(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に壁体をなすように構築される地中遮水壁であって、
粉体ベントナイトと前記地盤を構成する地盤土とを混合した粉体ベントナイト混合土からなる第一の遮水壁と、深層混合処理工法によって形成された第二の遮水壁とを前記壁体の壁厚方向に積層してなる地中遮水壁。
【請求項２】
請求項１記載の地中遮水壁であって、遮水対象の地下水の流下方向に対して、前記第二の遮水壁が上手側に位置する構成とされていることを特徴とする地中遮水壁。
【請求項３】
地盤中に壁体をなすように構築される地中遮水壁の構築方法であって、粉体ベントナイトと前記地盤を構成する地盤土とを混合して粉体ベントナイト混合土を形成し、該粉体ベントナイト混合土を用いて遮水対象の地下水の流下方向と交差する方向に延在するように第一の遮水壁を形成し、しかる後に、前記第一の遮水壁に対し前記流下方向の上手側に位置させるとともに、該第一の遮水壁に積層させて、深層混合処理工法により第二の遮水壁を形成することを特徴とする地中遮水壁の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤中に壁体をなすように構築される地中遮水壁およびその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、構造物を建設する際には、遮水を目的として遮水壁が地盤中に構築されることがある。また、廃棄物の埋め立て処分や有害物質汚染土壌の封じ込め処分を行うに際しては、汚水等が外部に流失するのを防止するための遮水工として、同様の遮水壁が地盤中に設けられることがある。
【０００３】
これらの遮水壁の一種として、地盤中の不透水層にまで垂直に遮水壁を施工して遮水壁の内外の水の移動を締め切る、鉛直遮水工と呼ばれる形式のものが知られている。
このような鉛直遮水工に用いられる工法としては、以下のようなものが提案されている。
▲１▼  鋼矢板等を連続して打設し遮水壁とする鋼製矢板締切工法。
▲２▼  地盤に連続した溝や孔を掘り、コンクリートを打設充填する地中連続壁工法。
▲３▼  水ガラスなどを地盤中に注入する薬液注入工法。
▲４▼  トレンチ（掘削溝）の中にベントナイトスラリーを充填するベントナイトスラリー壁工法。
【０００４】
しかしながら、上記の各工法は、それぞれ以下のような問題点を有している。
▲１▼に挙げた鋼管矢板締切工法においては、継手部において漏水が懸念され、完全な止水を行うのは困難である。さらに、この工法によって施工した遮水壁を廃棄物処分場に設置する場合には、廃棄物の浸出水や廃棄物の保有水等によって遮水壁に腐食が生じる心配がある。
【０００５】
▲２▼に挙げた地中連続壁工法によって遮水壁を形成した場合には、遮水壁が高い強度を発揮できる反面、地盤の大きな水平変位や沈下等に対する追従性が小さく、いったん遮水壁にクラック（ひび割れ）が発生すると修復が困難となる。さらに、この工法による遮水壁の施工は、高額の費用を要するものとなってしまう。
【０００６】
▲３▼に挙げた薬液注入工法においては、長期耐久性の確保が難しく、また、連続止水壁としての連続性が低いという問題点がある。
▲４▼に挙げたトレンチ（掘削溝）の中にベントナイトスラリーを充填するベントナイトスラリー壁工法を用いて遮水壁を形成した場合には、壁自体はスラリーそのものであり、強度が極めて弱いものとなる。また、周辺地盤の沈下・変形・崩壊を発生させる恐れがあり、また、これにともなって遮水壁が変形・機能低下する心配がある。
【０００７】
以上のような問題点に鑑み、本出願人は、先に、特開平４−１８２５１２号公報に開示された地中構造体を提案した。この地中構造体は、粉体のベントナイトと地中構造体を構築する現地の地盤土とを現地地盤中において混合攪拌することにより構築されるものである。この地中構造体によれば、水の浸透によってベントナイトが膨潤し高い止水性を発揮することが可能であり、また、地盤と同程度の変形特性を持つために、地盤の変形に追随することが可能である。さらに、いったんクラックが発生したとしても、ベントナイト粒子が再配列・構造化して止水性を維持することが可能であり、長期間に渡る止水性を維持することができる。
また、水の浸透によってベントナイトを膨潤させる構成としたために、含水比の増加を最小限にすることができ、これにより自立が可能であるとともに、周辺地盤に悪影響を及ぼす心配がない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように特開平４−１８２５１２号公報に開示された地中構造体は、以上のような数々の利点を有するものであるが、しかしながら、この地中構造体は、以下のような問題点を有していた。
【０００９】
まず、この地中構造体を廃棄物処分場において遮水壁として利用する際に、廃棄物処分場から滲出した水溶性有機溶媒が浸透することによって、遮水性能が低下する場合がある。
【００１０】
さらに、この地中構造体は、自立可能となるような強度を備えたものであるが、その強度は、一般の軟弱地盤と同程度であり、地盤の変形に追随できるという強みがある反面、地盤の変形に抵抗するだけの強度はなく、したがって、地盤の滑りなどの大きな力が作用した場合には、壁体としての形状・連続性が保てなくなる可能性もある。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたもので、上述したような粉体ベントナイト混合土による地中構造体と同様の利点を有しながら、さらに、有機溶媒の浸透を抑えることができ、なおかつ、壁体としての形状・連続性を良好に保つことが可能であるような地中遮水壁を提供することその目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の地中遮水壁は、地盤中に壁体をなすように構築される地中遮水壁であって、
粉体ベントナイトと前記地盤を構成する地盤土とを混合した粉体ベントナイト混合土からなる第一の遮水壁と、深層混合処理工法によって形成された第二の遮水壁とを前記壁体の壁厚方向に積層してなることを特徴とする。
【００１３】
この地中遮水壁においては、上記のような二重構造が採用されることから、粉体ベントナイト混合土によって形成された地中遮水壁が単独で配置される場合に比較して、壁体の強度およびその止水性を向上させることが可能である。
【００１４】
請求項２記載の地中遮水壁は、請求項１記載の地中遮水壁であって、遮水対象の地下水の流下方向に対して、前記第二の遮水壁が上手側に位置する構成とされていることを特徴とする。
【００１５】
この地中遮水壁においては、上記のような構成が採用されるため、遮水対象の地下水に有機溶媒等が含まれている場合においても、これを第二の遮水壁において遮断することができ、第一の遮水壁に悪影響が及ぼされることがない。
【００１６】
請求項３記載の地中遮水壁の構築方法は、地盤中に壁体をなすように構築される地中遮水壁の構築方法であって、粉体ベントナイトと前記地盤を構成する地盤土とを混合して粉体ベントナイト混合土を形成し、該粉体ベントナイト混合土を用いて遮水対象の地下水の流下方向と交差する方向に延在するように第一の遮水壁を形成し、しかる後に、前記第一の遮水壁に対し前記流下方向の上手側に位置させるとともに、該第一の遮水壁に積層させて、深層混合処理工法により第二の遮水壁を形成することを特徴とする。
【００１７】
このように地中遮水壁の構築を行った場合、第一の遮水壁の強度は、地盤と同程度であり、第二の遮水壁を形成する際に、深層混合処理機の攪拌羽根が第一の遮水壁に接触したとしても、第一の遮水壁には損傷は生じない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態である地中遮水壁１を、廃棄物処分場２において滲出水を遮断するための遮水工として適用した場合の状況を示す図である。図中に示すように、地中遮水壁１は、廃棄物処分場２の周囲の地盤４中に対して、廃棄物処分場２を囲むように設けられたものであり、その下端１ａが地盤４中の不透水層５にまで到達する構成とされている。
【００１９】
また、図中に示すように、地中遮水壁１は、廃棄物処分場２からみて外側に位置する第一の遮水壁７と、内側に位置する第二の遮水壁８とを、地中遮水壁１の壁厚方向に積層させた二重構造を有する構成とされている。
【００２０】
これらのうち、第一の遮水壁７は、粉体ベントナイトと地盤４を構成する地盤土とを混合攪拌することによって形成された粉体ベントナイト混合土１０により形成されている。また、第二の遮水壁８は、深層混合処理工法により施工されたものであり、地盤４を構成する地盤土にセメントミルクを混合攪拌し、しかる後にこれらを固結させることによって形成されている。
【００２１】
以上が本実施の形態の地中遮水壁１の主要な構成であるが、次に、地中遮水壁１の構築方法について説明する。
まず、地盤４における地中遮水壁１の設置対象位置に、粉体混合式地盤改良装置（図示せず）の攪拌翼を貫入し、この貫入が完了した後に、攪拌翼を引き抜きつつ、攪拌翼に設けられた噴射口より粉体ベントナイトの地盤４に対する噴射を行う。さらに、これと同時に、攪拌翼を回転させることによって、粉体ベントナイトと地盤４を構成する地盤土との混合を行う。これにより、地盤４中に粉体ベントナイト混合土１０が、柱状に形成される。
さらに、このような粉体混合式地盤改良装置による作業を、地中遮水壁１の延在方向に連続して行うことによって、地盤４中に第一の遮水壁７が形成されることとなる。
【００２２】
次に、第一の遮水壁７に隣接するように第二の遮水壁８を構築する。
第二の遮水壁８を構築するにあたっては、深層混合処理機（図示せず）を用いて、第二の遮水壁８の設置対象位置の地盤４に対し、攪拌翼を貫入し、攪拌翼の貫入が完了したら、セメントミルクを投入しつつ攪拌翼を回転させながら地盤４より引き抜く。以上の作業を、第一の遮水壁７に沿って連続して行うことにより、地盤４中において第二の遮水壁８の構築が完了される。
【００２３】
上述の地中遮水壁１においては、第一の遮水壁７が粉体ベントナイト混合土により形成され、第二の遮水壁８が、深層混合処理工法によって形成されるとともに、これら第一および第二の遮水壁７，８が壁厚方向に積層される構成とされている。したがって、この地中遮水壁１は、粉体ベントナイト混合土によって形成された地中遮水壁が単独で地盤４中に配置される場合に比較して、強度が大きく、地盤４から大きな力が作用した場合においても、壁体としての連続性を保つことができる。さらに、この地中遮水壁１は、上記のような構成とされるため、粉体ベントナイト混合土によって形成された地中遮水壁が単独で地盤４中に配置される場合に比較して、その止水性においても優れたものとなる。
【００２４】
また、この地中遮水壁１においては、廃棄物処分場２から外側に第一の遮水壁７が配置され、内側に第二の遮水壁８が配置される構成とされる。したがって、廃棄物処分場２から有機溶媒を含んだ滲出水が地中遮水壁１に到達した場合には、この滲出水を、第一の遮水壁７によって遮断することができ、これにより、有機溶媒を含んだ滲出水が、第二の遮水壁８に到達することがない。
【００２５】
このように、第二の遮水壁８を遮水対象の地下水の流下方向の上手側に配置することによって、万一、地下水に有機溶媒が含まれていたとしても、粉体ベントナイト混合土１０によって形成された第一の遮水壁７に悪影響が及ぼされることを防ぐことができる。これにより、有機溶媒の浸透を抑制することができるだけでなく、地下水に有機溶媒が含まれる場合の遮水工としての安全性を確保することができる。したがって、この地中遮水壁１は、廃棄物処分場における遮水工として好適なものとなる。
【００２６】
さらに、本実施の形態の地中遮水壁１の構築方法においては、まず、第一の遮水壁７を先行して構築し、しかる後に、第二の遮水壁８を構築するという手順が採用されている。粉体ベントナイト混合土１０により形成された第一の遮水壁７の強度は、地盤４の強度と同程度であるため、上記のような手順を採用することによって、第二の遮水壁８を形成する際に、深層混合処理機の攪拌翼が第一の遮水壁７に接触したとしても、攪拌翼が衝撃を受けることがなく、なおかつ、第一の遮水壁７にも損傷等が生じることがない。したがって、このような構築方法を用いることにより、地中遮水壁１の施工を安全に行うことができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態において、本願発明の主旨を逸脱しない範囲内で、地中遮水壁１や廃棄物処分場２等の各部の構成、および地中遮水壁１を施工する上で用いられる機材等の詳細について、他の構成を採用するようにしても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る地中遮水壁においては、粉体ベントナイト混合土により形成された第一の遮水壁と、深層混合処理工法によって形成された第二の遮水壁とが、壁厚方向に積層される構成とされるために、粉体ベントナイト混合土によって形成された地中遮水壁が単独で地盤中に配置される場合に比較して、その強度を向上させることができ、これにより、地盤から大きな外力が作用するような場合においても、壁体としての連続性を保つことが可能となる。また、その止水性においても優れたものが実現できる。
【００２９】
請求項２に係る地中遮水壁においては、第二の遮水壁が、遮水対象の地下水の流下方向の上手側に配置されるために、地下水に有機溶媒が含まれていたとしても、第二の遮水壁によって有機溶媒の浸透を抑制することができるだけでなく、粉体ベントナイト混合土によって形成された第一の遮水壁に悪影響が生じることを防止することができる。これにより、有機溶媒が地下水に含まれる場合にも遮水工としての安全性を確保することが可能であり、例えば、本発明の地中遮水壁を、廃棄物処分場における遮水工として好適に用いることができる。
【００３０】
請求項３に係る地中遮水壁の構築方法によれば、粉体ベントナイト混合土により形成される第一の遮水壁が、深層混合処理工法により形成される第二の遮水壁に先行して構築されるため、第二の遮水壁を形成する際に、深層混合処理機の攪拌翼が第一の遮水壁に接触したとしても、攪拌翼が衝撃を受けることがなく、なおかつ、第一の遮水壁にも損傷等が生じることがない。したがって、このような手順により、地中遮水壁の施工を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の地中遮水壁が適用された廃棄物処分場の斜視断面図である。
【符号の説明】
１  地中遮水壁
２  廃棄物処分場
４  地盤
７  第一の遮水壁
８  第二の遮水壁
１０  粉体ベントナイト混合土
【図１】
0003637518.tif 000002