地盤の浸透特性の調査法に関する研究

近年，環境問題が多方面にわたってクローズアップされている中で，土壌汚染や地下水汚染に代表される地盤環境問題が全国各地で問題になっており，すでに深刻な社会問題となっているものもある。地盤はいったん汚染されるとその修復には莫大な費用や時間を要する。したがって，汚染物質の地中での挙動を定量的に評価し，汚染土壌を効率よく改善するためには土壌の汚染度を簡便かつ正確に測定することが重要である。また，地盤汚染問題の他にも斜面安定や大深度地下空間利用である放射性廃棄物処分問題等，地盤工学及び地下水工学における課題は山積している。つまり，地下水を取り扱う問題は多方面に渡って浮上してきており，さらにその課題はより複雑化してきている。具体的には，地下水汚染における汚染源は不飽和領域に存在することが多いため，不飽和地盤に対する物質移動状況の把握が必要である。しかし，これらに関する解析手法の開発は進んでいるものの，その基礎となる測定手法の開発が遅れているのが現状である。また，放射性廃棄物の地層処分問題では，放射性廃棄物を覆う人工バリアの最も外側の部分に低透水性物質（ベントナイト）を緩衝材として用いることが計画されており，処分場の安全性を評価する上でこの緩衝材の特性を把握することが急務となってきている。しかし，極端に透水性が低いことや，吸水によって膨潤を生じるなど，その浸透特性の評価が非常に困難となっており，その計測手法の開発が求められている。本研究の目的は，これらの問題に対して，地盤特性や地下水浸透特性を支配する物理定数を正確に把握し，現象のメカニズムを解明すると共に，数値シミュレーションを行う上での基礎とするものである。
以下に，本研究の目的とこれらの課題との関連について簡単に列挙すると，
1) 土壌の長期的な含水量変化の測定手法の開発：斜面安定問題
2) 土壌汚染度の調査法の開発：汚染分布の調査，汚染物質の浸透特性の把握，地盤の修復手法
3) 地盤の有効間隙率の測定手法の開発：地下水及び汚染物質の浸透特性の評価
4) 岩盤の水分量の測定手法の開発：大深度地下空間利用
5) 低透水性粘土の含水量変化に伴う変形量の測定手法の開発：放射性廃棄物地層処分問題

　本研究では土壌誘電率から水分量を計測する誘電率計測法(FDR)を用いて，原位置で簡便かつ精度良く浸透特性を調査する研究を行っている。さらに，誘電率計測法を応用して，岩盤の水分量の計測や地盤の汚染度の計測技術の開発を行う。