圧入空気による地盤強化と地下水の制御手法の基礎的研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555109
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 宇野 尚雄 岐阜大学, 工学部, 教授 (70021582)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉井 俊夫 岐阜大学, 工学部, 助手 (90196709) ; 佐藤 健 岐阜大学, 工学部, 助教授 (80135326)
• Keywords: 圧入空気 / 遮水性 / 透気性 / 土の間隙径 / 土の比表面積 / 圧入効率 / エア-カ-テン

Research Abstract

研究目的は地下水のある地盤中に空気または気泡を圧入して形成される飽和度の低い部分(エア-カ-テン)を実現することにより、止水効果や地盤改良の手法を開発するための基礎的技術指針を究明することである。
初年度の(1)1次元土中への透気試験、(2)圧入効率試験、(3)2次元的透気試験、に対して2年目の平成3年度は、(1)圧入空気による2次元的止水効果試験、(2)圧入空気と土粒子・間隙構造試験、および(3)不飽和シルト質土の透水試験、などを実施した。得られた結果を要約すると次のようである。
(1)圧入空気による2次元的止水効果試験:2次元土層地盤模型の底面に設けた小トンネルから圧入した空気による止水効果を実験的に調べた。空気圧と空気流量の間にはトンネル規模により決まる関係が見いだされたけれども、透水性を著しく低下させるにはかなり多量の空気流量が必要で、噴発させない範囲では止水性を実現することは困難であることが分かった。このため気泡材を代用して圧入することを試みようとしたが、気泡材がメ-カ-指示に従っても形成されず、好結果にはつながらなかった。改善を加えて更に検討する予定である。
(2)圧入空気と土粒子間隙構造試験:土粒子から成る間隙構造によって透水性が変化するが、透水性の約100倍も高い透気性試験により、その性状を調べたところ、島津製・比表面積測定器SS-100による測定値を利用して算出される間隙径が有力な説明変数となること、及び間隙の不安定さの表現因子となる可能性を見いだした。
(3)シルトの不飽和透水試験:砂質土に較べてシルトの不飽和透水には時間が透水係数に反比例して所要であること、土の水分保持特性を同時に得るためには薄い試料が好都合であることが分かった。

Research Products

• [Publications] 佐藤 健: "水銀圧入式ポロシメ-タ-による砂の間隙径分布の測定" 土木学会論文集No.445. III-18. (1992)
• [Publications] 宇野 尚雄: "透気試験による透水性評価" 土木学会論文集.
• [Publications] 宇野 尚雄: "模型砂地盤内への圧入空気の挙動の観察" 第26回土質工学研究発表会講演集. Vol.2. 1691-1692 (1991)
• [Publications] 宇野 尚雄: "比表面積測定に基づく土の物性に関する考察" 第26回土質工学研究発表会講演集. Vol.2. 1693-1694 (1991)
• [Publications] 宇野 尚雄: "比表面積測定に基づく土の透水性" 土木学会第46回年次学術講演会概要集. III-427. 876-877 (1991)
• [Publications] 宇野 尚雄: "浸透破壊における混合粒径による不均質性の影響" 土木学会中部支部平成3年度研究発表会概要集(平成4年3月). (1992)