2022 Fiscal Year Research-status Report
Development and verification of groundwater cut-off technology using field-generated soil directly to enable zero emissions
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21K04254
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
小松 満 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50325081)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 地下水 / 止水技術 / 注入材 / 現地土 / 懸濁液 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，(1)懸濁液中の細粒分の粒度の調整方法，(2)透水係数の低減率，(3)注入範囲と流亡状況，を設定し，止水技術の効果を評価する室内試験を実施することを目的とし，2年目となる令和4年度は，上記の(2)を引き続き実施するとともに，(3)のうちの3-1)二次元通水下での注入実験に着手した。
その結果，透水係数の低減率の検討では，懸濁液注入後の通水試験から，既往の研究での知見である透水係数の低減効果の高い粘性係数である1～1.5dPa・s程度が該当することが判明するとともに，グラウタビリティー比と実験結果の注入可否の判断が整合する結果が得られた．また，注入後の通水試験後に供試体の区間毎に採取した試料の粒度分析を行って整理した粒径加積曲線から，いずれの区間においても細粒分が数％程度含有していることが確認できた．
また，二次元通水下での注入実験では，前面と背面に厚さ2cmのアクリル板を有し，回転軸により水平および鉛直での実験を可能とした幅100cm×高さ100cm×奥行15cmの鋼製土槽の中央からクレー懸濁液を圧入して注入範囲を把握するとともに，注入後に段階的に動水勾配を上昇させることで，透水性低減効果を流量と動水勾配の変化から，注入範囲の変化を間隙水圧の計測値から整理した．また，未通水条件と通水条件での圧入時の違いの有無について調べた．その結果，粒径の小さなクレー懸濁液は粒径の大きなクレー懸濁液に比べて浸透性が高いこと，さらに通水中の条件においても非通水時と同様に注入が可能であることが示唆された．また，注入後の形状に関して，粒径の小さなクレー懸濁液は浸透注入の傾向を示す楕円形であり，粒径の大きなクレー懸濁液は浸透割裂注入の傾向を示す横長であることが判明した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請時に設定した研究工程表（各年度四半期毎）では，2)水平一次元通水下での注入実験での効果確認および3-1)二次元通水下での注入実験を目標にしており，当初計画以上の検討を実施して良好な実験結果を得ることができた。論文投稿は，前年度の執筆が遅れていた1)注入材の作製の完了と2)の内容を合わせて1編，また，3-1)で１編投稿出来たことから，おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
二次元通水下での注入実験と注入範囲算定理論の構築：引き続き回転式二次元土槽を用いて断面および平面での注入実験を行い，流速と注入範囲の関係を明らかにする。なお，亀裂性岩盤を対象とした理論式による注入範囲と坑道採掘半径の関係の既往の研究による算出方法を参考に，未固結地盤への適用は未知であることから，注入材料の特性と注入圧力・注入量から注入範囲を算定できる理論式を構築する。
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