JP6589695B2 - Evaluation method and quality control method of soil for water input - Google Patents
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Description
本発明は、水域投入用土壌の評価方法および品質管理方法に関する。特に、水域投入用土壌が、投入予定水域において巻き上がりを生じさせるか否かを簡便に評価できる方法および当該評価方法を用いて水域投入用土壌の品質を管理する方法に関する。 The present invention relates to an evaluation method and a quality control method for soil for water input. In particular, the present invention relates to a method capable of simply evaluating whether or not the water input soil causes rolling up in the planned input water region and a method of managing the quality of the water input soil using the evaluation method.
泥土は、土粒子と水とを含み、その含水比が高いものであり、たとえば、航路、泊地、河川等の浚渫により生ずる浚渫土、あるいは、掘削等の建設工事で排出される建設排土等が例示される。泥土は、含水比が高いため、軟弱であり、ダンプトラック等に山積みして搬送するのが困難であり、その上を人が歩けない程度の流動性を有する状態となっている。 Mud soil contains soil particles and water, and has a high water content ratio. For example, dredged soil caused by dredging, such as navigation routes, anchorages, rivers, or construction soil discharged by construction work such as excavation. Is exemplified. The mud is soft because it has a high water content ratio, and is difficult to stack and transport on a dump truck or the like, and has fluidity that prevents people from walking on it.
このような泥土は、港湾工事や海域環境修復事業等において、水域に投入され、干潟・浅場の造成や窪地の埋め戻し等に用いられている。しかしながら、泥土をそのまま用いた場合、圧密沈下、耐波安定性、泥土の流失等を改善するための対策が必要となり、施工コストが上昇するという問題がある。 Such mud is thrown into the water area for port construction and marine environment restoration projects, etc., and is used for the creation of tidal flats and shallow areas and backfill of depressions. However, when mud is used as it is, measures to improve consolidation settlement, wave resistance stability, mud runoff, and the like are necessary, and there is a problem that construction costs increase.
このような問題に対し、製鉄工程の副産物であるスラグを、泥土に混合することにより、強度付加や環境負荷の改善を図った改質泥土を製造する方法が提案されている（たとえば、特許文献１を参照）。泥土を改質した改質泥土を、干潟・浅場の造成や窪地の埋め戻し等に用いることにより、泥土をそのまま用いた場合に必要とされた対策を不要あるいは縮小することにより、施工コストを低減することが可能となる。 For such problems, a method for producing modified mud with improved strength and improved environmental load has been proposed by mixing slag, which is a by-product of the steelmaking process, with mud (for example, patent literature). 1). By using modified mud that has been modified from mud for the creation of tidal flats and shallow areas and backfilling depressions, construction costs can be reduced by eliminating or reducing the measures required when mud is used as is. It becomes possible to do.
港湾工事や海域環境修復事業等において、水域に投入される土壌には、強度や環境負荷物質の溶出抑制等の様々な特性が要求される。このような特性の１つとして、水中における土壌の巻き上がりの抑制が例示される。水中における土壌の巻き上がりとは、土壌が海水等の水中に投入施工された後、潮流や船舶の航行に起因して水中で生じる水流により、土壌の表層部の一部が水中に流出する現象である。巻き上がりが生じると、水中が濁り、土壌の流失を招くため、好ましくない。 In port construction and marine environment restoration projects, soils that are thrown into water are required to have various characteristics such as strength and suppression of leaching of environmentally hazardous substances. As one of such characteristics, suppression of soil roll-up in water is exemplified. Soil roll-up in water is a phenomenon in which part of the surface layer of the soil flows into the water due to the water flow that occurs in the water due to tidal currents or ship navigation after the soil is put into the water such as seawater. It is. If the roll-up occurs, the water becomes turbid and soil is washed away, which is not preferable.
したがって、強度等の特性に問題ない場合であっても、巻き上がり抑制の観点から土壌が評価されていなければ、水域投入後に巻き上がりが生じ、土壌が流失する恐れがある。 Therefore, even if there is no problem in characteristics such as strength, if the soil is not evaluated from the viewpoint of curling up, there is a risk that the soil will be washed away after the water is introduced and the soil will be washed away.
水流の強弱は、水の流速に対応するが、特に、海中においては、土壌が投入される海域での潮流の強さが、海域により異なり、その結果、海水の流速も異なっている。 The strength of the water current corresponds to the flow velocity of the water. In particular, in the sea, the strength of the tide in the sea area into which the soil is introduced varies depending on the sea area, and as a result, the flow speed of the sea water also varies.
そのため、同じ土壌を投入した場合であっても、海域により、巻き上がりが生じる場合と、生じない場合とがある。さらに、水域投入用土壌として用いる泥土の性質は、採取場所等により異なるため、これも巻き上がりの有無に関係する。したがって、巻き上がりが生じるか否かについて評価する必要がある。しかしながら、これを簡便に評価する方法は知られていない。 For this reason, even when the same soil is introduced, there are cases where rolling up occurs or not depending on the sea area. Furthermore, since the nature of the mud used as the water input soil varies depending on the sampling location, etc., this also relates to the presence or absence of rolling up. Therefore, it is necessary to evaluate whether roll-up occurs. However, a method for simply evaluating this is not known.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされ、水域投入用土壌の巻き上がり特性を簡便に評価する方法、および、当該評価方法により得られた結果を活用して、水域投入用土壌の品質を管理する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and a method for simply evaluating the roll-up characteristics of the water input soil and the results obtained by the evaluation method are used to manage the quality of the water input soil. It aims to provide a way to do.
上記の課題を解決するために、本発明者らは、水域投入用土壌の特性と、巻き上がりが生じ始める水の流速値（以降、巻き上がり限界流速値ともいう）と、の関係を検討した結果、土壌の粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との間に、定量的な対応関係があることを見出した。本発明者らは、これらの知見に基づき、本発明を完成させるに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors examined the relationship between the characteristics of the water input soil and the water flow velocity value at which rolling starts to occur (hereinafter also referred to as the rolling-up limit flow velocity value). As a result, it was found that there is a quantitative correspondence between the soil viscosity resistance and the rolling-up limit flow velocity value. Based on these findings, the present inventors have completed the present invention.
すなわち、本発明の態様は、
（１）水中において水域投入用土壌の巻き上がりが生じ始める水の流速値と、前記水域投入用土壌の粘性抵抗を示す指標と、の対応関係を求めることにより、前記水域投入用土壌の巻き上がり特性を評価することを特徴とする水域投入用土壌の評価方法である。
（２）前記粘性抵抗を示す指標が、前記水域投入用土壌のフロー値であることを特徴とする（１）に記載の水域投入用土壌の評価方法である。
（３）前記粘性抵抗を示す指標が、前記水域投入用土壌のベーンせん断強度であることを特徴とする（１）に記載の水域投入用土壌の評価方法である。
（４）水域投入用土壌の巻き上がりが生じ始める水の流速値は、前記水域投入用土壌を試料とするタンクリーチング試験において、水を撹拌して生じる水流を前記水域投入用土壌に作用させることにより、水中に前記水域投入用土壌の巻き上がりに起因する濁りが生じた時点における水の流速値であることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の水域投入用土壌の評価方法である。
（５）前記水域投入用土壌が、泥土または改質泥土であることを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の水域投入用土壌の評価方法である。
（６）（１）から（５）のいずれかに記載の水域投入用土壌の評価方法により求められた前記対応関係に基づき、前記水域投入用土壌の投入予定水域の流速に対して、前記水域投入用土壌の巻き上がりが生じないように、前記粘性抵抗を管理することを特徴とする水域投入用土壌の品質管理方法である。
（７）前記対応関係に基づき、前記水域投入用土壌を改質して前記粘性抵抗を管理することを特徴とする（６）に記載の水域投入用土壌の品質管理方法である。
That is, the aspect of the present invention is
(1) Rolling up the soil for water input by determining the correspondence between the flow rate of water that starts to roll up the soil for water input in water and an index indicating the viscous resistance of the water for water input It is an evaluation method of soil for water input characterized by evaluating characteristics.
(2) The evaluation method for soil for water input according to (1), wherein the index indicating the viscous resistance is a flow value of the soil for water input.
(3) The index for indicating the viscous resistance is the vane shear strength of the water input soil, the evaluation method of the water input soil according to (1).
(4) The water flow velocity value at which the rolling of the water input soil begins to occur is that the water flow generated by stirring water acts on the water input soil in the tank leaching test using the water input soil as a sample. According to (1) to (3), the water flow rate at the time when turbidity due to rolling up of the water input soil occurs in the water is obtained. It is an evaluation method.
(5) The evaluation method of the water input soil according to any one of (1) to (4), wherein the water input soil is mud or modified mud.
(6) Based on the correspondence obtained by the evaluation method for soil for water input according to any one of (1) to (5), the water area is determined with respect to the flow rate of the water input planned water area of the water input soil. It is a quality control method for water input soil, characterized in that the viscous resistance is managed so that the input soil does not roll up.
(7) The quality control method for water input soil according to (6), wherein the viscosity resistance is managed by modifying the water input soil based on the correspondence.
本発明によれば、水域投入用土壌の巻き上がり特性を簡便に評価する方法、および、当該評価方法により得られた結果を活用して、水域投入用土壌の品質を管理する方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a method for simply evaluating the roll-up characteristics of soil for water input, and a method for managing the quality of soil for water input by utilizing the results obtained by the evaluation method. Can do.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
（水域投入用土壌の評価方法）
本実施形態に係る水域投入用土壌の評価方法では、水域投入用土壌の粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との対応関係を求めて、水域投入用土壌の巻き上がり特性を評価する。
(Evaluation method of soil for water input)
In the evaluation method of the water input soil according to the present embodiment, the correspondence between the viscosity resistance of the water input soil and the roll-up critical flow velocity value is obtained, and the roll-up characteristics of the water input soil are evaluated.
（水域投入用土壌）
評価対象である水域投入用土壌としては、泥土または改質泥土が例示される。泥土は、少なくとも粘土質の土粒子と水とを含み、高い含水比を示し、ダンプトラック等に山積みして搬送するのが困難であり、その上を人が歩けない程度の流動性を有する状態を示すものである。
(Soil for water input)
Examples of the water input soil to be evaluated include mud or modified mud. Mud soil contains at least clayey soil particles and water, has a high water content ratio, is difficult to stack and transport on dump trucks, etc., and has fluidity that prevents people from walking on it Is shown.
泥土としては、浚渫土、建設排土等が挙げられる。浚渫土は、港湾、河川、運河等の航路や泊地を拡げる目的や、河川、湖沼、ダム等の水底や海底の汚泥・底質汚染を除去する目的等を含めて、総じて浚渫により発生する土である。また、建設排土は、掘削等の建設工事で排出される土である。 Examples of mud include dredged soil and construction soil. Dredged soil is generally generated by dredging, including the purpose of expanding the routes and anchorage of ports, rivers, canals, etc., and the purpose of removing sludge and sediment from the bottom of the river, lakes, dams, etc. It is. Construction soil is soil discharged by construction work such as excavation.
改質泥土は、泥土を脱水して強度を付加したもの、あるいは、セメント、石灰、鉄鋼スラグ等の固化材を添加して、強度を付加したり、ｐＨを中性に近づけたり、リンや硫化水素の発生を抑制したものである。 The modified mud is made by dewatering mud or adding strength, or by adding a solidifying material such as cement, lime or steel slag to add strength, bringing the pH closer to neutrality, phosphorus or sulfide. This suppresses the generation of hydrogen.
（粘性抵抗）
まず、水域投入用土壌の粘性抵抗を評価する。具体的な粘性抵抗としては、土の硬さを評価する方法により評価可能な指標であればよい。本実施形態では、粘性抵抗の指標として、フロー値またはベーンせん断強度を用いる。
(Viscous resistance)
First, the viscous resistance of soil for water input is evaluated. Specific viscosity resistance may be any index that can be evaluated by a method for evaluating the hardness of soil. In this embodiment, a flow value or vane shear strength is used as an index of viscous resistance.
フロー値は、日本道路公団規格のＪＨＳ Ａ３１３の「エアモルタル及びエアミルクの試験方法」におけるシリンダー法に準拠して測定する。 The flow value is measured according to the cylinder method in “Testing method of air mortar and air milk” of JHS A313 of Japan Highway Public Corporation standard.
具体的には、まず、平滑なガラス板あるいはアクリル板の上に直径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍの上下面が開放された円筒形のフローコーンを下面側がガラス板等に接触するように置く。フローコーンに測定試料（水域投入用土壌）を隙間がないように詰めて、上面側を均す。その後、フローコーンを一定の速度で鉛直方向に引き抜く。フローコーンが引き抜かれた測定試料はその粘性抵抗に応じて広がるので、最も広がった直径と、当該方向に垂直な方向の直径と、を測定し、その平均値をフロー値とする。粘性抵抗が低い、すなわち、流動性が高い場合には、広がりが大きくなる傾向にあり、フロー値も大きくなる。一方、粘性抵抗が高い、すなわち、流動性が低い場合には、ほとんど広がらない傾向にあり、フロー値も小さくなる。なお、フローコーンの直径は８０ｍｍであるため、フロー値の最小値も８０ｍｍとなる。 Specifically, first, a cylindrical flow cone having a diameter of 80 mm and a height of 80 mm is opened on a smooth glass plate or acrylic plate so that the lower surface side contacts the glass plate or the like. Fill the flow cone with the measurement sample (soil for water injection) so that there is no gap, and level the upper surface. Thereafter, the flow cone is pulled out at a constant speed in the vertical direction. Since the measurement sample from which the flow cone has been drawn widens according to its viscous resistance, the most widened diameter and the diameter in the direction perpendicular to the direction are measured, and the average value is taken as the flow value. When the viscous resistance is low, that is, when the fluidity is high, the spread tends to increase and the flow value also increases. On the other hand, when the viscous resistance is high, that is, when the fluidity is low, it tends to hardly spread and the flow value becomes small. Since the diameter of the flow cone is 80 mm, the minimum value of the flow value is also 80 mm.
ベーンせん断強度は、地盤工学会基準のＪＧＳ１４１１の「原位置ベーンせん断試験方法」に準拠して測定する。 The vane shear strength is measured according to JGS1411 “In-situ vane shear test method” of the Japan Geotechnical Society standard.
具体的には、長方形の４枚羽を十字型に組み合わせたベーンブレードと、ベーンブレードを固定するベーンシャフトと、からなるベーンを、測定試料に所定の深さまで押し込んだ後、ベーンを回転させ回転時の最大トルクを測定する。ベーンせん断強度Ｓfv（ｋＮ／ｍ2）は、最大トルクＴmax（ｋＮ・ｍ）およびベーンブレードの寸法（幅Ｄ（ｍ）、高さＨ（ｍ））を用いて、以下の式１より算出される。
本実施形態では、評価対象の水域投入用土壌に加水あるいは脱水して、当該土壌の含水比を変化させた試料を複数作製して、上記のフロー値またはベーンせん断強度を測定する。すなわち、評価対象の水域投入用土壌について含水比が異なる複数の試料を作製し、これらのフロー値またはベーンせん断強度を測定する。本実施形態では、評価対象の水域投入用土壌に対して、３個以上の試料のフロー値またはベーンせん断強度を測定することが好ましい。試料の数が多い方が、粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との対応関係をより精度よく求めることができるからである。 In the present embodiment, a plurality of samples are prepared by changing the water content ratio of the soil by adding water or dehydration to the water input soil to be evaluated, and measuring the flow value or the vane shear strength. That is, a plurality of samples having different water content ratios are prepared for the water to be evaluated, and the flow values or vane shear strengths are measured. In the present embodiment, it is preferable to measure the flow values or vane shear strengths of three or more samples with respect to the water for soil input to be evaluated. This is because the larger the number of samples, the more accurately the correspondence between the viscous resistance and the rolling-up limit flow velocity value can be obtained.
以上より、評価対象である水域投入用土壌の粘性抵抗の指標として、フロー値またはベーンせん断強度が得られる。 From the above, the flow value or the vane shear strength can be obtained as an index of the viscous resistance of the water input soil to be evaluated.
（巻き上がり限界流速値）
続いて、巻き上がり限界流速値を測定する。本実施形態では、タンクリーチング試験の一部を変更して、巻き上がり限界流速値を測定する。まず、タンクリーチング試験の試験容器底部に測定試料を配置し、水を投入する。そして、水を撹拌し、人工的な水流を生じさせ、その強さを制御する。水流が強くなると、測定試料の表層部分の一部が水中に流失する。このとき、流失した測定試料により溶媒水に濁りが生じるので、この濁度を測定し、所定の基準を上回った場合に巻き上がりが生じたと判定し、その時の流速値を巻き上がり限界流速値とする。巻き上がり限界流速値の測定は、フロー値またはベーンせん断強度を測定した試料と同じ試料に対して行う。
(Rolling limit flow velocity value)
Subsequently, the rolling-up limit flow velocity value is measured. In the present embodiment, a part of the tank leaching test is changed, and the winding limit flow velocity value is measured. First, a measurement sample is placed at the bottom of a tank leaching test container, and water is added. The water is then agitated to create an artificial water flow and control its strength. When the water flow becomes strong, a part of the surface layer portion of the measurement sample is washed away in water. At this time, turbidity is generated in the solvent water due to the measurement sample that has been washed away, so this turbidity is measured, and it is determined that the roll-up has occurred when it exceeds a predetermined standard. To do. The winding limit flow velocity value is measured on the same sample as the sample whose flow value or vane shear strength is measured.
（対応関係）
フロー値またはベーンせん断強度と、巻き上がり限界流速値とを測定した後、横軸をフロー値またはベーンせん断強度とし、縦軸を巻き上がり限界流速値として、測定結果をプロットする。その結果、フロー値またはベーンせん断強度、すなわち、粘性抵抗と、巻き上がり限界流速値と、の対応関係のグラフが得られる。得られた対応関係の模式的なグラフを図１（ａ）および（ｂ）に示す。図１（ａ）がフロー値と巻き上がり限界流速値との対応関係を示し、図１（ｂ）がベーンせん断強度と巻き上がり限界流速値との対応関係を示している。
(Correspondence)
After measuring the flow value or vane shear strength and the rolling-up limit flow velocity value, the measurement results are plotted with the horizontal axis as the flow value or vane shear strength and the vertical axis as the rolling-up limit flow velocity value. As a result, a graph of the correspondence relationship between the flow value or the vane shear strength, that is, the viscous resistance and the rolling limit flow velocity value is obtained. 1A and 1B show schematic graphs of the obtained correspondence relationship. FIG. 1A shows the correspondence between the flow value and the hoisting limit flow velocity value, and FIG. 1B shows the correspondence between the vane shear strength and the hoisting limit flow velocity value.
図１（ａ）および（ｂ）において、直線上のＡ点は、フロー値がａ１、あるいは、ベーンせん断強度がａ２である場合に、巻き上がり限界流速値がｂであることを示している。すなわち、図１（ａ）および（ｂ）の直線上の点は、土壌の粘性抵抗に対して、巻き上がりが生じる流速の下限値を示している。したがって、評価対象の水域投入用土壌を投入する予定の水域における流速が分かっている場合に、当該土壌の粘性抵抗を測定すれば、その土壌を水域に投入した際に、巻き上がりが生じるかどうかが分かる。したがって、本実施形態に係る評価方法によれば、水域投入用土壌の巻き上がり特性を、土壌の粘性抵抗および巻き上がり限界流速値を測定することにより、簡便に評価することができる。 1 (a) and 1 (b), point A on the straight line indicates that when the flow value is a1 or the vane shear strength is a2, the winding limit flow velocity value is b. That is, the points on the straight lines in FIGS. 1A and 1B indicate the lower limit value of the flow velocity at which rolling up occurs with respect to the viscous resistance of the soil. Therefore, if the flow velocity in the water area to which the water to be evaluated is to be introduced is known and the viscosity resistance of the soil is measured, whether or not the soil will roll up when the soil is introduced into the water area I understand. Therefore, according to the evaluation method according to the present embodiment, it is possible to easily evaluate the roll-up characteristics of the water input soil by measuring the soil viscosity resistance and the roll-up limit flow velocity value.
（水域投入用土壌の品質管理方法）
次に、上記で得られた、粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との対応関係を利用して、水域投入用土壌の品質を管理する方法を、図２を用いて説明する。
(Quality control method of soil for water input)
Next, a method for managing the quality of soil for water input using the correspondence relationship between the viscous resistance and the rolling-up limit flow velocity value obtained above will be described with reference to FIG.
上述したように、上記の対応関係から分かることは、土壌の粘性抵抗（フロー値またはベーンせん断強度）が、特定の値である場合に、巻き上がり限界流速値が一意に求まる。ここで、水域投入用土壌が投入される予定の水域の流速は一定の値あるいは一定範囲内にある。そうすると、投入予定水域の流速Ｓ１に対応するフロー値ｘ１よりも低いフロー値ｘ２（または投入予定水域の流速に対応するベーンせん断強度よりも高いベーンせん断強度）を有している土壌であれば、そのまま当該投入予定水域に投入しても、巻き上がりが生じがたいと判断できる。 As described above, what can be understood from the above correspondence relationship is that the roll-up limit flow velocity value is uniquely obtained when the soil viscosity resistance (flow value or vane shear strength) is a specific value. Here, the flow velocity of the water area into which the water input soil is to be input is a certain value or within a certain range. Then, if it is soil which has flow value x2 (or vane shear strength higher than the vane shear strength corresponding to the flow velocity of the planned water area) lower than the flow value x1 corresponding to the flow speed S1 of the planned water area, It can be determined that it is difficult for the roll-up to occur even if it is put in the water area to be put in as it is.
一方、投入予定水域の流速ｓ１に対応するフロー値ｘ１よりも高いフロー値ｘ３（または投入予定水域の流速に対応するベーンせん断強度よりも低いベーンせん断強度）を有している土壌であれば、そのまま当該投入予定水域に投入すると、巻き上がりが生じてしまうと判断できる。このような場合には、土壌を改質し、当該土壌が有しているフロー値ｘ３（あるいはベーンせん断強度）を、たとえば、フロー値ｘ２まで調整すれば、投入予定水域の流速ｓ１において巻き上がりが生じない。具体的には、脱水、固化材（セメント、石灰、鉄鋼スラグ等）の添加により、土壌を改質すればよい。なお、上述した対応関係は実験的に求まるものであり、絶対的な数値関係（フロー値、ベーンせん断強度、巻き上がり限界流速値）を示すものではない。したがって、図２に示す改質を行う場合には、フロー値を直線上のｘ１に調整するのではなく、ある程度のマージンを考慮したｘ２に調整することが好ましい。 On the other hand, if the soil has a flow value x3 higher than the flow value x1 corresponding to the flow velocity s1 of the planned water area (or vane shear strength lower than the vane shear strength corresponding to the flow speed of the planned water area), It can be determined that rolling up will occur if it is put into the planned water area. In such a case, if the soil is reformed and the flow value x3 (or vane shear strength) of the soil is adjusted to, for example, the flow value x2, the soil rolls up at the flow velocity s1 of the planned water area. Does not occur. Specifically, the soil may be modified by adding dehydration or solidifying materials (cement, lime, steel slag, etc.). Note that the above-described correspondence relationship is obtained experimentally and does not indicate an absolute numerical relationship (flow value, vane shear strength, roll-up limit flow velocity value). Therefore, when the reforming shown in FIG. 2 is performed, it is preferable to adjust the flow value to x2 in consideration of a certain margin rather than adjusting the flow value to x1 on the straight line.
このように、上記の評価方法により求められた粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との対応関係を利用することにより、巻き上がり抑制の観点から、水域投入用土壌の品質を適切に管理することができる。 In this way, by using the correspondence relationship between the viscous resistance obtained by the above evaluation method and the rolling-up limit flow velocity value, it is possible to appropriately manage the quality of the soil for water input from the viewpoint of rolling-up suppression. it can.
（本実施形態の効果）
本実施形態では、粘性抵抗と巻き上がり限界流速値とが対応する知見に基づき、それらの対応関係を求めている。この対応関係から、特定の巻き上がり限界流速値において、巻き上がりを生じさせない粘性抵抗の範囲が容易に判明する。したがって、投入予定水域の流速において、投入予定の土壌が巻き上がりを生じさせるか否かを予め評価することができる。なお、巻き上がり特性には、粘性抵抗以外の他の特性も影響する可能性がある。たとえば、水域投入用土壌の密度等が挙げられるが、本発明者らによる検討によれば、巻き上がり特性に、土壌の密度等が与える影響は小さいことが判明している。
(Effect of this embodiment)
In the present embodiment, the correspondence relationship between the viscous resistance and the rolling-up limit flow velocity value is obtained based on the corresponding knowledge. From this correspondence, the range of viscous resistance that does not cause hoisting at a particular hoisting limit flow velocity value can be easily found. Therefore, it is possible to evaluate in advance whether or not the soil to be thrown up will cause rolling up at the flow velocity of the water zone to be thrown in. It should be noted that other characteristics than the viscous resistance may affect the roll-up characteristics. For example, the density of soil for water input can be mentioned, but according to the study by the present inventors, it has been found that the influence of the soil density etc. on the roll-up characteristics is small.
粘性抵抗の指標としては、フロー値またはベーンせん断強度を用いているが、どちらも規格化されているので、それらの規格に準拠して測定することにより、フロー値またはベーンせん断強度を容易に求めることができる。巻き上がり限界流速値についても、タンクリーチング試験をベースにし、一部変更した方法により測定可能である。したがって、粘性抵抗と巻き上がり限界流速値との対応関係は簡便かつ容易に求めることができる。 The flow value or vane shear strength is used as an index of viscous resistance. Since both are standardized, the flow value or vane shear strength can be easily obtained by measuring in accordance with these standards. be able to. The roll-up limit flow velocity value can also be measured by a partially modified method based on the tank leaching test. Accordingly, the correspondence relationship between the viscous resistance and the hoisting limit flow velocity value can be easily and easily obtained.
また、このような対応関係に基づき、巻き上がり抑制の観点から、投入予定水域の流速に応じて、投入予定の土壌の改質（脱水、固化材による固化等）が必要か否かを適切に判断することができる。したがって、水域投入用土壌の品質を適切に管理することができる。 In addition, based on such a correspondence relationship, whether or not it is necessary to modify the soil to be charged (dehydration, solidification with a solidifying material, etc.) according to the flow rate of the water to be charged is appropriately determined from the viewpoint of curling up. Judgment can be made. Therefore, the quality of the soil for water input can be appropriately managed.
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the embodiment mentioned above at all, and can be variously modified within the range which does not deviate from the summary of this invention.
以下、本発明をさらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described based on further detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.
評価に用いる水域投入用土壌としては、国内３地点Ａ、Ｂ、Ｃでの浚渫により回収された浚渫土を用いた。各浚渫土に対して、加水により含水比を調整し、各浚渫土につき、含水比が異なる６つの試料を作製した。各浚渫土の液性限界、含水比を表１に示す。 As soil for water input used for evaluation, dredged soil recovered by dredging at three points A, B, and C in Japan was used. The water content ratio of each clay was adjusted by addition of water, and six samples with different water content ratios were prepared for each clay. Table 1 shows the liquid limit and moisture content of each clay.
まず、各試料について、フロー値およびベーンせん断強度を測定した。フロー値は、日本道路公団規格のＪＨＳ Ａ３１３の「エアモルタル及びエアミルクの試験方法」におけるシリンダー法に準拠して測定した。フローコーンとして、直径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍの円筒形のものを用いた。このフローコーンをガラス板上に設置し、フローコーン内に試料の浚渫土を詰めて、上面を均した後、フローコーンを引き抜き、試料の広がりを２方向において測定し、その平均値をフロー値とした。結果を表１に示す。 First, the flow value and the vane shear strength were measured for each sample. The flow value was measured according to the cylinder method in “Testing method of air mortar and air milk” of JHS A313 of the Japan Highway Public Corporation standard. A cylindrical cone having a diameter of 80 mm and a height of 80 mm was used. Place this flow cone on a glass plate, fill the sample with clay in the flow cone, level the upper surface, pull out the flow cone, measure the spread of the sample in two directions, and the average value is the flow value It was. The results are shown in Table 1.
ベーンせん断強度は、地盤工学会基準のＪＧＳ１４１１の「原位置ベーンせん断試験方法」に準拠して測定した。ベーンとしては、ポケットベーンを使用した。ベーンを試料に所定の深さまで押し込んで、ベーンを回転させ回転時の最大トルクを測定した。得られた最大トルクおよびベーンブレードの寸法からベーンせん断強度を算出した。結果を表１に示す。 The vane shear strength was measured in accordance with JGS1411 “In-situ vane shear test method” of the Japan Geotechnical Society standard. Pocket vanes were used as the vanes. The vane was pushed into the sample to a predetermined depth, and the vane was rotated to measure the maximum torque during rotation. The vane shear strength was calculated from the obtained maximum torque and the dimensions of the vane blade. The results are shown in Table 1.
続いて、各試料について、巻き上がりが生じた流速値を測定した。流速値は、タンクリーチング試験に基づく方法により測定した。タンクリーチング試験の試験容器の底部に、容器側面と容器中央部の凸部とに沿うように半ドーナツ状に試料を設置した。試料の幅を５ｃｍ、厚みを３ｃｍとし、表面は均した。試料を設置した後、容器内部に水を入れ、試料表面からの高さが１０ｃｍとなるようにした。撹拌位置が容器の中心かつ水位の半分となるように攪拌機を設置した。さらに、容器内部に流速計および濁度計を設置した。流速測定位置は、試料表面から１ｃｍの高さ位置とした。結果を表１に示す。また、フロー値と流速との関係を図３に、ベーンせん断強度と流速との関係を図４に示す。 Subsequently, for each sample, the flow velocity value at which the winding occurred was measured. The flow rate value was measured by a method based on a tank leaching test. A sample was placed in a half donut shape along the side of the container and the convex part at the center of the container at the bottom of the tank leaching test container. The width of the sample was 5 cm, the thickness was 3 cm, and the surface was leveled. After installing the sample, water was poured into the container so that the height from the sample surface was 10 cm. The stirrer was installed so that the stirring position was the center of the container and half the water level. Furthermore, a velocimeter and a turbidimeter were installed inside the container. The flow velocity measurement position was a height position of 1 cm from the sample surface. The results are shown in Table 1. FIG. 3 shows the relationship between the flow value and the flow velocity, and FIG. 4 shows the relationship between the vane shear strength and the flow velocity.
図３より、いずれの場所で採取された浚渫土についても、フロー値と流速とが相関関係を有していることが分かる。したがって、このような相関関係に基づき、投入予定水域の流速に応じて、巻き上がり抑制の観点から、土壌の改質の要否を適切に判断することができ、水域投入用土壌の品質を管理することが可能となる。 From FIG. 3, it is understood that the flow value and the flow velocity have a correlation with respect to the dredged soil collected at any place. Therefore, based on this correlation, it is possible to appropriately determine the necessity of soil modification from the viewpoint of curling up according to the flow velocity of the planned water area, and to control the quality of the soil for water area input. It becomes possible to do.
図４より、ベーンせん断強度が０よりも大きい場合には、いずれの場所で採取された浚渫土についても、ベーンせん断強度と流速とが相関関係を有していることが分かる。したがって、フロー値の場合と同様に、水域投入用土壌の品質を適切に管理することが可能となる。 FIG. 4 shows that when the vane shear strength is greater than 0, the vane shear strength and the flow velocity have a correlation with respect to the clay sampled at any location. Therefore, as in the case of the flow value, it is possible to appropriately manage the quality of the water input soil.
なお、ある程度軟弱な土壌であれば、軟弱性に多少差があったとしても、ベーンせん断強度が全て０となってしまい、流速との相関関係を得ることが困難であると思われる。したがって、このような場合には、フロー値を用いて、流速との相関関係を得ることが好ましい。 If the soil is soft to some extent, even if there is a slight difference in softness, the vane shear strength is all 0, and it seems difficult to obtain a correlation with the flow velocity. Therefore, in such a case, it is preferable to obtain a correlation with the flow velocity using the flow value.
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