JP5743449B2 - Treatment structure with water flow structure in contaminated soil treatment and its construction method - Google Patents
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Description
本発明は、地下水域が存在する場所の汚染土壌処理において、地下水の流動を阻害しないように、通水構造を有する処理構造体とその施工方法に関する。 The present invention relates to a treatment structure having a water flow structure and a construction method therefor so as not to hinder the flow of groundwater in the treatment of contaminated soil where a groundwater area exists.
土壌汚染の主な原因物質は揮発性有機物、重金属類、農薬等であることから、土壌汚染対策法では有害物質を、第1種(揮発性有機物)、第2種(重金属等)、第3種(農薬等)に分類し、溶出量基準と第二溶出量基準を定めている。重金属等(第2種)の第二溶出量基準は金属種に応じて溶出量基準の10倍〜30倍の基準が定められている。汚染対策を行う場合には、第二溶出量基準を超えた汚染土壌は不溶化して第二溶出量基準に適合させた上で、また溶出量基準を超えた汚染土壌は不溶化して溶出量基準に適合させた上で汚染対策を行うことが必要になる。 The main causative substances of soil contamination are volatile organic substances, heavy metals, agricultural chemicals, etc., so the soil pollution countermeasures law categorizes hazardous substances as type 1 (volatile organic substances), type 2 (heavy metals, etc.), type 3 It is classified into species (agricultural chemicals, etc.), and the elution volume standard and the second elution volume standard are established. As for the second elution amount standard for heavy metals and the like (second type), a standard 10 to 30 times the elution amount standard is set according to the metal type. When performing pollution countermeasures, contaminated soil that exceeds the second elution amount standard is insolubilized and adapted to the second elution amount standard, and contaminated soil that exceeds the elution amount standard is insolubilized and the elution amount standard It is necessary to take measures against pollution after adapting to the above.
汚染土壌の処理対策として、固化・不溶化処理、原位置封じ込め、遮水工封じ込めなどの処理が行われている。固化・不溶化処理は原位置不溶化措置と不溶化埋め戻し措置とがある。原位置不溶化措置は汚染土壌を掘削せずに不溶化剤などを注入して有害物質が溶出しないように処理するものであり、溶出量基準以下の土壌にする必要がある。不溶化埋め戻し措置は汚染土壌を掘り出して不溶化処理し原位置に埋め戻す処理である。 Treatment measures such as solidification / insolubilization, in-situ containment, and imperviousness containment are performed as countermeasures for contaminated soil. Solidification / insolubilization treatment includes in-situ insolubilization measures and insolubilization backfilling measures. In-situ insolubilization measures do not excavate contaminated soil, but inject solubilizing agents to prevent toxic substances from eluting, and it is necessary to make the soil less than the elution standard. The insolubilization backfilling process is a process of digging up contaminated soil, insolubilizing it, and backfilling it in situ.
原位置封じ込めは、汚染土壌の周囲を遮水構造物で取り囲み、地下水が区域外に流出するのを防止する。汚染土壌の下部には不透水層が存在することが必要であり、表面をコンクリートやアスファルトで舗装し、地下水の観測井を設置して、地下水上昇がないことや地下水基準に適合していることを定期的に確認する。第二溶出量基準を超えた汚染土壌については、不溶化剤などを注入して有害物質が溶出しないように処理した後に施工される。特開2007−61799号公報(特許文献1)には地下水のpH調整手段を備えた原位置封じ込め工法が記載されている。 In-situ containment surrounds contaminated soil with a water-blocking structure to prevent groundwater from flowing out of the area. There must be an impermeable layer in the lower part of the contaminated soil, the surface is paved with concrete or asphalt, groundwater observation wells are installed, groundwater does not rise, and groundwater standards are met Check regularly. Contaminated soil that exceeds the second elution amount standard is constructed after injecting an insolubilizing agent or the like to prevent toxic substances from eluting. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-61799 (Patent Document 1) describes an in-situ containment method including a pH adjusting means for groundwater.
遮水工封じ込めは、汚染土壌を掘削し、掘削場所に二重の遮水シートによる遮水層や遮水工を形成した後に汚染土壌を埋め戻す。このとき、第二溶出量基準を超えた汚染土壌は不溶化処理して第二溶出量基準以下にした上で埋め戻す。次いで、表面をコンクリートやアスファルトで舗装し、地下水の観測井を設置して、地下水上昇がないことや地下水基準に適合していることを定期的に確認する。 Containment of impermeable works involves excavating contaminated soil, forming a water-impervious layer or impervious work with double impermeable sheets at the excavation site, and then refilling the contaminated soil. At this time, the contaminated soil exceeding the second elution amount standard is insolubilized and reduced to the second elution amount standard or less, and then backfilled. Next, paving the surface with concrete or asphalt and installing a groundwater observation well, periodically confirming that there is no groundwater rise and that it meets groundwater standards.
地下水域にある汚染土壌を固化・不溶化処理すると、処理体は透水性が極めて低く、地下水が流れ難くなるので、地下水の流動を保全する対策が必要になる。原位置封じ込めや遮水工封じ込めの措置においても、汚染土壌の処理域は遮水工や遮水層によって密閉されるので、地下水域が存在すると地下水の流動を阻害することになり、地下水の流動を妨げない対策が必要になる。一般に遮水工封じ込めは原位置封じ込めに比べて地下水流動を阻害する断面が大きいので、地下水の流動を確保する必要性が高い。 When the contaminated soil in the groundwater area is solidified and insolubilized, the treated body has extremely low water permeability and it becomes difficult for the groundwater to flow. Therefore, it is necessary to take measures to preserve the flow of the groundwater. Even in the case of in-situ containment and impermeable containment measures, the contaminated soil treatment area is sealed by the impervious works and the impermeable layer. It is necessary to take measures that do not interfere with this. In general, impermeable containment has a larger cross-section that hinders groundwater flow than in-situ containment, so there is a high need to ensure groundwater flow.
本発明は、地下水域が存在する場所の汚染土壌処理において、地下水の流動を阻害しない処理工法およびその処理構造体を提供する。 The present invention provides a treatment method and a treatment structure thereof that do not impede the flow of groundwater in the treatment of contaminated soil where a groundwater area exists.
本発明は以下の汚染土壌処理における通水性処理方法と処理構造体に関する。
〔1〕汚染土壌の不溶化処理体を貫き、または不溶化処理体の下部に通水管が設置されており、該通水管の内部にはポーラスコンクリートが充填されており、さらに該通水管の両端は不溶化処理体より外側の地下水域に開口しており、通水管内部のポーラスコンクリートを通じて地下水が通水可能であることを特徴とする汚染土壌の処理構造体。
〔2〕通水管の管端に立孔が接続しており、該立孔は地表に延びて観測井を兼用している上記[1]に記載する汚染土壌処理構造体。
〔3〕通水管の地下水上流側の管端に、該管端の前面に空間ができるように立孔が接続しており、該立孔の地下水域側は透水性の壁に形成されており、上記通水管の管端開口に透水性のフィルターが交換可能に設置されている上記[2]に記載する汚染土壌処理構造体。
〔4〕汚染土壌を掘り出し、不溶化材を混合して不溶化処理し、掘出跡には通水管を設置し、該通水管の内部にポーラスコンクリートを打設して充填し、あるいは予め内部にポーラスコンクリートを充填した通水管を掘出跡に設置し、その後、掘出跡に汚染土壌の不溶化処理体を埋め戻し、該通水管の両端は該不溶化処理体より外側の地下水域に開口した状態に形成し、表層を設ける施工方法によって、通水管内部のポーラスコンクリートを通じて地下水が通水可能な構造体を形成することを特徴とする汚染土壌の処理方法。
〔5〕掘出跡に通水管を設置した後に、管端開口に連通する立孔を設置し、その後、汚染土壌の不溶化処理体を埋め戻して立孔を有する処理構造体を形成する上記[4]に記載する汚染土壌の処理方法。
The present invention relates to a water-permeable treatment method and a treatment structure in the following contaminated soil treatment.
[1] A water pipe is installed through the insolubilized body of the contaminated soil or at the lower part of the insolubilized body, the inside of the water pipe is filled with porous concrete, and both ends of the water pipe are insolubilized. A contaminated soil treatment structure characterized in that it opens to a groundwater area outside the treatment body and allows groundwater to pass through porous concrete inside the water pipe.
[2] The contaminated soil treatment structure according to [1], wherein a vertical hole is connected to a pipe end of the water pipe, and the vertical hole extends to the ground surface and also serves as an observation well.
[3] A vertical hole is connected to the pipe end on the upstream side of the groundwater so that a space is formed in front of the pipe end, and the groundwater area side of the vertical hole is formed on a permeable wall. The contaminated soil treatment structure according to the above [2], wherein a water permeable filter is replaceably installed in a pipe end opening of the water pipe .
[4] Excavate contaminated soil, mix with insolubilizing material, insolubilize, install a water pipe at the excavation site, and place and fill with porous concrete inside the water pipe, or porous inside A water pipe filled with concrete is installed in the excavation trace, and then the insolubilized body of contaminated soil is backfilled in the excavation trace, and both ends of the water pipe are opened to the groundwater area outside the insolubilized body. A method for treating contaminated soil, characterized by forming a structure through which groundwater can be passed through porous concrete inside a water pipe by a construction method for forming and providing a surface layer.
[5] After installing the water pipe in the excavation trace, the vertical hole communicating with the pipe end opening is installed, and then the insolubilized treated body of the contaminated soil is backfilled to form the treatment structure having the vertical hole. [4] A method for treating contaminated soil according to [4].
本発明の汚染土壌処理構造体およびその処理方法によれば、管内部のポーラスコンクリートを通じて地下水が通水可能な通水管が設けられているので、地下水域の土壌汚染区域においても地下水の流動を遮断せずに汚染対策措置を行うことができる。 According to the contaminated soil treatment structure and the treatment method of the present invention, since a water pipe that allows groundwater to flow through porous concrete inside the pipe is provided, the flow of groundwater is blocked even in a soil-contaminated area of the groundwater area. Can take anti-pollution measures.
本発明の汚染土壌処理に用いられる通水管は、管内部にポーラスコンクリートが充填されているので、良好な透水性を有すると共に十分な強度を有しており、上載荷重を支える基礎となり、強固な通水構造を形成することができる。 Since the water pipe used for the contaminated soil treatment of the present invention is filled with porous concrete inside the pipe, it has good water permeability and sufficient strength, and serves as a foundation for supporting the load on top. A water flow structure can be formed.
以下、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。
〔通水構造を有する汚染土壌処理体〕
本発明に係る汚染土壌処理構造体の模式断面図を図1に示す。図示するように、本発明の汚染土壌処理構造体は、汚染土壌の不溶化処理体10の下部に通水管11が設置されている。不溶化処理体10は汚染土壌に不溶化材を混合し固化して重金属等の溶出量を第二溶出量基準以下、または溶出量基準以下に制限したものである。不溶化処理体10の上面は遮水層12によって覆われている。遮水層12はコンクリートやアスファルトなどによって形成されている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.
[Contaminated soil treatment body with water flow structure]
A schematic cross-sectional view of a contaminated soil treatment structure according to the present invention is shown in FIG. As shown in the drawing, in the contaminated soil treatment structure of the present invention, a
図示する構造は、原位置での不溶化あるいは不溶化埋戻し措置の例であり、不溶化処理体10は難透水層13の上側に形成されている。通水管11は不溶化処理体10と難透水層13の間に設置されている。原位置封じ込め措置においても同様に不溶化処理体10と難透水層13の間に通水管11を設置すればよい。遮水工封じ込め措置等においては、埋め戻された不溶化処理体を囲む遮水工(図示省略)と不溶化処理体の間に通水管11を設置すればよい。
The illustrated structure is an example of insolubilization or insolubilization backfilling in situ, and the
通水管11はコンクリート製でもよく、または塩ビ製などでもよい。通水管11の内部にはポーラスコンクリート16が充填されている。通水管11を設置した後にポーラスコンクリート16を通水管内部に充填してもよく、ポーラスコンクリート16をあらかじめ充填した通水管11を用いても良い。ポーラスコンクリート16はコンクリートの単位細骨材量を大幅に減らした多孔質のコンクリートであり、空隙が大きく(例えば空隙率15〜40%)、良好な透水性を有すると共に十分な強度を有している(例えば圧縮強度16〜30N/mm2)。
The
内部が空洞の通水管は、地中に埋設したとき強度が不足して破壊される場合があるが、ポーラスコンクリートを充填した通水管は十分な強度を有しているので地中に埋設したときに不溶化処理体などから受ける上載荷重を支える基礎として利用することができ、強固な通水構造を形成することができる。また、通水管を用いずにポーラスコンクリートを直接に敷設すると、地下水が流れるときに周囲に拡散して流れが安定しない。ポーラスコンクリートを充填した通水管を用いることによって地下水が拡散せずに安定に流すことができる。 Water pipes with hollow interiors may be damaged due to insufficient strength when buried in the ground, but water pipes filled with porous concrete have sufficient strength, so when buried in the ground It can be used as a foundation for supporting an overload received from an insolubilized body, and a strong water flow structure can be formed. Moreover, if porous concrete is directly laid without using a water pipe, when groundwater flows, it will diffuse to the periphery and the flow will not be stable. By using a water pipe filled with porous concrete, groundwater can flow stably without diffusing.
通水管11は不溶化処理体10の大きさに応じて複数個設置することができる。通水管11の両側管端14は不溶化処理体10より外側の地下水域15に向かって開口している。原位置封じ込め措置および遮水工封じ込め措置等においては、通水管11の両側管端14は遮水工(図示省略)を貫通して地下水域15に延びるように形成する。
A plurality of
通水管11の少なくとも一方の管端には立孔17が接続しており、該立孔17は地表に延びて観測井を兼用している。好ましくは、該立孔17は地下水の上流側管端に設置されており、あるいは両側の管端に設置されている。立孔17を通じて地下水の水位や水質などを観測することができる。
A
立孔17は、例えば、図2に示すように、通水管11の管端14の前面に空間18ができるように形成し、地下水域側は透水性の壁19にし、この空間18に溜まる地下水によって地下水位を観測できるようにするとよい。
For example, as shown in FIG. 2, the
好ましくは、通水管11の地下水上流側の管端開口に透水性のフィルター20が交換可能に設置されている。立孔17を作業員が出入する大きさに形成し、作業員によって上記フィルター20を適宜に交換できるようにすると良い。透水性のフィルター20を設け、適宜に交換することによって通水管の管端開口の詰まりを解消することができる。
Preferably, a water permeable filter 20 is installed in the pipe end opening on the upstream side of the ground water of the
〔施工方法〕
本発明に係る通水構造を有する汚染土壌処理構造の施工方法を以下に説明する。
本施工方法は例えは以下の工程(I)〜(V)を有する。処理工程の概略を図3に示す。
[Construction method]
The construction method of the contaminated soil processing structure which has the water flow structure which concerns on this invention is demonstrated below.
This construction method has, for example, the following steps (I) to (V). An outline of the processing steps is shown in FIG.
(I)汚染土壌を地表に掘り出す。
(II)掘り出した汚染土壌に固化材や不溶化材を混合して不溶化処理する。
重金属等の溶出量が第二溶出量基準を超える汚染土壌については、不溶化処理によって重金属等の溶出量を第二溶出量基準以下にし、埋め戻しできる状態にする。重金属等の溶出量が溶出量基準を超える汚染土壌については、不溶化処理によって重金属等の溶出量を溶出量基準以下にし、埋め戻しできる状態にする。
(I) Excavate contaminated soil to the surface.
(II) Solidify or insolubilize the excavated contaminated soil and insolubilize it.
For contaminated soil in which the elution amount of heavy metals etc. exceeds the second elution amount standard, the elution amount of heavy metals etc. is made to be equal to or less than the second elution amount standard by insolubilization treatment so that it can be backfilled. For contaminated soil where the elution amount of heavy metals etc. exceeds the elution amount standard, the elution amount of heavy metals etc. is reduced below the elution amount standard by insolubilization treatment so that it can be backfilled.
(III)掘出跡に通水管を設置する。
(1) 通水管の内部にポーラスコンクリートを打設して充填する。あるいは、予め内部にポーラスコンクリートを充填した通水管を掘出跡に設置する。通水管は地下水の動水勾配を妨げないように設置する。例えば、低地から山地を含む平均的な動水勾配は0.015であるので、地下水の流れに対してこの動水勾配に適合する傾斜を保って通水管を設置すればよい。不溶化処理体の大きさに応じて通水管を複数個設置することができる。
(2) 通水管の両側管端を不溶化処理体より外側に延ばして地下水域に向かって開口した状態に形成する。原位置封じ込め措置および遮水工封じ込め措置等では通水管の両側管端に対して、遮水工を貫いて延ばし地下水域に向かって開口した状態にする。
(III) Install water pipes at the excavation site.
(1) Place and fill porous concrete inside the water pipe. Alternatively, a water pipe filled beforehand with porous concrete is installed in the excavation trace. Water pipes will be installed so as not to disturb the groundwater gradient. For example, since the average hydraulic gradient including lowland to mountainous area is 0.015, it is only necessary to install the water pipe while maintaining a slope suitable for this hydraulic gradient with respect to the flow of groundwater. A plurality of water pipes can be installed according to the size of the insolubilized body.
(2) The both ends of the water pipe are extended outward from the insolubilized body and formed in an open state toward the groundwater area. In-situ containment measures and impervious containment measures, etc., the both ends of the water pipe are extended through the impervious work and open toward the groundwater area.
(IV)立孔を形成する。
(1)好ましくは立孔を形成する。立孔は地下水の上流側管端に形成し、あるいは両側の管端に形成し、観測井を兼用するように地表まで延ばして形成する。立孔は矢板鋼板やコンクリート等によって形成すればよい。立孔の下端は通水管の管端前面に空間ができるように形成し、地下水域側は透水性の壁にする。
(2) 好ましくは、立孔を作業員が出入する大きさに形成し、通水管の地下水上流側の管端開口に透水性のフィルターを交換可能に設置する。
(IV) A vertical hole is formed.
(1) A vertical hole is preferably formed. The vertical hole is formed at the pipe end on the upstream side of the groundwater, or at the pipe ends on both sides, and is formed to extend to the surface of the earth so that it also serves as an observation well. The vertical hole may be formed of sheet pile steel plate or concrete. The lower end of the vertical hole is formed so that a space is created in front of the pipe end of the water pipe, and the water permeable wall is used on the groundwater area side.
(2) Preferably, the vertical hole is formed in a size that allows an operator to enter and exit, and a water permeable filter is installed in the pipe end opening on the upstream side of the groundwater in a replaceable manner.
(V)不溶化処理体を埋め戻す。
通水管の設置、立孔の形成の後に、第二溶出量基準に適合する不溶化処理体を埋め戻し、表層を設ける。表層(遮水層)はコンクリートやアスファルトなどによって形成すればよい。
(V) Backfill the insolubilized body.
After the installation of the water pipe and the formation of the vertical holes, the insolubilized body that conforms to the second elution amount standard is backfilled, and the surface layer is provided. The surface layer (water shielding layer) may be formed of concrete or asphalt.
〔不溶化埋め戻し措置の実施モデル〕
実施モデルを図4に示す。対象地盤は地下1〜5mまでが帯水層、5m以深は難透水層である。汚染土壌は地下0.5〜5mに存在し、不溶化処理体の大きさは深さ4.5m×幅40m×長さ50mである。なお、土壌汚染が存在する地盤の土質は一般的には汚染物質が移動し難い粘性土が多いが、地下水の通水構造に関するので、地下水の流量が多い砂質土を設定する。
[Implementation model for insolubilization backfilling measures]
The implementation model is shown in FIG. The target ground is an aquifer from 1 to 5 m below ground and a hardly permeable layer from 5 m deep. The contaminated soil exists in the depth of 0.5 to 5 m, and the size of the insolubilized body is 4.5 m deep × 40 m wide × 50 m long. In general, the soil quality of soil with soil contamination is mostly viscous soil, where pollutants are difficult to move. However, since it is related to the groundwater flow structure, sandy soil with a large amount of groundwater flow is set.
施工条件の一例を以下に示す。
地下水流動の阻害断面:4×40m(A=160m2)
地下水の動水勾配I:0.015(地盤汚染対応マニュアル参照)
帯水層(地盤)の土質:砂質土
地盤の透水係数k:1×10-2cm/sec
地下水の流速v:k×I=10-2×0.015=1.5×10-4cm/sec=0.13m/day=47m/year
An example of construction conditions is shown below.
Inhibition cross section of groundwater flow: 4 × 40m (A = 160m 2 )
Hydrodynamic gradient of groundwater I: 0.015 (Refer to the manual for soil contamination countermeasures)
Soil quality of aquifer (ground): Permeability coefficient of sandy ground k: 1 × 10 -2 cm / sec
Groundwater flow velocity v: k × I = 10 −2 × 0.015 = 1.5 × 10 −4 cm / sec = 0.13 m / day = 47 m / year
〔通水管〕
通水管(コンクリート製,塩ビ製)の内部にポーラスコンクリートが充填される。
ポーラスコンクリートの性状:空隙率15〜40%、圧縮強度16〜30N/mm2
ポーラスコンクリートの充填:以下の(1)または(2)の何れでもよい。
(1)現場で打設する方法:施工現場で生コンを通水管内部に打設する。
(2)プレキャスト;プレキャスト製品として工場で通水管内部に生コンを充填する。
[Water pipe]
Porous concrete is filled inside the water pipe (concrete, PVC).
Properties of porous concrete: porosity 15-40%, compressive strength 16-30 N / mm 2
Filling with porous concrete: Either of the following (1) or (2) may be used.
(1) Method of placing at the site: Placing the raw concrete inside the water pipe at the construction site.
(2) Precast; As a precast product, fill the inside of the water pipe with raw concrete at the factory.
以下の施工手順に従って図1に示す通水構造を有する処理構造体を形成した。
手順1:汚染土を地表に掘削し、不溶化材と混合し不溶化処理する。
手順2:通水管を設置する。ポーラスコンクリートは上記(1)(2)の何れかによって充填。
手順3:不溶化処理土(体)を通水管の上部に埋め戻し、締め固める。
手順4:表層を被覆する。
必要に応じて確認用井戸を上流側に設置し、通水管端の開口にフィルターを交換可能に取り付ける。フィルターは市販の塩ビ有孔管用の不織布フィルター(透水係数1×10-1cm/sec程度)を用いた。
A treatment structure having a water flow structure shown in FIG. 1 was formed according to the following construction procedure.
Procedure 1: Excavate contaminated soil on the surface, mix with insolubilizing material and insolubilize.
Step 2: Install water pipes. Porous concrete is filled by either (1) or (2) above.
Step 3: Backfill the insolubilized soil (body) to the top of the water pipe and compact.
Step 4: Cover the surface.
If necessary, install a well for confirmation upstream, and attach a filter to the opening at the end of the water conduit so that it can be replaced. As the filter, a commercially available non-woven fabric filter (permeability coefficient of about 1 × 10 −1 cm / sec) for a PVC porous tube was used.
10−不溶化処理体、11−通水管、12−遮水層、13−難透水層、14−管端、15−地下水域、16−ポーラスコンクリート、17−立孔、18−空間、19−透水性壁、10−フィルター。 10-insolubilized treated body, 11-water pipe, 12-water-impervious layer, 13-hardly permeable layer, 14-end of pipe, 15-ground water area, 16-porous concrete, 17-standing hole, 18-space, 19-water-permeable Sex wall, 10-filter.
Claims (5)
5. After installing the water pipe in the excavation trace, a vertical hole communicating with the pipe end opening is installed, and then the insolubilized treated body of the contaminated soil is backfilled to form a treatment structure having the vertical hole. To treat contaminated soil.
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