(57)【要約】【課題】施工性も良好で、保護マットによって凹凸の大きな下地層から遮水シートの遮水品質を確保することができる遮水構造を提供する。【解決手段】遮水シート１２と下地層６との間に下部保護マット１５が敷設され、該下部保護マット１５は、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定される。これにより、下地層６が、５〜５００ｋｇ／個の多数の石材で造成されていても、それに耐え得る下部保護マット１５の貫入抵抗力を確保でき、しかも、重量を軽量化することができるので、下地層６による遮水シート２の遮水品質を確保することができ、施工性も良好となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、
前記遮水シートと前記下地層との間に保護マットが敷設され、
前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とする遮水構造。
【請求項２】
前記保護マットの目付量に基づいて、前記遮水シートの厚みが設定されていることを特徴とする請求項１に記載の遮水構造。
【請求項３】
土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、
前記遮水シートと前記下地層との間に保護マットが敷設され、
該保護マットは、繊維材が積層された内部にテキスタイルが介在されていることを特徴とする遮水構造。
【請求項４】
前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とする請求項３に記載の遮水構造。
【請求項５】
土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、
前記遮水シートの下方に保護マットが敷設され、
該保護マットと前記下地層との間にジオグリッドが敷設され、
該ジオグリッドの格子間隔は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定され、該ジオグリッドのグリッドを構成する素材の外径は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定されることを特徴とする遮水構造。
【請求項６】
前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とする請求項５に記載の遮水構造。
【請求項７】
土質材料により造成された下地層の上層に保護マットを敷設し、前記保護マットの上層に遮水シートが敷設された遮水構造であって、
前記遮水シートの厚さは、３．５ｍｍ〜５．５ｍｍの範囲で設定されていることを特徴とする遮水構造。
【請求項８】
前記土質材料には、５〜５００ｋｇ／個の石材が多数使用されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の遮水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理型海面廃棄物処分場に敷設される遮水シートを保護する保護マットを備えた遮水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般廃棄物や産業廃棄物を焼却施設にて燃焼させた残渣である焼却灰は、陸上もしくは海面の管理型廃棄物処分場に埋め立てられている。管理型海面廃棄物処分場（以下、処分場という）は、場内の水が場外に浸出しないように、処分場として区画する、例えば傾斜堤護岸や混成堤護岸の側面、及び当該処分場の底面には遮水構造が施されている。当該遮水構造のひとつの工法としては、例えばポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ）製や、塩化ビニル（ＰＶＣ）製などの遮水シートを用いる場合がある。処分場の基準（(財)港湾空間高度化環境研究センター：管理型廃棄物埋立護岸設計・施工・管理マニュアル（改訂版），２００８．）では、遮水シートの厚みは１．５ｍｍ以上とされている。しかし、既往の処分場では、施工時の安全率を考慮して遮水シートの厚みは３．０ｍｍ以上が採用されている。この遮水シートを敷設する下地層の表面の不陸に、突起等があると、その突起等が遮水シートを突き刺したり、引っ掻いたりして、遮水シートを損傷する懸念があった。そのために、下地層の表面には、粒径の細かな土質材料を敷き、転圧や均し作業を行って不陸を整正している。前記土質材料は、粒径略６０ｍｍ以下の石材が多数用いられている。
【０００３】
ところで、下地層の上面には、土質材料の小さな凹凸から遮水シートの損傷を防止するための保護マットが敷設され、該保護マットの上面に遮水シートが敷設されている。また、遮水シートの敷設施工にあたって、遮水シートが潮汐や波浪により浮き上がらないように、遮水シート上にも土質材料を被せて遮水シートを安定させるようにしている。この時、遮水シート上の土質材料によっても遮水シートが損傷しないように、遮水シートの下側のみならず、上側にも同様の保護マットが敷設される（特許文献１参照）。
【０００４】
この保護マットには、長繊維不織布や短繊維不織布が用いられている。この長繊維不織布や短繊維不織布は、単位面積あたりの繊維量が所定質量となるように繊維材を複数層に分けて積層した後に、針を複数層に重ねた各層に貫通するように押し込むことで、各層の繊維材が上下層と絡まり、所定の厚みの不織布として製造されている。
【０００５】
また、施工時には、これら下部保護マット、遮水シート、上部保護マットをそれぞれ敷設する必要がある。これら３回の敷設作業は煩雑であり、施工時間が長くなる。このために、既往の標準施工方法では、下部保護マット、遮水シート及び上部保護マットを、製造工場にて三枚重ねた状態で一体化した三層ラミネート加工シートとして製造し、この三層ラミネート加工シートを、現地に敷設する作業が行われている。これにより、敷設作業が１回で済み、施工時間と施工費の縮減が図れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２５３９５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、遮水シートを用いた処分場の建設場所が、波浪の静穏度が確保されていない沿岸域となる場合、遮水シートの沈設前に、下地層となる土質材料（粒径が６０ｍｍ以下の多数の石材）のうち波打ち際のものが波浪等により洗掘されて法尻方向に崩落することが懸念される。下地層が設計形状を満足しない状態で遮水シートを敷設すると、遮水シートの敷設形状も設計形状を満足しないこととなる。したがって、下地層を設計形状に保持可能な材料で形成する対策が必要となる。その対策として、土質材料を波浪等により洗掘されるおそれのない、粒径が６０ｍｍより大きく、重量の大きな、例えば５〜５００ｋｇ／個の石材で下地層を形成する必要がある。
【０００８】
波浪の静穏度が確保されているのであれば、下地層の土質材料として、粒径が６０ｍｍ以下の石材を多数使用することが可能であり、この場合、隣接する石材間の間隔が小さいことと、また石材自体が転動するために、下地層の石材と保護マットとが石の面や石の角であっても多くの点で接触するために、遮水シートの上部から押さえ層の荷重やその後の埋立材による荷重が付与された状態になっても、下地層の石材から保護マットへの貫入力が小さくなり、遮水シートの遮水品質を確保することができる。この場合の既往実績では、保護マットの貫入抵抗力は約１５００Ｎを必要とし、保護マットには長繊維不織布が適用され、その目付量は８５０ｇ／ｍ２となっている。
【０００９】
しかしながら、下地層の土質材料として、例えば５〜５００ｋｇ／個の石材を多数使用すると、石材自体が転動しにくく、また隣接する石材間の間隔が大きくなり、下地層と保護マットとが少ない点で接触することになる。このような状態では、遮水シートの上部から押さえ層の荷重が付与された状態になると、下地層の石材から保護マットへの貫入力が大きくなり、下地層の石材により保護マットが損傷し、その結果、遮水シートの遮水品質が確保できなくなる可能性がある。
【００１０】
また、処分場における遮水シートの施工にあたっては、遮水シート自体の重量等の規格を既往の規格と同一にすると、その遮水シートの上下両面に配置される保護マットの仕様は、石材に対する貫入抵抗力を満足した上で厚さが薄く軽量である方が、施工性が良好になる。すなわち、施工時において、三層ラミネート加工シートを海面上に玉ブイ等を利用して、浮かした状態で仮係留している際や、海面での仮係留の状態から気中部に吊り上げる場合には、遮水シートの上下に一体化された各保護マットは海水に濡れた状態となっている。遮水シートと保護マットとはラミネート加工（熱融着）にて一体化されているが、各保護マットが水分を含み重くなり遮水シートと各保護マットとが剥離する懸念がある。そのために、保護マット自体は薄くし、重量は出来る限り軽量化したほうが望ましい。
【００１１】
また、別の敷設方法として、機械式のシート敷設機を使用することも想定される。この敷設方法は、陸上ヤードで芯材となる鋼管（例えば直径φ約９０ｃｍ、長さ約２４ｍ）に三層ラミネート加工シートをロール状に巻き取り、専用の吊り治具を使用して所定の箇所に誘導して、三層ラミネート加工シートの端部を敷設箇所の最上段に固定後、三層ラミネート加工シートを最下段に向けて引き出して沈設して敷設する方法である。この敷設方法においては、保護マットの厚みが厚くなると、巻き取り時に巻き取り径が大きくなるため、巻き取り可能長が短くなるなどの弊害が生じる。したがって、保護マットの厚みは必要最小限に抑えることが望ましい。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、施工性も良好で、下地層に粒径の大きな石材を用いた場合においても、保護マットの貫入抵抗力を増大させることによって施工性を損なうことなく、下地層の石材による遮水シートの遮水品質を確保することができる遮水構造を提供することを目的とする。ここに遮水シートの遮水品質とは、処分場の基準となる厚み１．５ｍｍ以上であり、漏水せず、母材の８０％以上の強度を有することと定義する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、前記遮水シートと前記下地層との間に保護マットが敷設され、前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とするものである。
請求項１の発明では、保護マットの必要な貫入抵抗力を確保することができる。また、単位重量当たりの貫入抵抗力が短繊維不織布よりも大きな長繊維不織布を採用することで、必要な貫入抵抗力を有する保護マットの重量を軽量化することができる。
【００１４】
なお、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３による試験方法によって、保護マットの貫入抵抗力を測定すると、例えば、目付量が約１２００ｇ／ｍ２では、貫入抵抗力が約２０００Ｎであり、目付量が約１５００ｇ／ｍ２では、貫入抵抗力が約２３００Ｎであり、目付量が約１７００ｇ／ｍ２では、貫入抵抗力が約２８００Ｎであり、従来の保護マットにおける、目付量が約８５０ｇ／ｍ２時の貫入抵抗力は約１５００Ｎであり、これよりも大きく、良好な結果を得ている。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記保護マットの目付量に基づいて、前記遮水シートの厚みが設定されていることを特徴とするものである。
請求項２の発明では、保護マットの目付量を大きく設定できる場合には、遮水シートの厚みを薄くすることができ、三層ラミネート加工シートの厚みを最小限に抑えることができる。なお、遮水シートの厚みの増加による費用は、保護マットの目付量の増加による費用よりも高価になるので、保護マットの目付量に基づいて、遮水シートの厚みを薄くすることができれば、経済的にも有利となる。
【００１６】
すなわち、例えば、遮水シートの厚みが３．０ｍｍであり、保護マットの目付量が８５０ｇ／ｍ２である場合に対して、法令基準値は１．５ｍｍ以上であることから、同等の応力条件下において、保護マットの目付量を１５００／ｍ２として貫入抵抗力を増加させることで、遮水シートの厚みを２ｍｍに減少させても、遮水シートの遮水品質を満足することが可能となるような場合である。このときの遮水シートの材料費の削減額は、保護マットの材料費の増加額より大きく、同一品質を維持した上で、経済的に安価となる。
【００１７】
請求項３の発明は、土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、前記遮水シートと前記下地層との間に保護マットが敷設され、該保護マットは、繊維材が積層された内部にテキスタイルが介在されていることを特徴とするものである。
請求項３の発明では、不織布の繊維の絡みによる貫入抵抗力に、テキスタイルによる面的な貫入抵抗力を加えることで、保護マットの貫入抵抗力を増加させることができ、遮水シートの遮水品質を確保することができる。
【００１８】
なお、テキスタイルの介在位置を保護マットの内部とすることで、遮水シートと保護マットとの層間摩擦係数を変更する必要がなく、設計上の適用性を確保する特徴がある。すなわち、遮水シートは主に管理型廃棄物処分場の護岸傾斜面に敷設されるため、傾斜面上で滑落に対する安定性が必要となる。そのため、遮水シートと保護マットの層間、および保護マットと石材との層間に一定以上の摩擦抵抗力が必要となり、設計上の摩擦係数が設定されている。この摩擦係数が発揮できるよう保護マットの表面材質が選定されている。したがって、テキスタイルを保護マットの表面に介在させると摩擦係数が低下し、傾斜面上の安定が損なわれることが懸念される。よって、テキスタイルの介在位置を保護マットの内部に配置することで、護岸の安定設計を変更することなく、適用することが可能となる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とするものである。
請求項４の発明では、保護マットの貫入抵抗力をさらに増加させることができ、遮水シートの損傷をさらに抑制することができる。なお、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３による試験方法によって、保護マットの貫入抵抗力を測定すると、例えば、目付量１５００ｇ／ｍ２では、貫入抵抗力が約２３００Ｎであるが、同じ目付量１５００ｇ／ｍ２でも中央部にポリプロピレン製のテキスタイルを挿入して介在させることで、貫入抵抗力は約２６００Ｎに増加する。
【００２０】
請求項５の発明は、土質材料により造成された下地層の上層に遮水シートを配置した遮水構造であって、前記遮水シートの下方に保護マットが敷設され、該保護マットと前記下地層との間にジオグリッドが敷設され、該ジオグリッドの格子間隔は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定され、該ジオグリッドのグリッドを構成する素材の外径は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定されることを特徴とするものである。
請求項５の発明では、下地層の石材の突起部が、ジオグリッドの格子間に僅かに突き刺さった状態で該ジオグリッドに捕捉されることで、石材の突起部が、それ以上保護マットに貫入できなくなる。その結果、保護マットへの貫入力が低減され、遮水シートの遮水品質を確保することができる。このジオグリッドを下部保護マットと一体化することで、突起部がジオグリッドに捕捉され、層間摩擦係数は設計値を満足することが可能となる。また、ジオグリッドの格子間隔を、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定して、グリッドを構成する素材の外径を、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定するので、ジオグリッドの強度を適宜向上させることができ、また保護マットへの貫入力を確実に低減させることができる。しかも、ジオグリッドを使用するので、ジオグリッドを敷設する際の作業性を向上させることができる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記保護マットは、長繊維不織布で構成され、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されていることを特徴とするものである。
請求項６の発明では、保護マットの貫入抵抗力をさらに増加させることができ、遮水シートの損傷をさらに抑制することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、土質材料により造成された下地層の上層に保護マットを敷設し、前記保護マットの上層に遮水シートが敷設された遮水構造であって、前記遮水シートの厚さは、３．５ｍｍ〜５．５ｍｍの範囲で設定されていることを特徴とするものである。
請求項７の発明では、保護マットにより、十分に遮水シートを下地層の石材から保護することができず、遮水シートが大きく伸びて変形した場合でも、遮水シートの健全な厚みが確保されているため遮水機能を十分果たすことができる。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において、前記土質材料には、５〜５００ｋｇ／個の石材が多数使用されていることを特徴とするものである。
請求項８の発明では、下地層の土質材料として、５〜５００ｋｇ／個の石材が多数使用された状態であっても、遮水シートを十分に保護することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の遮水構造によれば、下地層に敷設される保護マットの貫入抵抗力を増加させることができ、または、下地層から保護マットへ伝達される貫入力を低減させることができる。これにより、下地層が、５〜５００ｋｇ／個の多数の石材で造成されていても、本遮水構造により遮水シートの遮水品質を確保することができる。また、保護マットは、必要となる貫入抵抗力を確保する材料の中では、その厚みを最小限に抑え、さらに、重量も軽量化できるので、施工性も良好になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る遮水構造が採用された管理型廃棄物処分場の模式的断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る遮水構造を示す断面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る遮水構造を示す断面図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係る遮水構造を示す断面図である。
【図６】図６は、第４実施形態に係る遮水構造を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る遮水構造が施された混成堤護岸の断面図である。
【図８】図８は、従来の遮水構造が施された混成堤護岸の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
本発明の第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄ（図１には第１実施形態に係る遮水構造１ａが記載）は、図１に示すように、例えば、管理型海面廃棄物処分場２として区画する傾斜堤護岸３の傾斜面３ｂ、及び当該処分場２の底面２ａに施されている。詳しくは、傾斜堤本体３ａには、下方に向かって処分場２内に傾斜する傾斜面３ｂが形成され、該傾斜面３ｂに沿って、または場合によっては処分場２内の底面２ａまでに沿って、土質材料により下地層６が造成されている。図２も参照して、下地層６の土質材料には、傾斜面上では５〜５００ｋｇ／個の石材が多数使用され、底面では現地盤の岩盤やセメント改良地盤が掘削されて、凹凸が大きな状態である。該下地層６に沿って、第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄ（図１及び図２には第１実施形態に係る遮水構造１ａが記載）が敷設される。第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄに採用した三層ラミネート加工シート１０に沿って、押さえ層７が土質材料によって造成される。該押さえ層７の土質材料には、遮水シート１２を安定させるに十分な上載圧となるように、適切な粒径の石材（例えば粒径６０ｍｍ以下の砕石）が多数使用される。
【００２７】
まず、第１実施形態に係る遮水構造１ａを図３に基づいて説明する。
第１実施形態に係る遮水構造１ａには、三層ラミネート加工シート１０が採用される。該三層ラミネート加工シート１０は、遮水シート１２を上下から保護マット１４、１５で挟み込むようして三枚重ねた状態で一体化されたものである。
遮水シート１２は、所望の遮水機能を有し、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、または塩化ビニール（ＰＶＣ）などの合成樹脂製により構成される。該遮水シート１２は、その厚さが公称１．５〜３．０ｍｍ（製造実績１．５〜３．５ｍｍ）の範囲で設定される。
【００２８】
保護マット１４、１５は、以下の説明では、遮水シート１２の上面に敷設されるものを上部保護マット１４と称し、下地層６の上面で遮水シート１２との間に敷設されるものを下部保護マット１５と称する。上部及び下部保護マット１４、１５は不織布で構成される。該不織布は、繊維材の単位面積あたりの質量（公称目付量）や厚さを所定値となるように加工して、これを複数層（例えば、２層〜４層）、に亘って積層した後に、針を複数積層した各層に貫通するように押し込むことで、各層の繊維材が上下層と絡まりあうことで、所定の目付量や厚みを有するように構成される。この繊維材は、ポリエステル製であり、その径は１．５ｄｔｅｘ〜１３．０ｄｔｅｘ、好ましくは、その径は、２．５ｄｔｅｘ〜８．０ｄｔｅｘの範囲で設定される。ポリエステル製のため耐熱性、耐侯性、耐水性、耐油性、耐薬品性などに優れていて、製品の縦と横の引張応力や貫入抵抗などの物性差がほとんどない特徴を有している。
【００２９】
上部保護マット１４は、目付量８５０ｇ／ｍ２程度の長繊維不織布を採用する。短繊維不織布の場合は目付量１４００ｇ／ｍ２程度を採用する。
一方、下部保護マット１５は、長繊維不織布であって、遮水シート１２の厚みが３．０ｍｍに対して、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定される。
また、ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３による試験方法（貫入棒の直径：８ｍｍ、貫入速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ）によって、下部保護マット１５の貫入抵抗力を測定した一例では、長繊維不織布の目付量８５０ｇ／ｍ２の場合の貫入抵抗力は１５３８Ｎであるが、目付量１２００ｇ／ｍ２の場合の貫入抵抗力は２２６８Ｎであり、目付量１５００ｇ／ｍ２の場合の貫入抵抗力は２３１８Ｎであり、目付量１７００ｇ／ｍ２の場合の貫入抵抗力は２８５５Ｎである。上述した下地層６（５〜５００ｋｇ／個の石材が多数使用される下地層６）からの貫入抵抗力として十分な結果を得ている。
【００３０】
これは、施工場所での下地層の石材の配置条件を再現した室内実験および現地実証実験において、目付量１５００ｇ／ｍ２の下部保護マット１５を用いた場合、少なくとも載荷荷重８０ｋＰａまでの範囲で厚み３．０ｍｍの遮水シート１２に対しての遮水品質が確保できることが確認できた。またより極端な石材角を想定した有限要素法による数値解析（FEM解析）においても、目付量１７００ｇ／ｍ２の下部保護マット１５を用いた場合、少なくとも載荷荷重４５ｋＰａまでの範囲で厚み３．０ｍｍの遮水シート１２に対しての遮水品質が確保できることが確認できた。
【００３１】
その他の物性として、試験結果の一例を示すと、公称目付量が１５００ｇ／ｍ２の下部保護マット１５の場合には、以下のようになる。
厚さ（ｍｍ）：１１．７（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  押圧０．７ＫＰａ）
厚さ（ｍｍ）：９．７（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  押圧２．０ＫＰａ）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：４５６０（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  縦方向）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：５５９０（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  横方向）
伸び率（％）：９５（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  縦方向）
伸び率（％）：９５（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  横方向）
貫入抵抗力（Ｎ）：２２６８（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３準拠）
【００３２】
一方、公称目付量が１７００ｇ／ｍ２の下部保護マット１５の場合には、以下のようになる。
厚さ（ｍｍ）：１２．５（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  押圧２．０ＫＰａ）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：５２８８（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  縦方向）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：５７１１（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  横方向）
伸び率（％）：９３（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  縦方向）
伸び率（％）：８０（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  横方向）
貫入抵抗力（Ｎ）：２８５５（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３準拠）
【００３３】
下部保護マット１５の目付量に基づいて、遮水シート１２の厚みが設定される。すなわち、上述した実施形態では、下地層６に５〜５００ｋｇ／個の石材が使用される場合、遮水シート１２の厚みが３．０ｍｍに対して、下部保護マット１５は、遮水シート１２の品質確保として一律厚さ１．５ｍｍ以上を確保する伸び変形を許容する程度の貫入抵抗力を有する必要がある。そのため、下部保護マット１５の目付量は現地で載荷される上載荷重に応じて、その必要最小限の貫入抵抗力を発揮する下限値と、現地での不可抗力等を考慮した安全率に基づいた上で経済的に許容可能な上限値として、例えば１２００〜１６００ｇ／ｍ２の範囲で設定される。これに対して、例えば、下部保護マット１５の目付量が１５００〜１９００ｇ／ｍ２の範囲で設定され貫入抵抗力を増強させるならば、遮水シート１２の伸び変形が縮小するため、遮水シート１２の厚みを３．０ｍｍから例えば２．５ｍｍに変更設定してもよい。また、下部保護マット１５の目付量が１７００〜２０００ｇ／ｍ２の範囲で設定されるならば、遮水シート１２の厚みを同様に例えば２．０ｍｍに設定してもよい。さらに、１８００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されるならば、遮水シート１２の厚みを、処分場として法令基準値となる１．５ｍｍ（所望の遮水機能を有する最低厚さ）に設定してもよい。これにより、上述した複数の形態において、三層ラミネート加工シート１０としての厚みはさほど相違ないが、遮水シート１２の厚みの増加にかかる費用は、下部保護マット１５の目付量の増加にかかる費用よりも高価となるので、遮水シート１２の厚みが薄いほど経済的に有利となる。
【００３４】
そして、以上説明した、本発明の第１実施形態に係る遮水構造１ａでは、下部保護マット１５の目付量を、遮水シート１２の厚みに応じて、１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定するので、下部保護マット１５の貫入抵抗力を、従来の目付量８５０ｇ／ｍ２の場合よりも増加させることができ、下地層６が、５〜５００ｋｇ／個の多数の石材で造成されていても、下部保護マット１５により下地層６からの遮水シート１２の必要遮水品質を維持することができる。また、下部保護マット１５は、単位重量当たりの貫入抵抗力が短繊維不織布よりも大きな長繊維不織布を採用することで、必要な貫入抵抗力を確保すると共にその重量を軽量化することができる。これにより、三層ラミネート加工シート１０を敷設する際の施工性も良好となる。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態に係る遮水構造１ｂを図４に基づいて説明する。
なお、第２実施形態に係る遮水構造１ｂを説明する際には、第１実施形態に係る遮水構造１ａとの相違点だけを説明する。
第２実施形態に係る遮水構造１ｂでは、三層ラミネート加工シート１０において、長繊維不織布で構成されて、目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定される下部保護マット１５の、繊維材の内部にテキスタイル１８を介在させて構成されている。
【００３６】
テキスタイルは、例えばポリプロピレン製の織布である。この織布での製品例としては土嚢袋などがあり、荷重への耐力を有するものである。この織布の目付量は２０g／ｍ２〜３００g／ｍ２であり、好ましくは、その目付量は５０g／ｍ２〜１００g／ｍ２の範囲で設定される。また引張強さは１００Ｎ／５ｃｍ〜２０００Ｎ／５ｃｍであり、好ましくは、その引張強さは３００Ｎ／５ｃｍ〜１０００Ｎ／５ｃｍの範囲で設定される。またテキスタイルは、高強度ポリプロピレン製の織布や、スプリットフィルム等でも良い。
さらにテキスタイルを介在させるメリットとしては、以下の効果がある。三層ラミネート加工シート１０を法面となる下地層６の上に敷設し、押さえ層７の土質材料を積載した際には、下地層６の石材の突起部が三層ラミネート加工シート１０に少し貫入した状態で、法面の下方向（法尻方向）に引きずりこまれる事象が発生することが懸念される。少し貫入した状態で引きずりこまれると、その部分の下部保護マット１５の局部的な目付量が当初量より少なくなり、想定した貫入抵抗値が発現しないことが懸念される。そこで下部保護マット１５の層間にテキスタイル１８を介在させることで、押さえ層７の土質材料を積載した際の貫入量をテキスタイル１８が介在した位置までに抑制し、テキスタイル１８が介在した位置から遮水シート１２までの繊維量が削られることがなくなる。押さえ層７の土質材料を積載後には、埋立材によるさらなる上載荷重が三層ラミネート加工シート１０に作用することになる。この際の貫入抵抗力を確保することが可能となる。貫入抵抗力をより確保するためには、テキスタイル１８は下部保護マット１５の下地層６側に介在させることがより効果がある。
【００３７】
長繊維不織布（目付量：１５００ｇ／ｍ２）の厚み方向の中央部にテキスタイル１８を１枚介在させた下部保護マット１５の物性として、試験結果の一例を示すと、以下のようになる。
厚さ（ｍｍ）：９．３（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  押圧２．０ＫＰａ）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：６３６０（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  積層方向と同じ縦方向）
引張強さ（Ｎ／５ｃｍ）：４９２０（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  積層方向と直交する横方向）
伸び率（％）：９３（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  縦方向）
伸び率（％）：９４（ＪＩＳ  Ｌ  １９０８準拠  横方向）
貫入抵抗力（Ｎ）：２６５４（ＡＳＴＭ  Ｄ  ４８３３準拠）
【００３８】
そして、以上説明した、本発明の第２実施形態に係る遮水構造１ｂでは、下部保護マット１５の繊維材の内部にテキスタイル１８を介在させているので、下部保護マット１５への貫入抵抗力（２６５４Ｎ）を、第１実施形態に係る遮水構造１ａに採用した下部保護マット１５の貫入抵抗力（２２６８Ｎ）よりも増加させることができ、遮水シート１２の必要遮水品質を維持することができる。
【００３９】
なお、第２実施形態に係る遮水構造１ｂに採用した下部保護マット１５では、各層間のいずれかにテキスタイル１８を１枚介在させているが、下部保護マット１５の内部にテキスタイル１８を繊維材と互層状態として複数枚介在させるように構成してもよい。
また、第２実施形態に係る遮水構造１ｂに採用した下部保護マット１５は、長繊維不織布で構成されて、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されているが、目付量８５０ｇ／ｍ２程度の長繊維不織布、あるいは目付量１４００ｇ／ｍ２程度の短繊維不織布を下部保護マット１５として採用して、単一または複数枚のテキスタイル１８により必要な貫入抵抗力を有するように構成してもよい。この実施形態では、下部保護マット１５単体としての厚みは従来と相違なく、その上で従来よりも貫入抵抗力を増加させることができるので、三層ラミネート加工シート１０を敷設する際の施工性も良好となる。
【００４０】
次に、本発明の第３実施形態に係る遮水構造１ｃを図５に基づいて説明する。
なお、第３実施形態に係る遮水構造１ｃを説明する際には、第１実施形態に係る遮水構造１ａとの相違点だけを説明する。
第３実施形態に係る遮水構造１ｃは、三層ラミネート加工シート１０と、ジオグリッド２０と、を備えて構成される。すなわち、三層ラミネート加工シート１０の、長繊維不織布で構成されて、目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定される下部保護マット１５と、下地層６との間にジオグリッド２０が介在されて構成されている。ジオグリッド２０は、いわゆる土木用途の補強材であり、格子状のシート材にて構成される。ジオグリッド２０は、その材質が、ポリプロピレンやポリエチレン等の高分子化合物にて構成される。ジオグリッド２０は、その格子間隔は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定される。好ましくは、その格子間隔は、３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲で設定される。ジオグリッド２０のグリッドを構成する素材の外径は、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲で設定される。好ましくは、外径は、３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲で設定される。
【００４１】
そして、以上説明した、本発明の第３実施形態に係る遮水構造１ｃでは、下地層６の石材の突起部が、ジオグリッド２０の格子間に僅かに突き刺さった状態で該ジオグリッド２０に捕捉されることで、石材の突起部が、それ以上下部保護マット１５に貫入できなくなる。その結果、下地層６から下部保護マット１５に伝達される貫入力が低減されるので、下地層６が、５〜５００ｋｇ／個の多数の石材で造成されていても、遮水シート１２の必要遮水品質を維持することができる。
【００４２】
なお、第３実施形態に係る遮水構造１ｃに採用した下部保護マット１５は、長繊維不織布で構成されて、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されているが、目付量８５０ｇ／ｍ２程度の長繊維不織布、あるいは目付量１４００ｇ／ｍ２程度の短繊維不織布を下部保護マット１５に採用して、しかも、ジオグリッド２０の仕様を適宜選定することで、該ジオグリッド２０の配置により下地層６から下部保護マット１５に伝達される貫入力を、下部保護マット１５を構成する、目付量８５０ｇ／ｍ２程度の長繊維不織布（あるいは目付量１４００ｇ／ｍ２程度の短繊維不織布）の貫入抵抗力より小さくなるまで低減させるように構成してもよい。この実施形態では、下部保護マット１０としての厚みは従来と相違なく、その上で従来よりも下地層６からの貫入力を低減させることができるので、三層ラミネート加工シート１０を敷設する際の施工性も良好となる。
【００４３】
また、第３実施形態に係る遮水構造１ｃに採用した下部保護マット１５は、長繊維不織布で構成されて、その目付量が１２００〜２１００ｇ／ｍ２の範囲で設定されているが、第２実施形態に係る遮水構造１ｂに採用した下部保護マット１５（テキスタイル１８を含む）と下地層６との間にジオグリッド２０を介在させて構成してもよい。
【００４４】
次に、本発明の第４実施形態に係る遮水構造１ｄを図６に基づいて説明する。
なお、第４実施形態に係る遮水構造１ｄを説明する際には、第１実施形態に係る遮水構造１ａとの相違点だけを説明する。
第４実施形態に係る遮水構造１ｄでは、三層ラミネート加工シート１０において、下部保護マット１５には、目付量８５０ｇ／ｍ２程度の長繊維不織布、あるいは目付量１４００ｇ／ｍ２程度の短繊維不織布が採用される。遮水シート１２は、その厚みが３．５〜５．５ｍｍの範囲で設定されている。
【００４５】
そして、以上説明した、第４実施形態に係る遮水構造１ｄでは、下地層６が、５〜５００ｋｇ／個の多数の石材で造成されており、下部保護マット１５により、十分に遮水シート１２を下地層６の石材から保護することができず、遮水シート１２が大きく伸びて変形した場合でも、遮水シート１２の残存厚みが１．５ｍｍ以上確保され、遮水機能を十分果たすことができる。
【００４６】
なお、他の実施形態に係る遮水構造として、三層ラミネート加工シート１０の厚みとしては厚くなり、工費や工期の面で不利になるものの、第１実施形態に係る遮水構造１ａに採用した下部保護マット１５と、第４実施形態に係る遮水構造１ｄに採用した遮水シート１２とを組み合わせてもよい。また、第２実施形態に係る遮水構造１ｂに採用した下部保護マット１５と、第４実施形態に係る遮水構造１ｄに採用した遮水シート１２とを組み合わせてもよい。さらに、第１または第２実施形態に係る遮水構造１ａまたは１ｂの下部保護マット１５と、第３実施形態に係る遮水構造１ｃに採用したジオグリッド２０と、第４実施形態に係る遮水構造１ｄに採用した遮水シート１２とを組み合わせてもよい。さらにまた、第３実施形態に係る遮水構造１ｃに採用したジオグリッド２０と、第４実施形態に係る遮水構造１ｄに採用した下部保護マット１５及び遮水シート１２とを組み合わせてもよい。
【００４７】
ところで、参考までに、従来の、遮水シートによる遮水構造が施された一例である混成堤護岸３は、図８に全断面の一部を示すように、海底地盤に造成した捨石マウンド３０上に据付けられた直方体状のケーソン３１と、該ケーソン３１の処分場２側に５〜１００ｋｇ相当の石材を多数投入して造成された裏込層３２と、該裏込層３２の傾斜面に沿って、粒径６０ｍｍ以下の石材を多数投入して造成された下地層６と、該下地層６に沿って敷設された従来の三層ラミネート加工シート１０と、該三層ラミネート加工シート１０に沿って造成された押さえ層７と、を備えて構成される。さらにもう一重の三層ラミネート加工シート１０が敷設されるがここでは説明を省略する。
【００４８】
しかしながら、本発明の第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄを採用すると、上述した従来の遮水構造が施された混成堤護岸３から下地層６の施工を省くことができる。すなわち、本発明の第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄが施された混成堤護岸３では、図７に示すように、裏込層３２に沿って下地層６を造成する必要はなく、裏込層３２に沿って直接第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄを敷設することができる。具体的には、本発明の第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄが施された混成堤護岸３では、直方体状のケーソン３１と、該ケーソン３１の処分場２側に５〜１００ｋｇ相当の石材を多数投入して造成された裏込層３２と、該裏込層３２に沿って敷設された第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄと、該第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄに沿って造成された押さえ層７と、を備えて構成することができる。
これにより、上述した、本発明の第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄを採用すれば、混成堤護岸３を形成するための施工費と工期を削減するとともに、処分場の内容量も大きくすることができる。
【００４９】
なお当然ながら、ケーソン３１を使用せず、捨石を海底面から気中部まで積み上げ、該捨石の傾斜面に沿って、粒径６０ｍｍ以下の石材を多数投入して造成された下地層６と、該下地層６に沿って敷設された第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄと、該第１〜第４実施形態に係る遮水構造１ａ〜１ｄに沿って造成された押さえ層７と、を備えて構成される傾斜堤護岸３を採用することもできる。
【符号の説明】
【００５０】
１ａ〜１ｄ  遮水構造，６  下地層，１４  上部保護マット，１５  下部保護マット，１８  テキスタイル，２０  ジオグリッド
【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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【図７】
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【図８】
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