泥炭農地における長期の排水効果と耐久性を確認
〜泥炭農地に施工した軽石をフィルターに使用した暗渠効果の検証〜

  北海道には、泥炭土という土が広く分布しています。寒い地方に分布する泥炭土は、湿原の湿性植物が、気温が低いために枯れても分解せず、除々に堆積して形成された土です。元々湿原だったところに形成される土なので、地下水位が高く、農地として利用するには、余計な水を排水して、地下水位を下げることが必要です。

  農地の地下水位を下げるためには暗渠と呼ばれる排水システムの施工が行われます。昔の工事では、1ｍ程度の深さで土を線状に掘り、暗渠管と呼ばれる排水管を敷設後、掘り上げた土で埋め戻す方法が一般的でした。しかし、この工法では短期間で排水不良となる事があるため、最近では疎水材型暗渠という工法が主流になってきました。この工法では、暗渠管を敷設した後の掘削部を、掘り上げた土で埋め戻す代わりに、疎水材と呼ばれる水はけのよいフィルターが埋めた後、表土を埋め戻します。

  しかし、最近になって普及してきた工法であるため、疎水材の耐久性がどの程度あるのか分からず、合理的な暗渠の更新のためには、疎水材の耐久性を明らかにする必要がありました。

  そこで、寒地土木研究所では、粗粒火山灰の降下地域で採取される軽石を疎水材として使った暗渠の耐用年数を明らかにするため、定期的に同じ場所で調査を行っています。その結果、施工後11年を経過しても、十分な排水がなされ、軽石も泥炭土特有の酸性の強い水で溶けて無くなったり、砕けたりしていないことが確かめられました。寒地土木研究所では今後とも、同じ場所での調査を継続し、軽石の疎水材としての耐用年数を明らかにし、軽石暗渠の合理的更新のための技術指針を策定する予定です。

(問い合わせ先 : 寒地土木研究所 資源保全チーム)

建設発生土を有効利用する！
〜経済的な自然由来重金属の処理技術の開発〜

1.自然由来重金属を含む発生土の処理に関わる課題

  土木工事に伴いヒ素等の自然由来重金属類を含む土砂が大量に発生する場合があります。平成22(2010)年に改正された土壌汚染対策法(以下、土対法)により、このような土砂を処理する場合、一般的には遮水性能を持つシートで土砂を包む(写真-1)、または場外の管理型処分場に搬出することになります。

  一方、トンネル建設工事で発生する自然由来重金属を含む岩石ずり(トンネル掘削によって生じた岩塊や土砂)の多くの粒径は2mm以上です。それゆえ、その溶出試験法が明確ではなく、土対法の対象になっていません。ただし、掘削後に岩石ずりが風化を受けて細かくなると、重金属類の溶出が懸念されるため、環境に配慮した対応が必要になります。また、一度に大量に発生する岩石ずりを土対法に従い処理すると、処理費用が大きくなるなどの課題があります。

2.経済的な自然由来重金属を含む発生土の処理技術の開発

  そこで、トンネル建設工事で発生する自然由来重金属を含む岩石ずりに蛇紋岩(写真-2)と呼ばれる岩石を混ぜてより安価に処理する技術の開発を行っています。

  蛇紋岩には、ブルーサイトというマグネシウムの水酸化物鉱物が含まれています。ブルーサイトは自然由来重金属であるヒ素と化学的に強く結合する性質をもっていることから、自然由来重金属の処理に使う材料として役に立つと考えられます。これまでに実験室や実際にトンネル建設工事が行われている現場で試験を行ってきた結果から、①蛇紋岩ずりを混合することで、最大60％程度のヒ素の溶出を低減させる効果がある②風化によって蛇紋岩ずりがさらに細かくなってもヒ素と化学的に強く結合する性能があることが分かりました。

  これらのことから、岩石ずりと蛇紋岩を混ぜた材料で盛土(図-1)することで、安価な処理を行えるとともに建設発生土の有効利用ができます。

(問い合わせ先 : 寒地土木研究所 防災地質チーム)