(57)【要約】【課題】汚染区域の地中に有害物質を封じ込め、有害物質が地下水の流れに乗って上昇して地表に達するのを阻止する。【解決手段】不透水層２の上部に帯水層３が積層され、この帯水層３の上部に盛土層４が積層され、少なくとも帯水層３の土壌及び帯水層３を流通する地下水が汚染された汚染区域１の遮水方法であって、汚染区域１の所定の位置に、地上から盛土層４及び帯水層３を貫通して下端が不透水層２に達する遮水壁１０を設け、この遮水壁１０によって囲まれる部分の地中に遮水性及び可撓性を有するメンブレン６を、その端部が遮水壁１０の内側面に水密に接合されるように敷設する。遮水壁１０の内側の部分をメンブレン６によって上層部分７と下層部分８とに水密に区画することができるので、メンブレン６の下方の下層部分８の地中に有害物質を封じ込め続けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不透水層の上部に帯水層が積層され、該帯水層の上部に盛土層が積層され、少なくとも前記帯水層の土壌及び前記帯水層を流通する地下水が汚染された汚染区域の遮水方法であって、
前記汚染区域の所定の位置に、地上から前記盛土層及び前記帯水層を貫通して下端が前記不透水層に達する遮水壁を設け、該遮水壁によって囲まれる部分の地中に遮水性及び可撓性を有するメンブレンを、その端部が前記遮水壁の内側面に水密に接合されるように敷設したことを特徴とする汚染区域の遮水方法。
【請求項２】
前記メンブレンは、前記帯水層の地中、前記帯水層と前記盛土層との境界部、又は前記盛土層の地中に略水平に敷設されていることを特徴とする請求項１に記載の汚染区域の遮水方法。
【請求項３】
前記メンブレンは、弛みが生じた状態で敷設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の汚染区域の遮水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌及び地下水が有害物質で汚染された汚水区域の遮水方法に関し、特に、有害物質を地中に封じ込めるのに好適な汚染区域の遮水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、化学工場等の跡地のように、地中に有害物質により汚染された土壌や地下水が残存する汚染区域では、汚染された土壌や地下水の浄化処理に高額な費用がかかるため、汚染区域を囲むように遮水壁を設け、遮水壁の内側の区域の地中に有害物質を封じ込め、有害物質が遮水壁の外側に拡散するのを防止している。
【０００３】
このような有害物質を地中に封じ込める方法の一例が特許文献１に記載されている。この方法は、有害物質により汚染された土壌が存在する汚染区域に、汚染された土壌を囲むように遮水壁を設け、汚染された土壌の上部に、砂あるいは砂礫からなる遮断層と、粘性土を含む遮水層と、砂あるいは砂礫からなる排水層とをそれらの順に堆積して複合遮水層を形成し、複合遮水層の上部に良質の土からなる表層を積層したものであって、複合遮水層により有害物質の毛管上昇を防ぐことにより、有害物質を複合遮水層の下方の地中に封じ込めるように構成したものである。
【特許文献１】特開２００３−１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような構成の方法にあっては、複合遮水層により、複合遮水層の下方の地中に封じ込めた有害物質が毛管上昇によって地表まで上昇するのを防止できるが、地震の発生によって複合遮水層の粘性土を含む遮水層にクラックが生じた場合に、クラックを介して複合遮水層の上下間で雨水及び地下水が流通してしまい、複合遮水層の下方の地中に封じ込めた有害物質が地表まで上昇してしまうことがある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、地震の発生の有無に関わらずに、有害物質を地中に封じ込め続けることができる汚染区域の遮水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】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、不透水層の上部に帯水層が積層され、該帯水層の上部に盛土層が積層され、少なくとも前記帯水層の土壌及び前記帯水層を流通する地下水が汚染された汚染区域の遮水方法であって、前記汚染区域の所定の位置に、地上から前記盛土層及び前記帯水層を貫通して下端が前記不透水層に達する遮水壁を設け、該遮水壁によって囲まれる部分の地中に遮水性及び可撓性を有するメンブレンを、その端部が前記遮水壁の内側面に水密に接合されるように敷設したことを特徴とする。
【０００７】
本発明の汚染区域の遮水方法によれば、少なくとも帯水層の土壌及び帯水層を流通する地下水が有害物質により汚染された汚染区域の所定の位置に、地上から盛土層及び帯水層を貫通して下端が不透水層に達する遮水壁を設け、この遮水壁によって囲まれる部分の地中に遮水性及び可撓性を有するメンブレンを、その端部が遮水壁の内側面に水密に接合されているように敷設したので、遮水壁によって囲まれる部分をメンブレンによって上下方向に上層部分と下層部分とに水密に区画することができる。
従って、上層部分と下層部分との間での雨水及び地下水の流通を規制することができるので、上層部分に浸透する雨水がメンブレンを越えて下層部分の地下水に混入することはなく、また、下層部分を流通する地下水がメンブレンを越えて上層部分に流出することはなく、地下水の流れに乗って有害物質がメンブレンを越えて上層部分の地表まで上昇することはなく、有害物質をメンブレンの下方の下層部分の地中に封じ込め続けることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記メンブレンは、前記帯水層の地中、前記帯水層と前記盛土層との境界部、又は前記盛土層の地中に略水平に敷設されていることを特徴とすることとしてもよい。
【０００９】
また、本発明は、前記メンブレンは、弛みが生じた状態で敷設されていることを特徴とすることとしてもよい。
【００１０】
本発明の汚染区域の遮水方法によれば、メンブレンは、弛みが生じた状態で敷設されているので、地震の発生時に地盤が変動した場合に、その変動に追従してメンブレンの弛みの部分を伸縮変形させて、メンブレンの各部に過大な引張力が加わるのを防止でき、メンブレンの各部が損傷、破損等するのを防止できる。
従って、地震の発生の有無に関わらず、有害物質をメンブレンの下方の下層部分の地中に封じ込め続けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上、説明したように、本発明の汚染区域の遮水方法によれば、汚染区域の所定の位置に、地上から盛土層及び帯水層を貫通して下端が不透水層に達する遮水壁を設け、この遮水壁によって囲まれる部分の地中に遮水性及び可撓性を有するメンブレンを、その端部が遮水壁の内側面に水密に接合されるように敷設したので、メンブレンの下方の地中に有害物質を封じ込め続けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明による汚染区域の遮水方法の一実施の形態が示されている。図１は本発明による汚染区域の遮水方法の一例を示す概略断面図、図２は図１の平面図、図３は遮水壁とメンブレンとの接合部を示す説明図、図４はメンブレンの弛みの部分を示す説明図である。
【００１３】
すなわち、本実施の形態の汚染区域の遮水方法は、化学工場等の跡地のように、地中に有害物質（重金属、有機溶剤、農薬、油等、以下、同じ。）により汚染された土壌や地下水が残存する汚染区域に適用可能なものであって、汚染区域の地中に有害物質を封じ込めることにより、有害物質が汚染区域の地表まで上昇するのを防止するのに有効なものである。
【００１４】
汚染区域１は、図１に示すように、例えば、不透水層２と、不透水層２の上部に積層される帯水層３と、帯水層３の上部に積層される盛土層４と、盛土層４の上部に積層されるアスファルト舗装、コンクリート舗装等からなる表層５とを備えており、本実施の形態においては、帯水層３及び盛土層４の土壌中及び帯水層３を流通する地下水中に有害物質２１が残存している。
【００１５】
上記のような構成の汚染区域１において、本発明による汚染区域の遮水方法を実施するには、図１及び図２に示すように、まず、汚染区域１の所定の位置（遮水方法を適用する位置）に、地上から表層５、盛土層４、及び帯水層３を貫通して先端が不透水層２に達する遮水壁１０を環状に設ける。
【００１６】
ここで、遮水壁１０を構成する材料としては、例えば、鋼矢板、鋼管矢板、コンクリート矢板等が挙げられる。本実施の形態においては、図３に断面で示すように、ウエブ１１ａと、フランジ１１ｂと、フランジ１１ｂの両端部に設けられる継手１１ｃとからなる略コ形状の鋼矢板１１を用い、この鋼矢板１１を互い違いになるように打設し、隣接する鋼矢板１１、１１の継手１１ｃ、１１ｃ同士を互いに接合することにより、遮水壁１０を構成している。
【００１７】
次に、遮水壁１０によって囲まれた内側の部分を有害物質２１が残存している層（盛土層４又は帯水層３）まで掘削し、有害物質２１によって汚染されている層（盛土層４又は帯水層３）の土壌の表面を露出させ、露出させた土壌の全表面を閉塞するようにメンブレン６を敷設する。
【００１８】
本実施の形態においては、盛土層４及び帯水層３の両方の土壌が有害物質２１で汚染されている場合を想定しているので、盛土層４の汚染されている土壌の部分まで掘削し、有害物質２１により汚染されている土壌の表面を露出させ、その露出させた土壌の表面にメンブレン６を敷設している。
【００１９】
ここで、メンブレン６は、遮水性及び可撓性を有するシート状をなすものであって、例えば、ポリエチレン系遮水シート、ポリプロピレン系遮水シート、ゴム系遮水シート、アスファルト系遮水シート、それらを複合した複合系遮水シート等の各種の遮水シートによって構成されている。但し、これらに限定することなく、同様の機能を有するものであればよい。
【００２０】
メンブレン６は、有害物質２１により汚染された土壌の全表面を閉塞するように敷設するが、１枚のメンブレン６では汚染された土壌の全表面を閉塞しきれない場合には、複数枚のメンブレンン６を端部同士が互いに重合するように敷設し、重合部を接着、熱融着等の接合手段によって水密に接合する。
【００２１】
また、メンブレン６は、有害物質２１により汚染された土壌の全表面を閉塞するように、汚染された土壌の全表面に一層に、又は複数層に敷設する。複数層に敷設する場合には、隣接するメンブレン６間に所定の間隙を形成し、その間隙内に不織布等の緩衝材を介装させるように構成してもよい。
【００２２】
さらに、図４に示すように、弛み６ａが形成されるようにメンブレン６を敷設する。このように弛み６ａが形成されるようにメンブレン６を敷設することにより、地震の発生時に地盤が変動した場合に、その変動に追従してメンブレン６の弛み６ａの部分を伸縮変形させることができるので、メンブレン６の各部に過大な引張力が加わるのを防止でき、メンブレン６の各部が損傷、破損等するのを防止できる。
【００２３】
メンブレン６の端部は、図３に示すように、遮水壁１０の内側面に接合手段１２を介して水密に接合され、メンブレン６の端部と遮水壁１０の外側面との間を介して上下方向に雨水及び地下水が流通するのが規制されている。
【００２４】
接合手段１２は、例えば、一方の面が遮水壁１０の内側面に合致する凹凸形状に形成され、一方の面の凹凸を遮水壁１０の外側面に嵌合させた状態で、遮水壁１０の外側面に溶接等により一体に接合される鋼製の板状の内側板１４と、内側板１４の外側にボルト・ナット１６により連結される鋼製の板状の外側板１５とからなる接合部材１３と、内側板１４と外側板１５との間に介装されるシール部材（図示せず）とから構成される
【００２５】
接合手段１２の内側板１４と外側板１５との間にシール部材を介してメンブレン６の端部を介装させ、この状態で外側板１５を内側板１４にボルト、ナット１６により連結することにより、メンブレン６の端部が遮水壁１０の内側面に水密に接合される。
なお、接合手段１２は、上記のような構成のものに限らず、メンブレン６の端部を遮水壁１０の内側面に水密に接合できるものであればよい。
【００２６】
上記のように、遮水壁１０によって囲まれた内側の部分にメンブレン６を略水平に敷設して、有害物質２１により汚染された土壌の全表面を閉塞した後に、掘削して取り除いた土（有害物質２１の含まれてない土）をメンブレン６の上部に埋め戻して所定の厚さの盛土層４を形成し、盛土層４の上部にアスファルト舗装、コンクリート舗装等を敷設して所定の厚さの表層５を形成する。
【００２７】
上記のように構成した本実施の形態による汚染区域の遮水方法にあっては、汚染区域１の所定の位置に遮水壁１０を設けて、遮水壁１０によって囲まれた部分にメンブレン６を敷設し、その部分をメンブレン６によって上下方向に上層部分７と下層部分８とに水密に区画し、メンブレン６の下方の下層部分８の地中に有害物質２１を封じ込めるように構成したので、地上で降った雨水が上層部分７に浸透しても、その雨水が上層部分７からメンブレン６を越えて下層部分８に流入するようなことはなく、また、下層部分８を流通する地下水がメンブレン６を越えて上層部分７に流通することもない。
【００２８】
従って、地上に降った雨水が下層部分８の地下水に混入して地下水の水位が上昇するようなことはないので、地下水の流れに乗って下層部分８に残存している有害物質２１がメンブレン６を越えて上層部分７まで上昇し、上層部分７の地表に達するようなことはなく、長期に亘って有害物質２１をメンブレン６の下方の下層部分８の地中に封じ込め続けることができる。
【００２９】
また、メンブレン６に弛み６ａを設けているので、地震の発生によって地盤が変動しても、その地盤の変動に追従してメンブレン６の弛み６ａの部分を伸縮変形させることができるので、メンブレン６の各部に過大な引張力が加わることはなく、メンブレン６の各部が損傷、破損等することはなく、長期に亘ってメンブレン６の下方の下層部分８の地中に有害物質を封じ込め続けることができる。
【００３０】
さらに、遮水壁１０によって囲まれた内側の部分をメンブレン６によって上層部分７と下層部分８とに水密に区画し続けることができるので、地震の発生時に液状化現象が生じても、液状化した土壌をメンブレン６の下方に封じ込めることができるので、液状化した土壌がメンブレン６を越えて上層部分７まで上昇するようなことはない。
【００３１】
なお、前記の説明においては、遮水壁１０の内側の部分を、有害物質２１により汚染されている層まで掘削してメンブレン６を敷設したが、遮水壁１０の内側の部分を掘削せずにメンブレン６を直接に敷設し、その上部に盛土層４及び表層５を積層するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による汚染区域の遮水方法の一実施の形態を示した概略断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の遮水壁とメンブレンとの接合部を示した説明図である。
【図４】メンブレンの弛みの部分を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  汚染区域
２  不透水層
３  帯水層
４  盛土層
５  表層
６  メンブレン
６ａ  弛み
７  上層部分
８  下層部分
１０  遮水壁
１１  鋼矢板
１１ａ  ウエブ
１１ｂ  フランジ
１１ｃ  継手
１２  接合手段
１３  接合部材
１４  内側板
１５  外側板
１６  ボルト・ナット
２１  有害物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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