(57)【要約】【課題】地盤中に形成した止水領域の止水性を低下させることができる止水性低下方法を提供する。【解決手段】地盤５内での酸化還元反応を利用して固化され止水性が向上した止水領域５Ａを対象とし、酸化還元電位の正負が止水領域５Ａの酸化還元電位の正負とは逆である化学種を止水領域５Ａに接触させる。地盤５の固化に寄与している物質を酸化還元反応によって分解して溶解させることによって、緻密化していた地盤が固化前の状態に復帰する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤内での酸化還元反応を利用して固化され止水性が向上した止水領域を対象とし、
酸化還元電位の正負が前記止水領域の酸化還元電位の正負とは逆である化学種を前記止水領域に接触させる、地盤の止水性低下方法。
【請求項２】
前記止水領域は、硫化鉱物の生成により止水性が向上したものであり、
前記化学種は、酸化剤である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記酸化剤は、酸素又は過酸化水素であり、溶存酸素濃度が８ｍｇ／Ｌ以上の水溶液として前記止水領域に接触させる、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記化学種を前記止水領域内に注入する、請求項１〜３のいずれか一項記載の方法。
【請求項５】
前記止水領域に対する地下水の下流側に井戸を設けて前記止水領域の止水性が低下したことを確認する、請求項１〜４のいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記止水領域に対する地下水の上流側に井戸を設けて当該井戸から前記化学種を注入する、請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の止水性低下方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤の止水性を向上させるために、薬液を地盤に注入することが行われている。薬液としての注入材料が地盤の間隙に存在する水を追い出すとともに固化することで地盤の透水性を低下させる（すなわち止水性を向上させる）方法として、例えば、水ガラスを主材としこれに硬化剤や助剤を加えるものが知られている。また、地盤内で鉄イオンと酸化剤を混合して反応させることで地盤内に難溶性の析出物を発生させて止水性を向上させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６００８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにして止水性が向上した地盤は、その用を終えた後に特別な処理がなされることなく放置されているのが現状である。しかしながら、止水領域が存続するとその両側において地下水位が互いに異なる状況となるため、止水性に関して原状回復することが望ましい場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、地盤中に形成した止水領域の止水性を低下させることができる止水性低下方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、地盤内での酸化還元反応を利用して固化され止水性が向上した止水領域を対象とし、酸化還元電位の正負が止水領域の酸化還元電位の正負とは逆である化学種を止水領域に接触させる、地盤の止水性低下方法を提供する。
【０００７】
この方法では、止水領域の酸化還元電位とは正負が逆の酸化還元電位を有する化学種を用いるので、地盤の固化に寄与している物質を酸化還元反応によって分解して溶解させることができる。これにより、緻密化していた地盤が固化前の状態に復帰し、止水領域の止水性を低下させることができる。
【０００８】
この方法において、止水領域は、硫化鉱物の生成により止水性が向上したものであることができ、この場合、化学種は酸化剤であることができる。この例は、止水領域の酸化還元電位が負であり、化学種の酸化還元電位が正である例である。このとき、酸化剤は酸素又は過酸化水素であることが好ましく、溶存酸素濃度が８ｍｇ／Ｌ以上の水溶液として止水領域に接触させることが好ましい。
【０００９】
本発明の方法では、化学種を止水領域内に注入することが好ましい。この場合、止水領域に直接化学種が接触するので、酸化還元反応が生じる効率が高い。
【００１０】
本発明の方法では、止水領域に対する地下水の下流側に井戸を設けて止水領域の止水性が低下したことを確認することが好ましい。また、止水領域に対する地下水の上流側に井戸を設けて当該井戸から化学種を注入してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、地盤中に形成した止水領域の止水性を低下させることができる止水性低下方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】止水システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の止水性低下システムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の止水性低下システムの変形例を示す図である。
【図４】止水性向上試験を実施する装置の図である。
【図５】止水性低下試験を実施する装置の図である。
【図６】止水性向上試験及び止水性低下試験での透水係数比の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
本発明は、地盤内での酸化還元反応を利用して固化され止水性が向上した止水領域を対象とし、その止水性を低下させる方法である。止水性を向上させる際に生じた酸化還元反応を打ち消す方向の酸化還元反応を行うことで、地盤が固化前の状態に復帰して止水性が低下する。この方法では、止水領域の酸化還元電位が正である場合は負の酸化還元電位を有する化学種を用い、反対に、止水領域の酸化還元電位が負である場合は正の酸化還元電位を有する化学種を用いる。以下に示す実施形態では、止水領域の酸化還元電位が負であり、化学種の酸化還元電位が正である場合を例にして説明する。
【００１５】
はじめに、地盤の止水性を向上させる方法について説明し、その後、同地盤の止水性を低下させる方法について説明する。
【００１６】
＜地盤の止水性向上方法＞
（止水システム）
地盤の止水性を向上させるために、図１に示された止水システム１を用いる。止水システム１は、止水対象とする地盤５内及び地盤５上に設けられており、隣接する複数の井戸３、及び、地上に設置された薬剤注入ポンプ１５を備えている。
【００１７】
井戸３は、帯水層である地盤５を掘削して難透水層１７にまで達するボーリング穴２に対し、スリットや貫通孔を壁面に有するストレーナー４が挿通されてなるものである。止水システム１においては、地盤５に存在する地下水は流れていてもよく、流れていなくてもよい。各井戸３の内部において、ストレーナー４の径はボーリング穴２の径よりも小さく、径の差分として生じた空間には砂７が充填されている。
【００１８】
砂７が充填されている空間において、井戸３の深さの約半分の高さ位置には、砂７の代わりに遮水材としてのベントナイト９が充填されている。そして、井戸内におけるベントナイト９が充填された高さ位置には、送水ポンプ１１が設置されている。送水ポンプ１１は、送水方向を上下に制御可能であって、送水ポンプ１１の流量は、例えば１０〜１００Ｌ／分とする。複数が配置された井戸３のうち、一の井戸３ａでは送水方向を上向きとし、他の井戸３ｂでは送水方向を下向きとする。
【００１９】
ベントナイト９及び送水ポンプ１１によって井戸３の内部における地下水の上下方向の移動が制限され、井戸３内が深さ方向に上部領域３１と下部領域３２とに区分されている。ここで、上部領域３１と下部領域３２との間の遮水性を確実にするために、送水ポンプ１１を設置した周囲にパッカー（図示せず）を詰めてもよい。パッカーは中心部に孔が開いた環状の風船であり、これが膨らむことによって送水ポンプ１１や井戸３の内周壁に密着するので、井戸３内の上部領域３１と下部領域３２との間の遮水性を高くすることができる。
【００２０】
各井戸３には、それぞれ地下水の硫酸イオン濃度及び全有機炭素（ＴＯＣ）濃度、並びに、各井戸３内の水位及び流速を測定できる計器（図示せず）が設けられている。
【００２１】
地上には、薬剤注入ポンプ１５が設置されている。薬剤注入ポンプ１５から各井戸３ヘ向かってパイプ１３ａが延び、パイプ１３ａの端部は各井戸３内に達している。
【００２２】
薬剤注入ポンプ１５を通じて、水中で硫酸イオンを生じる第１の化学種（強酸を除く。）及び嫌気バイオ剤が井戸３内に添加される。ここで、嫌気バイオ剤は地盤５に生息する微生物を活性化させるものである。
【００２３】
「水中で硫酸イオンを生じる第１の化学種（強酸を除く。）」の具体例としては、例えば硫酸塩が挙げられる。すなわち、地下水中で電離して硫酸イオン（ＳＯ４２−）を生じる化学種であり、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム等が挙げられる。これらは水和物であってもよい。
【００２４】
嫌気バイオ剤としては、即効性の高いものを選択してもよく、即効性は低いが持続性の高いものを選択してもよい。前者の嫌気バイオ剤の具体例としては、乳酸、グルコース、エタノール、グリセロール、酢酸、酪酸、プロピオン酸、蟻酸、ソルビトール、オリゴ乳酸、シュークロース等の成分を１種又は２種以上含有するものが挙げられる。後者の嫌気バイオ剤としては、前者の嫌気バイオ剤よりも分子量が大きいものが挙げられ、具体例としては、ポリ乳酸、植物油、エマルジョン油、高級脂肪酸等の成分を１種又は２種以上含有するものが挙げられる。ここで後者の嫌気バイオ剤の「持続」とは、一定量当たりの効果発現が嫌気バイオ剤の中でも長時間緩慢に続く様子を意味している。本実施形態では、即効性の高い嫌気バイオ剤を用いることが好ましい。
【００２５】
水中で硫酸イオンを生じる第１の化学種、及び、嫌気バイオ剤は、それぞれ水に混合しておき、使用時には薬剤注入ポンプ１５を用いて井戸３へ注入する。
【００２６】
（循環流形成工程）
以下、止水システム１を用いた地盤の止水性向上方法の手順を示す。はじめに、各井戸３内の送水ポンプ１１を駆動させる。このとき、一の井戸３ａでは送水方向を上向きとし、これに隣接する他の井戸３ｂでは送水方向を下向きとする（図１の白矢印Ａ及びＢ）。すると、隣接する井戸３ａ，３ｂ間の地盤５において、上部領域３１，３１同士、及び、下部領域３２，３２同士を結ぶ地下水の移動が起こり、その移動の向きは上部領域３１，３１間と下部領域３２，３２間とで逆向きとなる（図１の白矢印Ｃ及びＤ）。これによって、隣接する井戸３ａ，３ｂ間で地下水が循環するように移動することとなる。また、各井戸３には上部領域３１と下部領域３２とを短絡する流れも生じる（図１の白矢印Ｅ）。
【００２７】
（第１の拡散工程）
薬剤注入ポンプ１５を駆動し、隣接する井戸３ａ，３ｂのうちの少なくとも一方の井戸から、水中で硫酸イオンを生じる第１の化学種（以下単に「第１の化学種」と呼ぶ。）を添加する。ここで、第１の化学種の添加量は、地盤５内における濃度が地盤５の乾燥重量に対する硫黄分として０．００１〜１重量％となる量を使用する。当該濃度は、改質対象とする地盤５の全体積の見積もりと、添加する第１の化学種の重量と、第１の化学種内に占める硫黄原子の重量とから計算することができる。
【００２８】
当該添加量は、０．０１〜１重量％であってもよく、０．００１〜０．１重量％であってもよく、０．０１〜０．１重量％であってもよく、０．０５〜１重量％であってもよく、０．０５〜０．１重量％であってもよい。これらの数値範囲の下限としては、０．０２質量％、０．０３質量％、０．０４質量％、０．０６質量％、０．０７質量％、０．０８質量％、０．０９２質量％を採用してもよい。これらの数値範囲の上限としては、０．２重量％、０．３重量％、０．４重量％、０．５重量％、０．６重量％、０．７重量％、０．８重量％、０．９重量％を採用してもよい。
【００２９】
添加された第１の化学種は地下水中で電離して硫酸イオンを生じるとともに、送水ポンプ１１の働きで形成された地下水の循環に乗って、地盤５内に拡散する。硫酸イオンが地盤５内に十分に拡散するよう、送水ポンプ１１の駆動を継続する。
【００３０】
（第１の測定工程）
第１の拡散工程と並行して、第１の測定工程を行う。すなわち、第１の化学種を添加した直後に、又は、所定時間経過後に、井戸３から地下水を採取し、硫酸イオンの濃度を測定する。このとき、硫酸イオンが十分に拡散したことを確認するため、第１の化学種を添加した井戸とは反対側の井戸内の地下水を測定対象とすることが好ましい。測定の結果、硫酸イオンの濃度が所定の値、例えば第１の化学種を添加した地点の硫酸イオンの濃度が０．１重量％の場合、反対側の井戸内の地下水中の硫酸イオンの濃度が０．１重量％に達していたら、第１の化学種の添加、すなわち第１の拡散工程を終了する。０．１重量％に達していなかったら、再度第１の化学種の添加を行う。ここでは、地盤５内における硫酸イオンの濃度が０．００１〜１重量％を維持することが好ましい。
【００３１】
（第２の拡散工程）
第１の拡散工程及び第１の測定工程を終えた後に、隣接する井戸３ａ，３ｂのうちの少なくとも一方の井戸から、嫌気バイオ剤を添加する。嫌気バイオ剤の添加量は、地盤５への吸着量が０．３〜３．０ｋｇ／ｍ３となる量とする。この添加量と吸着量との関係は、井戸３を設置するときに生じた掘削土を利用した試験によって事前に求めることができ、例えば、地下水１Ｌあたり５〜５０ｍｇに設定することができる。
【００３２】
添加された嫌気バイオ剤は、送水ポンプ１１の働きで形成された地下水の循環に乗って、地盤５内に拡散する。嫌気バイオ剤が地盤５内に十分に拡散するよう、送水ポンプ１１の駆動を継続する。
【００３３】
添加した嫌気バイオ剤は地盤５中の微生物を活性化し、微生物は、地盤５に元々含まれている硫酸イオン又は地下水中で硫酸塩が電離して生じた硫酸イオンを還元して硫化水素イオンＨＳ−（更には硫化物イオンＳ２−）に変化させる。硫化水素イオン（及び硫化物イオン）は更に硫化鉱物となって（例えば地盤５中に存在する鉄イオンと反応して生じる硫化鉄となって）沈殿する。これによって井戸３ａ，３ｂ間の地盤５が緻密化され、地盤５の止水性が向上する。同時に、地盤５の酸化還元電位が低下し、負の値となっていく。なお、止水性が向上した領域を止水領域５Ａと呼ぶ（図２参照）。
【００３４】
（第２の測定工程）
第２の拡散工程と並行して、第２の測定工程を行う。すなわち、嫌気バイオ剤を添加するのと同時に、地下水の硫酸イオン濃度、全有機炭素濃度、並びに、井戸３ａ，３ｂ内の水位及び流速を測定する。この測定は、以後継続する。ここで、微生物が活性化して活動が高まるほど全有機炭素濃度低下していくので、微生物の活動度を維持するために、全有機炭素濃度が所定の値以下に低下した場合に、嫌気バイオ剤を追加添加することが好ましい。反対に、嫌気バイオ剤の濃度が所定の値に達したときは、嫌気バイオ剤の添加を止める。また、井戸３ａ，３ｂ内の水位及び流速を測定することで、地盤５の止水性の向上度合いを確認することができる。特に、両井戸３ａ，３ｂ内の水位差と両井戸３ａ，３ｂ内の流速との関係から止水性の向上度合いを確認することができる。
【００３５】
ここで、全有機炭素濃度は、１００〜１０００ｍｇ／Ｌの範囲を維持することが好ましく、１００〜６００ｍｇ／Ｌの範囲を維持することがより好ましい。１０００ｍｇ／Ｌを超えるとｐＨが低下し微生物活性が生じにくい環境へ傾く傾向があり、反対に１００ｍｇ／Ｌを下回ると微生物活性が生じにくくなる傾向がある。
【００３６】
硫酸イオンの濃度が所定の値、例えば０重量％にまで低下したとき、且つ、止水性の向上度合いが所望の程度に達していると推定される場合は、送水ポンプ１１の駆動を停止し、地下水の循環を止める。すなわち第２の拡散工程を終了する。一方、硫酸イオンの濃度が所定の値以下に低下していない場合、又は、止水性の向上度合いが所望の値に達していないと推定される場合は、送水ポンプ１１を駆動し続け、第１の化学種や嫌気バイオ剤の追加添加を行ってもよい。
【００３７】
（透水試験）
上記の手順を終えた後、止水の程度を確認するために、例えば原位置透水試験を行う。例えば、井戸３ａから揚水を行い、地下水位を低下させる。そこから時間を計り水位の回復の経時変化を測定する。得られた水位の回復の経時変化をグラフに示し（横軸：時間、縦軸：水位回復量）、グラフより得られる水位変化の傾きから透水係数を算出する。止水システム１の使用前後の透水試験を比較することで、止水性能を確認する。
【００３８】
（効果）
止水システム１を用いたこの止水性向上方法においては、井戸３ａ，３ｂ間で地下水の循環流が生じているため、井戸３ａ，３ｂ内の地下水に添加した第１の化学種や嫌気バイオ剤が地盤５内に効率的に拡散することができる。そして、微生物が介在する上記還元反応は、化合物のみが関与する反応に比べて反応速度が緩やかであるので、第１の化学種及び嫌気バイオ剤の注入箇所である井戸３ａ，３ｂ付近で集中的に反応する虞が小さく、第１の化学種や嫌気バイオ剤が地盤５内の広い範囲に拡散しやすい。このため、目標とする改質範囲まで均質且つ十分に地盤を改質することができる。
【００３９】
また、仮に、先に嫌気バイオ剤を先に地盤５内に拡散させたとすると、嫌気バイオ剤によって地盤５内の微生物が活性化したところへ硫酸イオンが浸入してくることになり、井戸３ａ，３ｂの周辺領域が特に集中して反応が起こる虞が考えられる。これに対し、本実施形態では先に第１の化学種を添加していることから、微生物の活性化が十分でない況で硫酸イオンが地盤内に浸入でき、このため地盤改質の均質性が向上する。そして、本実施形態で用いる第１の化学種や嫌気バイオ剤は環境負荷が小さいという利点がある。
【００４０】
＜地盤の止水性低下方法＞
本実施形態の地盤の止水性低下方法は、図２に示された止水性低下システム１００Ａを用いる。止水性低下システム１００Ａは、上記の止水性向上方法で用いた複数の井戸３，３と、地上に設置された高濃度酸素水発生装置１６とを備えている。高濃度酸素水発生装置１６からは各井戸３へ向かってパイプ１３ｂが延び、パイプ１３ｂの端部は各井戸３内に達している。図２において、地盤５には上記の止水性向上方法によって形成された止水領域５Ａが存在し、これによって、止水領域５Ａが延びる方向と直交する方向に流れている地下水の上流側では流れが強く（白矢印Ｆ）、下流側では流れが弱く（白矢印Ｇ）なっている。また、止水性低下システム１００Ａは、止水領域５Ａに対する地下水の下流側（図示左側）に下流側井戸３０ａ、及び、上流側（図示右側）に上流側井戸３０ｂを備えている。
【００４１】
上記の止水性向上方法における循環流形成工程及び第１の拡散工程と同様の要領で、高濃度酸素水発生装置１６からポンプを用いて高濃度酸素水を井戸３内に注入し、止水領域５Ａ内に拡散及び循環させる。高濃度酸素水は、酸素の微小泡を含むウルトラファインバブル水又はマイクロバブル水であることが好ましい。また、高濃度酸素水は、その溶存酸素（ＤＯ）濃度が８ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、２０ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましく、２５ｍｇ／Ｌ以上であることが更に好ましく、３０ｍｇ／Ｌ以上であることが特に好ましい。ここで、ＤＯ濃度の測定は例えば蛍光式溶存酸素計を用いて行うことができる。高濃度酸素水を井戸３内に注入する場面、及び、高濃度酸素水のＤＯ濃度を測定する場面では、酸素は必ずしも水に溶解している必要はなく、酸素の微小泡を含んでいる場合は、その状態で測定をした場合の値をＤＯ濃度値とする。
【００４２】
注入する高濃度酸素水は、酸化還元電位が正の値を示すものであり、＋１００〜＋５００ｍＶ程度であることが好ましい。ここでの酸化還元電位は、白金電極及び比較電極（銀／塩化銀電極）もしくは複合電極を用いて測定した場合の値である。
【００４３】
なお、ここでは止水領域５Ａ内に拡散及び循環させるものとして高濃度酸素水を用いているが、酸化還元電位が正を示す物質であって地盤内を酸化することができる酸化剤であれば、他の化学種でもよい。酸化還元電位が正を示す物質であって地盤内を酸化することができる他の酸化剤（以下単に「第２の化学種」と呼ぶ。）としては、酸素の他に、例えば過酸化水素、オゾン、過酢酸ナトリウム、過炭酸ナトリウムが挙げられる。過酸化水素を添加する場合は、過酸化水素水として用い、その量はＤＯ濃度に換算したときに上記の範囲となる量であることが好ましい。第２の化学種としては、酸素原子を含む化学種であることが好ましい。酸化剤の注入時は水溶液として注入することが好ましい。
【００４４】
高濃度酸素水が止水領域５Ａに接触すると、酸化還元反応が進行し、上記の止水性向上方法にて形成された硫化鉱物の沈殿物が溶解し、硫酸イオンが遊離する。その結果、緻密化していた地盤が固化前の状態に復帰し、止水領域５Ａの止水性が低下する。同時に、遊離した硫酸イオンは地下水の流れに乗って下流側へ移動する。
【００４５】
高濃度酸素水の注入と併せて、下流側井戸３０ａにおいて、硫酸イオン濃度のモニタリングを行う。硫酸イオン濃度が高濃度（例えば５００ｍｇ／Ｌ以上）になったとき、下流側井戸３０ａから地下水を汲み上げて硫酸イオンを回収する。この汲み上げによってもなお硫酸イオン濃度が高濃度で検出され続ける場合は、井戸３でも地下水を汲み上げることによって、地盤５内での硫酸イオンの拡散を防止することができる。
【００４６】
止水領域５Ａの止水性が低下したかどうかの確認は、下流側井戸３０ａ及び上流側井戸３０ｂを用いて原位置透水試験を行うことで確認することができる。また、複数の井戸３，３間において、循環水量が止水改良前の状態に戻ったことを確認することで止水性が低下したことを確認することができる。これらの試験により、止水性に関する原状回復がなされたことを詳細に評価でき、結果の信頼性が高まる。
【００４７】
この止水性低下方法において、循環水量が極端に小さく高濃度酸素水の拡散浸透が遅いと考えられる場合は、図３に示されている止水性低下システム１００Ｂのとおり、複数の井戸３，３間の止水領域５Ａ内に新たに注入井戸４０を設け、ここにも高濃度酸素水を注入する態様としてもよい。これにより、止水領域５Ａへの酸素の供給を促進することができる。
【００４８】
また、上流側井戸３０ｂに対しても高濃度酸素水を注入してもよい。この場合、止水領域５Ａ内の循環流とは異なる方向からも酸素が供給されることになり、硫化鉱物の溶解効率を高めることができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。上記実施形態では、止水領域の酸化還元電位が負であり、化学種の酸化還元電位が正である場合を例にして説明したが、酸化還元電位の関係を逆転させた状況として実施することもできる。例えば、止水性向上方法において、硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄（及びその水和物でも可）と酸素水を用いて地盤を固化して止水領域の酸化還元電位を正にし、その後、止水性低下方法において、酸素、過酸化水素等の酸化剤を添加する代わりに水素水等の還元水、嫌気バイオ剤を添加してもよい。
【００５０】
なお、本発明は地盤内での酸化還元反応を利用して固化され止水性が向上した止水領域を対象とする止水性低下方法であるので、例えば水ガラスを主材として固化させた地盤や、セメント系固化材を用いて固化させた地盤は対象としない。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５２】
（止水性向上試験）
図４に示されているとおり、長さ１０ｃｍ、内径３ｃｍのガラス製カラム５１を用意し、これに微生物を含む原土Ｓを１４６．２４ｇ充填した。硫酸イオンを生じる化学種として硫酸ナトリウム十水和物を０．１５質量％（原土の乾燥重量に対する硫黄分としての質量％）、嫌気バイオ剤として栄養塩（１ｇ中の全有機炭素含有量が０．３７ｇである物）を９００ｍｇ（全有機炭素量を１００ｍｇ／Ｌに調整するために必要となる量。１００ｍｇ／Ｌを大きく超えると、ｐＨが低下し微生物活性が生じにくい環境となる。反対に１００ｍｇ／Ｌを大きく下回ると微生物活性が生じない。）を溶解させた水溶液５２ａを調製し、これを原土Ｓを充填したガラス製カラム５１に対して動水勾配が０．５となるようにして通水した。この通水の駆動力は、浸出側に貯留する水溶液５２ｂとの水位差による。浸出側に貯留した水溶液５２ｂは流速１ｍＬ／分でポンプ５３により元の水溶液５２ａ側に返水した。こうした構成で６０日間循環通水した。６０日間の各時点において、通水した水量・通水時間・動水勾配・ガラス製カラムの断面積から、透水係数（ｋ）を求めた。６０日間の間、酸化還元電位は０〜−３００ｍＶを推移していた。
【００５３】
（止水性低下試験）
その後、上記の止水性向上試験を実施したガラス製カラムに対して、図５に示されているとおり、高濃度酸素水（マイクロバブル水、ＤＯ濃度＝３０ｍｇ／Ｌ）５４を通水した。開始時の動水勾配は０．５とし、４０日間通水した。通水させた高濃度酸素水５４は循環利用をせず、液溜め５５に溜めた。４０日間の各時点において、通水した水量・通水時間・動水勾配・ガラス製カラムの断面積から、透水係数（ｋ）を求めた。
【００５４】
止水性向上試験及び止水性低下試験の結果を併せて図６のグラフに示す。このグラフでは、止水性向上試験開始前の透水係数（ｋ０）を１とし、これに対する各測定時点における透水係数の比（透水係数比）を透水性の指標としている。経過時間が６０日までは止水性向上試験における透水係数比を示しており、その後１００日までは止水性低下試験における透水係数比を示している。
【００５５】
図６に示した結果から、硫酸イオンを生じる化学種と嫌気バイオ剤とが溶解した水溶液では止水性を高める改質を行えることが分かった。また、その方法にて止水性が上昇した（透水性が低下した）原土は、その後に高濃度の酸素に晒されると止水性が改質前の状態に回復することが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、一旦固化して止水性を向上させた地盤を元の状態に回復したい場合に利用可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１…止水システム、２…ボーリング穴、３（３ａ，３ｂ）…井戸、４…ストレーナー、５…地盤、７…砂、９…ベントナイト、１１…送水ポンプ、１３ａ，１３ｂ…パイプ、１５…薬剤注入ポンプ、１７…難透水層、３０ａ…下流側井戸、３０ｂ…上流側井戸、３１…上部領域、３２…下部領域、４０…注入井戸、５１…ガラス製カラム、５２ａ，５２ｂ…水溶液、５３…ポンプ、５４…高濃度酸素水、５５…液溜め、１００Ａ，１００Ｂ…止水性低下システム、Ｓ…原土。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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