態である。
【００４４】
本実施の形態での遮水構造１５は、基盤１の上に透水係数１．Ｅ−０７以下の水密アスファルトコンクリート１６を介在させて遮水シート３を敷設しているものであり、水密アスファルトコンクリート１６と遮水シート３との間には、遮水性保護マット１２を配置すると共に、遮水シート３の上面には、上記実施の形態と同様に保護マット２を配置して、保護土５を施工している。
【００４５】
本実施の形態では、遮水性保護マット１２の不織布に透水係数（ｃｍ／ｓ）１．Ｅ−０６もしくは１．Ｅ−０７以下のゲル化物６を形成することで、上記水密アスファルトコンクリート１６の埋設層の厚さは、従来の５ｃｍ以上に対して大幅に低減させることを可能にしているものであり、遮水性保護マット１２が保有しているゲル化物６による遮水層を勘案すると、上記水密アスファルトコンクリート１６の埋設層の厚さは、５ｃｍ以下で構造体を形成できる程度にしても所定の遮水特性を充分に確保できるものである。
【００４６】
従って、本実施の形態では、上述した実施の形態と同様に保護土を敷設状態が形成できる程度にすると同時に、水密アスファルトコンクリートの埋設層厚を、透水係数（ｃｍ／ｓ）を勘案することで従来の５ｃｍ以上にすることなく、大幅に低減して構造体を形成できる程度に設定することを可能にしており、施工時におけるコストの低減と工期の短縮を改善しているものである。
【００４７】
図５（ｃ）は、遮水シートを間に中間保護層を挟んだ二重遮水シート構造にした上で、基盤の上に直接敷設する施工形態に適用させた他の実施の形態である。本実施の形態では、上下面にゲル化物を形成された不織布から成る遮水性保護マット２、２−１を配置した遮水シート１７を基盤１の上に敷設し、この上に低透水性の中間保護層１８を配置しながら、さらに同様の遮水シート１７を敷設することで中間保護層１８を間に挟んだ遮水シート１７の二重構造体１９を形成して遮水構造を構成している。
【００４８】
又、二つの遮水シート１７で構成されている二重構造体１９の上には、廃棄物４から遮水シート１７の二重構造体１９を保護するために保護土５を施工しており、二重構造体１９と相俟って遮水構造の損傷確率を低減させている。
【００４９】
本実施の形態では、遮水シート１７の上下面に配置された遮水性保護マット２、２−１に透水係数（ｃｍ／ｓ）１．Ｅ−０６もしくは１．Ｅ−０７以下のゲル化物６を形成することで、上述したように従来の保護マットと異なって有効な遮水層を追加的に形成しているものであるから、充分な遮水特性を確保できるものである。
【００５０】
さらに、各遮水シート１７は、保護マット２、遮水性保護マット２−１の全域に保持したゲル化物６によって、遮水シート３が破損した場合に、廃棄物からの汚水が敷設した保護マット２、遮水性保護マット２−１を導通経路にして拡散することを阻止できるものであり、漏水が遮水層全域から外部へ浸透することを防止して遮水性能の向上を図っている。
【００５１】
従って、本実施の形態では、上述した実施の形態と同様に保護土を敷設状態が確保できる程度にすると同時に、保護マットが保有している透水係数（ｃｍ／ｓ）を勘案することで遮水シートや中間保護層の材質や構造厚を見直すことを可能にしており、施工時におけるコストの低減と工期の短縮を大幅に改善しているものである。
【００５２】
次ぎに、本発明による廃棄物処分場の遮水構造の施工法について説明する。本発明による遮水構造の施工法は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次に積層して構成する遮水構造の施工法において、保護マットもしくは遮水層を構成している遮水性保護マットとして、溶液の含浸可能な可撓性部材を配置し、次いで該可撓性部材にシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液を散布し、しかる後に活性シリカコロイド溶液と配合させる硬化材を散布することで該可撓性部材中に不透水性ゲル化物を生成させて不透水層を構成している。以下に、本発明による遮水構造の施工法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００５３】
図６は、本発明による遮水構造の施工法に関してその実施の形態を示す工程図であり、不織布に活性シリカコロイド溶液と活性シリカコロイド溶液の硬化材とを含浸させて、不透水性のゲル化物を形成させる基本形態を示している。
【００５４】
図６（ａ）では、廃棄物処分場における下地基地の整形を行った後の基盤１の上に遮水シート３を敷設し、この上に不織布７から成る保護マット２を敷設しており、従来工法と同様に保護マット２で遮水シートの保護を図っている。
【００５５】
しかるに、本発明による遮水構造の施工法では、これに次いで図６（ｂ）のように不織布７の表面から活性シリカコロイド溶液８を散布しているが、本実施の形態に用いる活性シリカコロイド溶液８は、所定の不透水性を確保するためにシリカ濃度を２％以上に配合調整されたＡＳＦシリカー４（旭電化工業（株）製、商品名）を用いている。
【００５６】
本実施の形態では、さらに継続させて図６（ｃ）のように不織布７の表面から活性シリカコロイド溶液８の硬化材９を散布している。本実施の形態に用いる硬化材としては、ＡＳＦアクターＭ（旭電化工業（株）製、商品名）を用いており、活性シリカコロイド溶液８と硬化材９との反応によって増粘・ゲル化するものである。
【００５７】
尚、本実施の形態では、不織布７に保持するゲル化物６の生成を、活性シリカコロイド溶液８と活性シリカコロイド溶液８の硬化材９とを別途に散布して、不織布７の内部において反応させることで増粘・ゲル化させているが、ゲル化物６の生成は、これに限定されるものでなく、活性シリカコロイド溶液８と活性シリカコロイド溶液８の硬化材９とを不織布７に散布する前に、そのゲル化タイムを任意に調整しながらあらかじめ配合させることで、増粘・ゲル化を開始させておき、不織布７に散布させた後にゲル化物６として生成させることもできるものである。
【００５８】
この実施の形態におけるゲル化物６は、時間と共に硬化して行きながら最終的に生成されるものであるから、ゲルタイムの時間設定によって不織布７への散布時には、ゲル化物を溶液状態にしておくことで施工を容易にすることを可能にしており、次いでのゲル化物６の最終硬化は不織布７中の任意の位置において完了するものである。
【００５９】
そして、生成されたゲル化物６は、長期に亘って不透水機能を発揮するものであり、その不透水性は、コロイド溶液中に含まれるシリカ粒子の濃度に従って変化するが、本実施の形態では、透水係数（ｃｍ／ｓ）１．Ｅ−０６以下に調整されている。
【００６０】
しかして、本実施の形態では、上記図２に示す不透水係数のように、活性シリカコロイド溶液８におけるシリカ濃度を調整することによって、ゲル化物６の透水係数（ｃｍ／ｓ）を任意に設定可能であることから、上記のようにシリカ濃度を２％以上に配合して透水係数（ｃｍ／ｓ）１．Ｅ−０６以下にするばかりでなく、シリカ濃度を４．５％に配合することでその透水係数（ｃｍ／ｓ）を１．Ｅ−０７にすることも容易である。
【００６１】
又、図６（ｄ）は、遮水シート３の上に不織布にゲル化物６を生成させて成る保護マット２を敷設することで、本発明による遮水構造の施工を完了させた基本的な形態を示している。
【００６２】
保護マット２に生成させるゲル化物６は、シリカがｐＨ６以下で不安定になることもしくはシリカコロイド粒の表面電荷層が硬化物によって破壊されることを利用して、硬化物によるｐＨの調整や硬化物の配合量の調整によって、そのゲルタイムを広範囲に亘って設定することが可能である。
【００６３】
従って、ゲル化物６を不織布７の如何なる位置に保持させるかは、活性シリカコロイド溶液８の浸透深さや硬化材９によるゲルタイムの調整によって任意に制御できるものである。
【００６４】
このような調整は、遮水性保護マット２−１に形成させるゲル化物６の位置と厚さとを変化させて、例えば、遮水シート側に沿わせて薄く形成させることで漏出水の拡大を阻止しながら基盤１との馴染みを目的にするか、遮水シート側に沿わせるよりも厚く形成させることで拡大する漏出水の全てを一括遮水することを指向させるように選択して、遮水性保護マット２−１の保護特性と遮水特性とを適宜に設定できるものである。
【００６５】
以上の実施の形態で詳細に説明したように、本発明による廃棄物処分場の遮水構造とその施工法は、上述の構成によって、不織布から構成してその遮水シート側の全面に不透水性のゲル化物を形成していることから、以下の機能を発揮している。
【００６６】
▲１▼ 保護土からの損傷を阻止しながら廃棄物の荷重を低減して遮水シートの損壊を防止する。
▲２▼ 廃棄物からの浸出水が遮水シート上に浸透してくるのを阻止し、遮水シート面に加えられる水圧を低減して遮水シートを亀裂発生から保護する。
▲３▼ 遮水シートが破損しても漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに優れた遮水性能を確立させる。
▲４▼ 遮水構造に総合的な損傷確率の減少を図りながら施工コストを低減させる。
▲５▼ 保護マットに構成する不透水層の形成を容易にして、施工コストの低減と施工効率の向上を図る。
【００６７】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による廃棄物処分場の遮水構造とその施工法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、活性シリカコロイド溶液やその硬化物の具体的な内容もしくは適用する施工法等については、本発明の上記の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然である。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層上の保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴とすることで、保護マットにも不透水性ゲル化物による不透水層を形成させて保護土層と遮水層との遮水性能を向上させることで、遮水構造の損傷確率を下げて遮水構造のコストを低減させる効果を発揮している。活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させる効果を発揮している。
【００６９】
請求項２に記載の廃棄物処分場の遮水構造は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層が、遮水シートと遮水シートの下面側に配置される遮水性保護マットとで構成され、遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としているので、遮水シートが破損しても遮水性保護マットで漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに基盤と遮水シートとの遮水性能を向上させて遮水層の施工コストを低減させる効果を発揮している。活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させる効果を発揮している。
【００７０】
請求項３に記載の廃棄物処分場の遮水構造は、請求項２に記載の廃棄物処分場の遮水構造において、保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、遮水シートの上面にも不透水層を形成させて保護土層と遮水層との遮水性能を向上させることで遮水構造の損傷確率を下げて遮水構造のコストを低減させる効果を発揮している。
【００７１】
請求項４に記載の廃棄物処分場の遮水構造は、請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造において、遮水層を、遮水シートと、遮水シートと基盤の間に敷設される低透水層とで構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、遮水シートが破損しても漏洩する浸出水の浸透を拡大させずに遮水層の遮水性能を向上させて低透水層の施工コストを低減させる効果を発揮している。
【００７２】
請求項５に記載の発明である廃棄物処分場の遮水構造は、請求項１に記載の遮水構造において、遮水層を、上下二重の遮水シート層と、該遮水シート層の間に配置された中間保護層及び遮水シート層と基盤との間に配置される遮水性保護マットとで構成され、遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴としているので、上記効果に加えて、二重遮水シート層の損傷に際する遮水性能を向上させることで施工コストを低減させる効果を発揮している。
【００７３】
請求項６に記載の廃棄物処分場の遮水構造は、請求項３または５に記載の遮水構造において、活性シリカコロイド溶液を、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成することを特徴としているので、上記効果能に加えて、不透水層を確実に形成して優れた遮水性能を確立させる効果を発揮している。
【００７４】
本発明による廃棄物処分場の遮水構造の施工法は、廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次に積層して構成する請求項１乃至６のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造の施工法において、保護マットもしくは遮水層を構成している遮水性保護マットとして、溶液の含浸可能な可撓性部材を配置し、次いで可撓性部材にシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液を散布し、しかる後に活性シリカコロイド溶液と配合させる硬化材を散布することで可撓性部材中に不透水性ゲル化物を生成しており、溶液の含浸可能な可撓性部材は散布される活性シリカコロイド溶液を所定の位置に保持することを特徴としているので、保護マットもしくは遮水層を構成している遮水性保護マットに構成する不透水性ゲル化物による不透水層の形成を容易にして施工コストの低減と施工効率の向上を図れる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による廃棄物処分場の遮水構造に関する実施の形態を示す断面図
【図２】本発明による廃棄物処分場の他の遮水構造に関する実施の形態を示す断面図
【図３】本発明の遮水構造に用いるゲル化物のシリカ濃度と透水係数の関連図
【図４】本発明による廃棄物処分場の遮水構造に関する他の実施の形態を示す断面図
【図５】本発明による廃棄物処分場の遮水構造に関する他の実施の形態を示す断面図
【図６】本発明による遮水構造の施工法の工程を示す断面図
【図７】従来の廃棄物処分場の遮水構造を示す断面図
【符号の説明】
１基盤、２、２−２遮水性保護マット、
２−１、１２遮水性保護マット、３遮水シート、４廃棄物、
５保護土、６ゲル化物、７不織布、
８活性シリカコロイド溶液、９硬化材、１０、１５遮水構造、
１１粘性土、１６水密アスファルトコンクリート、
１７遮水シート、１８中間保護層、１９二重構造体、
Ａ遮水シート、Ｂ、Ｂ’ 低透水層、Ｃ中間保護層、
▲１▼下地基地の整形、 ▲２▼ 遮水シートＡの上下面への保護マットの施工、
▲３▼ 保護土の施工、

Claims

廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層上の保護マットが、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成されることを特徴とする廃棄物処分場の遮水構造。
廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次積層して成る遮水構造において、遮水層が、遮水シートと該遮水シートの下面側に配置される遮水性保護マットとで構成され、該遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持されるシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴とする廃棄物処分場の遮水構造。
保護マットが、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成されることを特徴とする請求項２に記載の廃棄物処分場の遮水構造。
遮水層を、遮水シートと、該遮水シートと基盤の間に敷設される低透水層とで構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造。
遮水層が、上下二重の遮水シート層と、該遮水シート層の間に配置された中間保護層及び該遮水シート層と基盤との間に配置される遮水性保護マットとで構成され、該遮水性保護マットを、溶液の含浸可能な可撓性部材と、該可撓性部材中に保持される活性シリカコロイド溶液および活性シリカコロイド溶液の硬化材から成る不透水性ゲル化物とで構成することを特徴とする請求項１に記載の廃棄物処分場の遮水構造。
活性シリカコロイド溶液が、シリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液で構成されることを特徴とする請求項３または５に記載の廃棄物処分場の遮水構造。
廃棄物処分場の基盤上に遮水層、保護マット、保護土層とを順次に積層して構成する請求項１乃至６のいずれかに記載の廃棄物処分場の遮水構造の施工法において、保護マットもしくは遮水層を構成して成る遮水性保護マットとして、溶液の含浸可能な可撓性部材を配置し、次いで該可撓性部材にシリカ濃度２％以上の活性シリカコロイド溶液を散布し、しかる後に活性シリカコロイド溶液と配合させる硬化材を散布することで該可撓性部材中に不透水性ゲル化物を生成させることを特徴とする廃棄物処分場の遮水構造の施工法。
可撓性部材が、散布される活性シリカコロイド溶液を所定の位置に保持することを特徴とする請求項７に記載の廃棄物処分場の遮水構造の施工法。