SWP工法におけるオートシーリング効果を利用したダム漏水対策とその応用
1.はじめに
昨今、沖縄や愛知県等のダムで浸透流等により、ダム下流の地表へ湧水として表れる事が大きな問題として表面化しています。
ここで、スーパーウェルポイント工法の特長でも有る、大きなバキューム効果を(深度に関係なく、負圧効果Pv≒-8.5t/㎡位期待出来ます。尚、ウェルポイント工法ではGL・6.Om位でPv≒-2.5t/㎡位です)地中で作用させますと、目詰りが発生します。
スーパーウェルポイント工事の多くの現場例で、オープン掘削の土留壁内排水における根入れ部分のスイング洗浄(以下SW洗浄と称する。)を行なうと、壁の外周りの部分が自動的に目詰りが発生し、少ない揚水量(Q'≒1/5~1/20Q以下)で目的のの水位は低下するが外廻りの水位がほとんど低下しない事が確認されております。
この現象の1つの理由に、壁外周りからの地下水の流入ゾーンが目詰りを発生するものと推定されています。
自動的に水みち等の目詰りを発生させ、止水効果を高めるこの現象を「オートシーリング効果」と呼ぶ事とし、ダムサイト基礎地盤の止水性を高める事を目的として、提案させて頂きます。
大きなダムは別としても、中~少の農業用溜池や基岩が琉球石灰岩等多孔質岩や、軟~中硬岩層の上に出来たダム等で、採用されるケースが多いものと思います。
尚、地すぺり等の地域でも有効と思います。
2.オートシーリング効果
a)重力排水
尚、ウェルポイント工法ではGL-6.0m位でPv≒-2.5t/㎡くらいです。
b)スーパーウェルポイント工法(バキューム吸引揚水)
3.ダムサイト下流に於けるオートシーリング効果
オートシーリング効果
①浸透流によって発生した水みち等、堆積土の細粒分や粘性土分がバキューム吸引され、目詰りが自動的に発生し、オートシーリングされる。
②ダム下流での湧水をスーパーウェルポイント工法で地中にて揚水する為、表面に出る事なく処理出来ます。
③目詰りの発生材料は、細粒分,粘性土分は自然界に有るもので、永久的に安定して止水性が保持されます。
④バキューム状態での湧水は、重力揚水にもどした時には、より止水性を増します。
4.大深度真空グラウト工法(SWP・G工法)
スーパーウェルポイント工法では揚水開始後、1~3ヶ月位連続運転を行なうと極端に揚水量が減り(q≒5㍑/min以下に)ほぼ圧密脱水や、オートシーリング効果が完成したものと思います。(但し土質条件,粘性土地盤や止水性の高い地盤)
しかし、それ以上の止水効果を高めるには、永久グラウト材を用いた大深度における真空グラウト工法(アサヒテクノ提案)が有効です。
永久グラウト材としては、珪酸ソーダ(水ガラス)を使用しない薬液注入の様なゲルタイムを有した二液注入材が望ましい。又、セメント系等のホモゲル強度の強い材料が望ましい。よって、これら条件のクリアした注入材AQシリーズを提案します。尚、この工法は地すべり対策としても有効です。
SWP・Gの効果
①グラウトの到達時問に応じて、ゲルタイムを設定して「水みち」をバキューム吸引にて誘導させて、注入する方法で浸透個所を集中して、グラウトで固め止水効果を高め弱線ゾーンを地盤改良する方法です。
②地表や湖底ヘグラウトがリークする場合には注入材をAQ-2に切変えて、グラウトパッカーとして使用し、リーク防止をした後に注入を再会する事が出来ます。
③グラウトのリークは地表ヘリークするより、バキュームにより吸引される為、「水みちへの注入が容易です。」
5.地すべり現場への応用
6.管理型産業廃棄物処分場への応用
特長
①処分場内は負圧状態で、止水壁外周りは大気圧の状態です。又、地下水位は常に処分場内が低く、絶対に外の地盤には処分場の地下水が漏れる事はありません。
②バキューム吸引された地下水は、排水処理プラントで完全に清水へと浄化して排水する為、安全です。
③SW洗浄によりシート下の地盤の浄化が常に出来、管理しながら長期安定して安全に管理出来ます。