(57)【要約】【課題】  力学的に安定しており、廃棄物の安定化が進む期間、長期にわたって汚染物質の外海への流出を防止できる護岸を提供すること。【解決手段】  水の深さ方向に設けられた細砂５の層と、細砂５の層の両外側に設けられた礫３の層と、細砂５の層と礫３の層との間に設けられた止水壁７とからなる護岸１を構築する。止水壁７には、垂直方向のスリット状の透水部９を設ける。透水部９では、透水性の中間支持材２５の両面に保護マット２３を配置する。潮位変動により処分場内１５の水位１９が外海１７の水位２１より高くなったとき、護岸１は、礫３の層と透水部９と細砂５の層とで水みちの間隙径や水の流速を変化させて乱流を起こし、処分場内１５から外海１９への水の流量を低減させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の深さ方向に設けられた、第１の材料からなる第１の層と、
前記第１の層の両外側に設けられた、前記第１の材料より粒径が大きい第２の材料からなる第２の層と、
前記第１の層と前記第２の層との間に設けられた、所定の位置に透水部を有する止水壁と、
を具備することを特徴とする護岸。
【請求項２】
前記第１の材料が細砂であり、前記第２の材料が礫であることを特徴とする請求項１記載の護岸。
【請求項３】
前記透水部は、スリット状であることを特徴とする請求項１記載の護岸。
【請求項４】
前記透水部は、透水性の中間支持材の両面に保護マットを配置したものであることを特徴とする請求項１記載の護岸。
【請求項５】
前記第２の層のうち一方に、遮水部材が設置されたことを特徴とする請求項１記載の護岸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、護岸に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海面処分場では、外海の潮位変動により、処分場内の水位が外海より高くなったり低くなったりする。従来、潮位が変動した際に、廃棄物から溶出した浸出水を外海へ流出させないため、処分場内から外海への流れの発生を防ぐための処置がなされてきた。
【０００３】
処分場から外海への浸出水の流出を防ぐためには、（１）護岸の一部に遮水シートや矢板を設け、護岸に遮水性を持たせる方法がある（例えば、非特許文献１参照）。また、（２）埋立処分場の海側の壁部を透水性護岸とし、廃棄物から発生する浸出水と透水性護岸の内部に侵入してくる海水との中和反応を透水性護岸の内部で完了させる方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】矢板式廃棄物埋立て護岸に対する構造安定性の評価（第３８回地盤工学研究発表会梗概集、ｐｐ．２３４３〜２３４４）
【特許文献１】特開平１１−２３５５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、（１）の方法では、地震時の遮水工破損、または、長期間の海水暴露による遮水材料の劣化や損傷によって、薄い遮水シートや鋼管矢板の遮水機能が急激に損なわれる可能性がある。遮水シートに損傷部ができると、シートとシート下部の材料との接合状況が悪い場合や、シート下部の材料の透水性が良い場合には、非常に大きな流量が生じてしまう。
【０００６】
遮水性が高いと言われている鋼管矢板についても、継手部に低透水性の材料が充填されていないと、遮水性は発揮されない。また、地震時にクラックが発生して水みちができてしまうと、遮水性が損なわれる。鋼管矢板が外海を背にしている場合には、クラック発生により、外海への浸出水の漏出は特に著しくなる。
【０００７】
護岸が遮水機能を有している場合、波浪などの影響により護岸に大きな水圧が作用し、転倒・滑動・滑りなどへの安定性が低下する。さらに、護岸の遮水性が高いため、処分場内水位が高くなり、潮位変動によって外海水位が低下したときに地震が起こると、安全率が１以下となり、滑り崩壊が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、力学的に安定しており、廃棄物の安定化が進む期間、長期にわたって汚染物質の外海への流出を防止できる護岸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するための本発明は、水の深さ方向に設けられた、第１の材料からなる第１の層と、前記第１の層の両外側に設けられた、前記第１の材料より粒径が大きい第２の材料からなる第２の層と、前記第１の層と前記第２の層との間に設けられた、所定の位置に透水部を有する止水壁とを具備することを特徴とする護岸である。
【００１０】
第１の材料は、例えば砂や細砂である。このとき、第２の材料は、砂や細砂よりも粒径が大きい礫等である。止水壁に設けられる透水部は、例えばスリット状である。透水部では、透水性の中間支持材の両面に保護マットを配置するのが望ましい。また、第１の層の両外側に設けられた第２の層のうち一方には、必要に応じて、遮水壁や遮水シート等の遮水部材が設置される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の護岸は、力学的に安定しており、廃棄物の安定化が進む期間、長期にわたって汚染物質の外海への流出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、処分場３１付近の垂直断面を示す図、図２は、処分場３１付近の水平断面を示す図である。図１は、図２のＢ−Ｂによる断面図を、図２は、図１のＡ−Ａによる断面図を示す。
【００１３】
図１、図２に示すように、処分場３１は、廃棄物１１の廃棄計画位置の外側を、護岸１で囲ったものである。護岸１は、細砂５の層、止水壁７、礫３の層による互層構造とする。細砂５の層は、水の深さ方向に設けられた第１の層である。細砂５の粒径は、直径０．１〜０．３ｍｍ程度とする。礫３の層は、細砂５の層の両外側に設けられた第２の層である。礫５の粒径は、直径２ｍｍ以上とする。
【００１４】
止水壁７は、細砂５の層と礫３の層の間に設けられる。止水壁７は、垂直方向のスリットである透水部９を有する。図２に示すように、２枚の止水壁７は、透水部９が重ならないように配置される。礫３の層の表層には、礫３と廃棄物とが混ざることを防ぐ保護マット（図示せず）が設置される。
【００１５】
図３は、止水壁７の一部の拡大図を示す。図３は、図２のＣに示す部分を拡大した図である。図３に示すように、止水壁７に設けられた透水部９では、止水壁７の面内に配置された中間支持材２５の両面に、保護マット２３が設置される。中間支持材２５は、例えばエンボスマットとする。保護マット２３は、水を通しつつ、透水部９を介して細砂５と礫３とが混ざるのを防ぐことができるような材質とする。
【００１６】
図１、図２に示すように、護岸１に囲まれた部分である処分場内１５では、必要に応じて地盤１３に遮水工（図示せず）が施される。護岸１は、不透水性の地盤１３、または、不透水性改良された地盤１３の上に構築される。処分場内１５には、ホース２９等を介して、廃棄物１１が廃棄される。廃棄物１１からは浸出水が溶け出すが、処分場内１５の海水との中和反応及び微生物の働きにより、徐々に安定化が進む。
【００１７】
次に、処分場３１付近での水の動きについて説明する。潮位変動によって、護岸１の外側の外海１７の水位２１と処分場内１５の水位１９に水位差が生じると、処分場３１では、完全に遮水されていない護岸１を介して水が出入りする。図４は、処分場内１５と外海１７に水位差が生じた状態の処分場３１の断面図を示す。処分場３１では、図４の矢印Ｄに示すように水が流れる際に、処分場内１５から外海１７へ汚染物質が流出することが問題となる。
【００１８】
図４の矢印Ｄに示すような、処分場内１５から外海１７への水の流れは、干潮時に外海１７の水位２１ａが低下して処分場内１５の水位１９ａが相対的に高くなった場合に、位置エネルギの違いによって生じる。処分場内１５の水は、構成材料が異なる礫３の層、止水壁７、細砂５の層を通って外海１７へ流出する。
【００１９】
このとき、止水壁７では、透水部９に水の流れが集中する。また、礫３の層から透水部９への流入時、透水部９から細砂５の層への流出時等には、水の流れる間隙の径が急激に変化する。これにより、透水部９では水の流速が大きくなり、乱流が生じ、流速の２乗に比例するエネルギの損失が生じる。
【００２０】
処分場内１５から外海１７への水の流れが生じたとき、護岸１の断面での水位分布を表すと、図４の折れ線２０に示すようになる。水位は、礫３の層や細砂５の層では、処分場内１５から外海１７に緩やかに低下し、低下したエネルギに比例した流量が生じる。しかしながら、止水壁７の透水部９では、乱流によるエネルギ損失のために水位が階段状に下がり、処分場内１５から外海１７へ流れる位置エネルギの一部を損失させることができる。
【００２１】
層流であれば、エネルギの損失は小さいが、護岸１では、乱流によるエネルギの損失を起こし、処分場内１５から外海１７への水の流量Ｑ’を、水の流れが層流である場合の流量Ｑに対し低減させる（Ｑ’＜Ｑ）。乱流によるエネルギ損失の事例について、以下に述べる。
【００２２】
図５は、水頭損失の事例を示すグラフである。図５は、井戸で揚水した場合の、揚水している井戸からの距離と水位低下量との関係を示したものであり、縦軸は水位低下量Ｓ（ｍ）を、横軸は揚水井戸中心からの距離ｒ（ｍ）を示す。図５に示す直線３１は、ダルシー則により計算した理論値である。曲線３３は、実際に揚水した場合の実測値から求めたものである。
【００２３】
ある揚水量のとき、層流であれば、理論的にはダルシー則による直線３１のような水位勾配で流れが生じる。しかし、実際の井戸では、揚水井戸中心に近い領域では水速が大きくなる。また、井戸の壁面には、原地盤とは異なる材料であるケイ砂を壁面に設置するため、原地盤から井戸の内部に水が流入する際に間隙径が大きく変わる。よって、乱流が生じ、エネルギの損失が起こる。
【００２４】
図５に示すように、揚水井戸中心からの距離ｒが０．１ｍのとき、理論的には所定流量では、直線３１に示すように１ｍ程度しか水位低下しないはずが、実際には乱流が生じ、曲線３３に示すように損失水頭３５が大きく水位は２．５ｍ程度低下する。逆に言えば、揚水した際に、揚水井戸中心からの距離ｒが２０ｍの位置と０．１ｍの位置では、曲線３３に示すように水位差が２．５ｍあるが、実際の流量は直線３１に示される水位差１．０ｍ分である。
【００２５】
図５に示す水頭損失の事例と同様の原理で、処分場３１においても、図１に示す護岸１を採用することで、処分場内１５の水位１９ａが外海１７の水位２１ａより高くなった場合の処分場内１５から外海１７への流量を微量に低減させることができる。これにより、護岸１と廃棄物１１の廃棄位置とを、潮位変動により生じる水位差に合わせて所定の距離だけ離せば、廃棄物１１から溶出した汚染物質を含む水が、処分場内１５から外海１７へ流出することを防ぐことができる。
【００２６】
透水部９を有する止水壁７は、礫３の層と細砂５の層の材料境界であり、仮に損傷して水の流れが生じても、透水部９と同様の理由によって、エネルギの損失による流量の低下が見込まれる。そのため、護岸１は、止水壁７が損傷しても、処分場内１５から汚染物質を外海１７に出さないという機能を維持することができる。
【００２７】
従来は、遮水壁などの遮水工に水圧が集中していたが、護岸１は処分場内１５と外海１７との間の水の出入りを許容しているため、過大な水圧がかかることがない。このため、護岸１は、地震時のすべり・滑動・転倒等に対する力学的安定性が高く、長期間安定した構造物となる。
【００２８】
次に、第２の実施の形態について説明する。図６は、他の処分場３１ａ付近の垂直断面を示す図である。図６に示すように、処分場３１ａでは、廃棄物１１の廃棄計画位置の周囲に、護岸１のかわりに護岸１ａを構築する。
【００２９】
護岸１ａは、護岸１と同様に、細砂５の層、止水壁７、礫３の層による互層構造であるが、処分場内１５側の礫３の層の内部に、遮水壁２７が埋設される。遮水壁は、不透水層まで根入れされた鋼管矢板などである。
【００３０】
護岸１ａを用いた場合にも、潮位変動に伴って護岸１ａに水圧が負荷するのを低減することができ、護岸１ａの力学的安定性を向上させることができる。また、地震などで遮水壁２７の遮水性が損なわれて非完全遮水護岸となった場合でも、護岸１と同様に汚染物質の漏出を防ぐことができ、環境への多重の安全性を確保できる。
【００３１】
次に、第３の実施の形態について説明する。図７は、他の処分場３１ｂ付近の垂直断面を示す図である。図７に示すように、処分場３１ｂでは、廃棄物１１の廃棄計画位置の周囲に、護岸１のかわりに護岸１ｂを構築する。
【００３２】
護岸１ｂは、護岸１と同様に、細砂５の層、止水壁７、礫３の層による互層構造であるが、処分場内１５側の礫３の層の表面付近に、遮水シート２９が設置される。
護岸１ｂを用いた場合にも、第２の実施の形態の護岸１ａを用いた場合と同様の効果が得られる。
【００３３】
なお、第１から第３の実施の形態では、第１の層を細砂５の層、第２の層を礫３の層としたが、各層の材質は、これらに限らない。また、止水壁７に設けられる透水部９の形状は、スリット状でなくてもよい。さらに、透水部９の構成は、図３に示すものに限らない。
【００３４】
例えば、処分場内１５側の止水壁７の透水部９にモニタリング用観測井戸（図示せず）を設置し、浸出水のモニタリングを行う場合もある。モニタリング用観測井戸は、処分場内１５に設けてもよい。
【００３５】
観測井戸でのモニタリングによって汚染物質が検出された場合には、外海１７側の止水壁７の透水部９等に、検出された汚染物質を分解して無害化するための粒状の化学的浄化材を混入する。粒状の化学的浄化材とは、例えば、鉄粉などの還元剤又は酸化剤である。透水部９に混入された粒状体は、処分場内１５から外海１７への水流が生じた際、浸出水に含まれる汚染物質と反応する。これにより、汚染物質は分解無害化され、外海１７には流出しない。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる護岸の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】処分場３１付近の垂直断面を示す図
【図２】処分場３１付近の水平断面を示す図
【図３】止水壁７の一部の拡大図
【図４】処分場内１５と外海１７に水位差が生じた状態の処分場３１の断面図
【図５】水頭損失の事例を示すグラフ
【図６】処分場３１ａ付近の垂直断面を示す図
【図７】処分場３１ｂ付近の垂直断面を示す図
【符号の説明】
【００３８】
１………護岸
３………礫
５………細砂
７………止水壁
９………透水部
１１………廃棄物
１５………処分場内
１７………外海
１９、１９ａ、２１、２１ａ………水位
２３………保護マット
２５………中間支持材
２７………遮水壁
２９………遮水シート
３１………処分場
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005248524.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005248524.tif 000007
【図６】
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【図７】
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