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タイトル 新規制定地盤工学会基準・同解説 低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)
著者 地盤工学会 室内試験規格・基準委員会 低透水性土質材料の透水試験方法基準化WG
出版 新規制定地盤工学会基準・同解説 低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)
ページ 発行 2019/04/01 文書ID os201904010001
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  • 新規制定地盤工学会基準・同解説 低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)
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  • 地盤工学会 室内試験規格・基準委員会 低透水性土質材料の透水試験方法基準化WG
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  • 新規制定地盤工学会基準・同解説 低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)
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  • os201904010001
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  • 新規制定地盤工学会基準・同解説低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)【ダウンロード版】2019 年 4 月公益社団法人地盤工学会 序文地盤工学会(旧土質工学会)は,「土質試験法解説(第 1 集)」を 1956 年に,「同(第 2集)」を 1959 年に発刊して以来,試験・調査法とその解説に関する単行本を,およそ 10 年ごとに改訂出版してきた。現今,これらは「地盤材料試験の方法と解説」(2009 年刊)及び「地盤調査の方法と解説【2013 年改訂版】」(2013 年刊)として刊行され,広く利用に供されている。しかしながら,近年は,技術の進歩が早く,また基準の標準化への要望も高まり,室内試験・地盤調査法に関する地盤工学会基準(JGS)においても,上記の単行本の改訂期にかかわりなく新規制定や改正が恒常的に行われるようになっている。学会基準の制定・改正は,学会誌「地盤工学会誌」に公示し,基準素案は学会ホームページに掲載している。このように,内容と経緯は案の段階で公示されているものの,会員の意見等に対する検討の結果,場合によってはその後に修正や変更が加えられることがあり,所定の審議を経て正式に施行された最終的「成案」の速やかな周知を図る機会が従来はほとんどなかった。また,利用者への適切な普及には基準の「解説」が重要な役割を果たすことから,解説についても早期上梓への期待が大きかった。こうした事情から,この冊子シリーズは上記の単行本の補遺版として,順次成案となった最新の学会基準・解説を編集し,発刊するものである。したがって,当冊子の主旨から,ここに収録した基準と解説は,上記の単行本の次回改訂に際しては本編に収録される予定である。最後に,当冊子を編集・刊行するに当たり,担当各委員会・ワーキングおよび学会事務局の関係各位のご尽力に深甚なる謝意を表するとともに,当冊子がさらなる進歩・発展に寄与することを願ってやまない。基準部長 堀越 研一 低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)低透水性土質材料の透水試験方法基準化 WG目次1.1 まえがき ················································································································· 11.2 地盤工学会基準「低透水性材料の透水試験方法」(JGS 0312-2018) ···································· 11.3 基準の解説 ·············································································································· 71.3.1 試験方法の原理 ······································································································ 71.3.2 適用範囲 ··············································································································· 71.3.3 試験方法の種類と選択 ····························································································· 81.3.4 供試体 ·················································································································· 81.3.5 試験方法 ··············································································································· 81.3.6 報告 ··················································································································· 111.3.7 試験上の留意点 ···································································································· 121.4 結果の解釈と利用 ··································································································· 121.4.1 透水係数に関する指標 ··························································································· 121.4.2 代表的な測定例 ···································································································· 13引用・参考文献 ············································································································· 13データシートの記入例 ···································································································· 15-i- 低透水性土質材料の透水試験方法基準化 WG 名簿No.123456789会務リーダーWG 幹事メンバーメンバーメンバーメンバーメンバーメンバーメンバー氏名西垣 誠千々松 正和梅田 美彦神谷 浩二小林 一三小松 満藤原 照幸八巻 博文渡邊 保貴- ii -所属岡山大学大学院株式会社 安藤・間中部土質試験協同組合岐阜大学鹿島建設株式会社岡山大学大学院一般財団法人地域地盤環境研究所株式会社アースプライム一般財団法人電力中央研究所 1.1法 基準化 WG」を設立し素案が作成され,基準部が 2018まえがき年 1 月に公示した。その後,地盤工学会の審議を経て,2018-9透水係数が 1×10 m/s 以下である土質系材料は実質上不年 9 日 28 日に施行された。透水の材料として扱われ,正確な透水性評価の対象外であった。しかしながら,昨今の研究・技術状況を鑑みると,1.2このような材料の適用事例も多く,地盤工学的に見ても重地盤工学会基準「低透水性材料の透水試験方法」(JGS0312-2018)要な材料であることから,このような材料の透水性評価(品地盤工学会基準JGS 0312-2018質管理)が必要となってきている。このような背景を踏ま低透水性材料の透水試験方法え,調査・研究部において 2014 年に「低透水性土質系材料Test methods for permeability of low-permeable saturated soilsの活用と性能評価技術に関する研究委員会」を設立し,低透水性土質系材料を活用していくための性能評価技術に関1.適用範囲この基準は,透水係数が概ね 10-9 m/s~10-13 m/s の範囲にして,以下の項目および内容で検討を行なった。(1) 低透水性材料としての活用の現状ある,飽和状態にある土の層流状態における透水係数を求める方法について規定する。透水性の非常に低い土質系材料としては,膨潤性を有するベントナイト系材料が主な検討対象となるが,ここでは2.ベントナイト系材料に限定せず,少なくとも土質材料の範引用規格及び基準次に掲げる規格及び基準は,この基準に引用されること疇に入る低透水性材料の活用の現状を調査し,工種ごとにどのような材料がどのように活用されているのかを整理し,によって,この基準の規定の一部を構成する。これらの引これらがどのように施工管理,品質管理されているのかを用規格及び基準は,その最新版(追補を含む。)を適用する。整理した。JIS A 0207 地盤工学用語(2) 材料および施工方法等において透水性を支配する要因JIS A 1201 土質試験のための乱した土の試料調整方法JIS A 1202 土粒子の密度試験方法の整理JIS A 1203 土の含水比試験方法低透水性材料による現場施工時の品質確認を鑑みた場合,施工時に比較的時間の要する透水試験を施工と平行して実JIS A 1210 突固めによる土の締固め試験方法施することは困難である。そのため,実務的に取得可能なJIS A 1218 土の透水試験方法物性により間接的に透水性を評価することが現実的である。JIS R 3505ガラス製体積計この観点から,間接的に透水性を評価するパラメータと透JGS 0524土の圧密排水(CD)三軸圧縮試験方法水係数の関係を整理した。ISO 17313Soil quality – Determination of hydraulicconductivity of saturated porous materials(3) 透水試験法の現状と課題の整理および低透水性材料をusing a flexible wall permeameter対象にした透水試験方法の提案ASTM D5084透水試験方法の適用範囲をより低透水性側に拡大するたStandard test methods for measurement ofめ,現状実施されている試験方法を文献調査により調査しhydraulic conductivity of saturated porous整理した。また,試験方法および結果の比較のために一斉materials using a flexible wall permeameter試験を実施した。合わせて試験実施機関に対して実施した3.試験方法についてアンケートを行った。これらの結果を踏用語及び定義この基準で用いる主な用語及び定義は,JIS A 0207 によるまえて,低透水性材料を対象にした透水試験方法についてほか,次による。検討した。3.1以上の結果から,低透水性土質系材料を活用していくた透水係数流量速度を動水勾配で除した値。地盤の透水性の指標とめにも低透水性を評価するための試験方法の基準化の必要性と期待度は高く,基準化が可能であるとの結論を得るとなる(JIS A 0207 参照)。ともに,試験方法が提案された。引き続き,室内試験規格・3.2基準委員会では 2016 年に「低透水性土質材料の透水試験方流量速度単位時間当たりに地盤を浸透する流量を,地盤の全断面1 で除した値(JIS A 0207 参照)。貯水槽L:供試体の長さh1:時刻t1における水位差h2:時刻t2における水位差動水勾配h23.3ビュレット見かけの流速又はダルシー流速とも呼ぶ。h1注記地下水の流れに沿った単位距離当たりの全水頭変化(JISAA 0207 参照)。B有孔板4.試験方法の種類及び選択4.1試験方法の種類供試体Lフィルター試験方法は,変水位透水試験とする。変水位透水試験は,次の二つの方法による。a)方法 1透水円筒有孔板一定の断面及び長さをもつ供試体の中を,ある水位差を初期状態として浸透するときの水位差の変図 2-透水試験方法(方法 2)の例化量,及びその経過時間を測定する試験で,その原理を図 1 に示す。供試体の下面を給水面とし,供試体の4.2試験方法の選択方法 1 は簡素な設備で実施できるものであり,JIS A 1218上面を排水面とする。給水側にビュレットを連結し,水位差の変化を測定し,排水側は定水位とする。と類似性が高い。方法 2 は,背圧を作用させることで供試b) 方法 2 一定の断面及び長さをもつ供試体の中を,あ体の飽和度を高めやすい。そのため,供試体を飽和させにくい供試体である場合は方法 2 で行うことが望ましい。る水位差を初期状態として浸透するときの水位差の変化量,及びその経過時間を測定する試験で,その原理を図 2 に示す。供試体の下面を給水面とし,供試体の5.試験方法上面を排水面とする。給水側と排水側の両方にビュレ5.1試験器具ットを連結し,水位差の変化を測定する。5.1.1ビュレット透水試験器具透水試験器具は,次による(図 1 および図 2 参照)。貯水槽a)L:供試体の長さh1:時刻t1における水位差h2:時刻t2における水位差透水円筒透水円筒は,通水孔のある上ぶた及び底板によって内部を気密にでき,かつ,供試体の体積を一h1定に保つことができる円筒で,試料の最大粒径に比べh2Aて十分大きい内径及び長さをもつ円筒のものとする。Bまた,透水円筒の内径及び長さは 50 mm 以上を原則と有孔板する。フィルターb)L供試体ビュレットビュレットは,水頭差による変形は無視できる透明管で,目盛又は標尺を付けたものであり,越流水槽JIS R 3505 で規定されるものとする。試料の透水性と透水円筒有孔板測定時間間隔に応じて,最小目盛りを考慮し,ビュレットの容量が 5 mL,10 mL,25 mL,50 mL,100 mL図 1-透水試験方法(方法 1)の例などのものを選ぶ。注記 1 二重管ビュレットを用いる場合は,背圧載荷設備(JGS 0524 参照)に準ずるものとし,透水圧や背圧を付加する場合に用いる。c)連結管連結管は,透水円筒とビュレットを連結する管で,蒸発しにくい材質を選択する。動水勾配を高める場合,背圧を作用させる場合には,金属製もしくは肉厚の管を使用する。d)2有孔板有孔板は,透水円筒内の供試体及びフィルタ a)ーを保持するための多数の小孔をもつ耐食性板とし,金属製直尺十分な剛性をもち,土粒子が入らない程度に間隙が小金属製直尺は,JIS B 7516 に規定するもの。さいものとする。注記 2 有孔板の損失水頭を減らすため,有孔板は,透b)ストップウォッチ又は時計c)温度計秒読みのできるもの。温度計は,最小目盛 1℃以下のもの。-6水係数が 1×10 m/s 以上であること。e)フィルターは,供試体の 10 倍以上の透水フィルター5.2係数をもち,かつ,土粒子の流失を防ぐことができ,試料及び供試体の作製は,次による。その合計厚さが供試体長さの 0.2 倍以下のもの。圧縮性a)の小さな親水性の透水性薄膜が望ましい。f)貯水槽貯水槽は,脱気した水を貯めておき,ビュレh)越流水槽供試体を締固めて作製する場合には,JIS A 1201 に規定する方法によって得られた試料を,よく混合して含水比が均一になったものを準備する。b)ットに供給できるものとする。g)試料及び供試体の作製試料の土粒子の密度 (Mg/m3)を JIS A 1202 に規定すsる方法によって求める。越流水槽は,排水側の水位を一定に保持できる越流口をもつ水槽とする。ただし,排水側にビュc)透水円筒の内径をはかり,断面積 A(mm2)を求める。レットを接続する場合には越流水槽は不要である。d)透水円筒を有孔板に固定し,フィルターを設置する。試験水e)試料をフィルターの上に規定の厚さに入れ,層状に締5.1.2脱気水を使用する。固める。供試体作製器具注記 1 JIS A 1210 または静的締固めによってモールド供試体作製器具は,次による。a)ノギスノギスは,0.05 mm まで測定できるもの。内に締固めた試料を,そのまま透水試験用供試b)はかりはかりは,測定質量に対して 0.1 %の質量をは体として使用することができる。注記 2 2 層目以降の締固めでは, 各層の間の密着をよかることができるもの。c)締固め器具くするために締固めた各層の上面にへらなど締固め器具は,突固めによる締固めの場で縦横に線を刻む。合には JIS A 1210 に規定するランマー,振動締固めのd)場合にはタンパー及び直ナイフとする。静的締固めの注記 3 試料の最大粒径の 10 倍以上の直径および高さ場合には,締固め圧力を測定できる設備が望ましい。とすることを基本とする。ただし,粒径幅の広含水比測定器具は,JIS A 1203 に規い試料に対しては,最大粒径の 5 倍以上であれ含水比測定器具ば許容してもよい。定するもの。5.1.3f)供試体の飽和度を高める装置及び器具供試体の飽和度を高める装置及び器具は,次による。a)真空ポンプ0る方法によって求める。真空ポンプは,真空度 80 kPa 以上を保持g)できるもの。b)c)乱さない試料を供試体として用いる場合は,供試体と水浸減圧容器は,供試体を収めた透水透水円筒内面とのすき間を漏水防止材で密封する。こ円筒を水浸状態に保つ容器で,透明部のある気密なふの場合,供試体の質量 m(g),断面積 A(mm2),長さたをもつもの(JIS A 1218 参照)。L(mm)及び初期含水比 w (%)をあらかじめ求めて減圧吸水装置おく。水浸減圧容器0減圧吸水装置は,貯水槽,給水瓶,透h)明アスピレーター瓶などで構成されるもの。この装置供試体側面と容器内側面の境界近傍の流れの影響(側を用いる場合の透水円筒は,その上下端を排水口・給壁漏れ)が想定される場合には,次のいずれかの方法水口をもつふた及び底板で水密に保持できるものとすにより影響の有無を確認することが望ましい。1) 算出された透水係数が,試料,乾燥密度,締固める(JIS A 1218 参照)。d)締固め後の供試体の長さ L(mm),質量 m(g)をはかり,試料の初期含水比 w (%)を JIS A 1202 に規定す背圧載荷設備は,供試体の給水側と排時の初期含水比を含む供試体作製方法が同一な水側に接続した二重管ビュレットに一定の圧力を同時供試体に対して ISO 17313 や ASTM D5084 にある。に付加できる設備とする(JGS 0524 参照)柔壁透水試験を実施して得られた透水係数との背圧載荷設備5.1.4平均値の±50%程度に入っていること。計測器具2) 試料,乾燥密度,締固め時の初期含水比を含む供計測器具は,次による。3 試体作製方法が同一な供試体に対して,供試体側5.4.1方法 1方法 1(4.1 参照)の試験方法は次による。面と容器内側面の境界近傍の流量と供試体中心a)付近の流量を別々に測定し(図 3 参照),供試体中心付近の流量から算出された値に対して同程透水円筒の流入側にビュレットと貯水槽を連結する。流出側は,透水円筒に水を満たした越流水槽に沈める。b)度(±50%)の透水係数が得られること。ビュレットの断面積 a(mm2)を求め,流出側の水面から測った高さ h1(mm)を設定する。3) 容器内側面に止水グリースを塗布した場合に算注記 1 現地や実務で許容される動水勾配で試験する出された値に対して同程度(±50%)の透水係数ことを推奨するが,動水勾配を高める場合には,が得られること。i)供試体の上面をフィルターで覆い,有孔板を載せて透動水勾配と流量が比例関係になることを確認水円筒に固定する。する。過剰な動水勾配により供試体の乱れ(圧注記 4 供試体及びフィルターと有孔板の間に空間が密,水みち,粒子移動)が結果の利用に影響し生じる場合には,供試体の透水性や体積変化にないように留意する。試験中に粒子移動による影響のない粗砂や多孔板などを用いてその空目詰まりが懸念される場合には,低い動水勾配間を埋める。とすることが望ましい。供試体内側の排水ビュレット給水ビュレット注記 2 動 水 勾 配 の 設 定 に つ い て は , ISO 17313 や貯水槽ASTM D5084 に記される内容を準用してもよ供試体外側の排水ビュレットい。c)AB供試体への給水経路のバルブ B を閉じ,貯水槽からビュレットにつながる経路のバルブ A を開いて貯水槽の有孔板水をビュレットに満たし,バルブ A を閉じる。フィルターd)供試体時刻 t における h を記録してから,バルブ B を開いて11時刻 t における h を記録する。2透水円筒2注記 3 一度の測定に要する時間は,想定される透水係有孔板数,動水勾配,ビュレットの容量を勘案し,3図 3-側壁漏れの有無を確認する方法の例日以内になることが望ましい。5.3注記 4 間隙体積が一回以上入れ替わるほどの通水を供試体の飽和度を高める方法行うこと,又は,排水の電気伝導率がほぼ一定供試体の飽和度を高めるために,次のいずれかの方法でになることを確認することが望ましい。脱気を行う。用いる水は,煮沸又は減圧によって十分脱気e)し,供試体の底部から水浸させる。十分飽和度を高められ通水期間中は,水の蒸発を防ぐ対策を講じること。透る土の場合は,真空ポンプによる脱気過程を省略してもよ水円筒からビュレットまでの連結を同一にし,通水せい。ずにビュレットの蒸発量を測定し,蒸発量から供給水a)水浸脱気法量を補正する。水を満たした水浸減圧容器に透水円筒をf)入れ,真空ポンプで容器内を徐々に減圧する。透水円b)筒から気泡が出なくなることを確認した後,容器内の後述)の値がほぼ一定となったことを確認した後,3圧力を徐々に大気圧に戻す(JIS A 1218 参照)。回以上の測定を行う。測定値の平均値からの変動が±吸水脱気法50%におさまることでほぼ一定とみなす。透水円筒を減圧吸水装置に連結し,真空g)ポンプによる透水円筒内の減圧,及び給水瓶からの給c)c)から d)の操作を繰り返し,透水係数(5.5 においてビュレットと同条件で設置された水の水温 T(℃)を水を交互に,アスピレーター瓶に気泡が出なくなるまはかる。で繰り返す(JIS A 1218 参照)。注記 5 透水に長時間を要する場合には,温度の変化を背圧頻繁にはかり,測定値の算術平均値を用いる。供試体の流入側と流出側に二重管ビュレットをh)接続し,それぞれに同等の空気圧を同時に付加する。試験後の供試体の含水比 w (%)を求める。f5.4.25.4方法 2方法 2(4.1 参照)の試験方法は次による。試験方法4 a)b)透水円筒の給水側にビュレットと貯水槽を連結する。P透水円筒の排水側にビュレットを連結する。Vv :初期間隙体積背圧を作用させる場合には,給水側及び排水側のビュV :間隙水圧(=背圧)の変化  Pったことを確認する。Pビュレットの断面積 a(mm2)を求め,各ビュレットの水面から測った高さ h (mm)を設定する。ここでは,背圧の変化  P による間隙空気の溶解量は注記 1 現地や実務で許容される動水勾配で試験する変化しないものとする。g)ことを推奨するが,動水勾配を高める場合には,c)から e)の操作を繰り返し,透水係数(5.5 において後動水勾配と流量が比例関係になることを確認述)の値がほぼ一定となったことを確認した後,3 回以する。過剰な動水勾配により供試体の乱れ(圧上の測定を行う。測定値の平均値からの変動が±50 %に密,水みち,粒子移動)が結果の利用に影響しおさまることでほぼ一定とみなす。h) 時間あたりの給水量と排水量が著しく異なる場合には,ないように留意する。試験中に粒子移動による目詰まりが懸念される場合には,低い動水勾配供試体内の間隙水圧分布が非定常状態であること,供とすることが望ましい。試体が著しく不飽和であること,蒸発や漏えいが生じ注記 2 動 水 勾 配 の 設 定 に つ い て は , ISO 17313 やていることが懸念されるため,5.1 と 5.3 に記された内ASTM D5084 に記される内容を準用してもよ容を満足することを再確認する。時間あたりの給水量い。と排水量は,測定値の平均値からの変動が±50 %におさ供試体への給水経路のバルブ B を閉じ,貯水槽からビまることでほぼ同じとみなす。ュレットにつながる経路のバルブ A を開いて貯水槽のe)による配管の膨らみなどのシステムコンプライアンスは補正されている)1d)による供試体への間隙水の流入体積(ただし,レットに圧力を付加し,供試体への水の流入がおさまc):間隙水圧(=背圧)の変化i)ビュレットと同条件で設置された水の水温 T(℃)を水をビュレットに満たし,バルブ A を閉じる。はかる。時刻 t における h を記録してから,バルブ B を開いて注記 7 透水に長時間を要する場合には,温度の変化を11時刻 t における h を記録する。2頻繁にはかり,測定値の算術平均値を用いる。2j)注記 3 一度の測定に要する時間は,想定される透水係試験後の供試体の含水比 w (%)を求める。f数,動水勾配,ビュレットの容量を勘案し,35.5日以内になることが望ましい。f)計算注記 4 間隙体積が一回以上入れ替わるほどの通水を計算は次のとおり行う。なお,流出水量の 3 回以上の測行うこと,または,排水の電気伝導率がほぼ一定より透水係数の代表値を求める。その代表値は,原則と定になることを確認することが望ましい。して,各回で求めた透水係数(15℃)の算術平均値とする。代通水期間中は,水の蒸発を防ぐ対策を講じること。透表値の有効数字は 2 桁とする。水円筒からビュレットまでの連結を同一にし,通水せa)供試体作製時(締固め時)における供試体の乾燥密度,ずにビュレットの蒸発量を測定し,蒸発量から供給水間隙比及び飽和度は,試料の初期含水比 w (%)を用量を補正する。いて,次の式によって算出する。0注記 5 十分に通水した後に透水試験を開始することd が望ましい。透水試験開始後,背圧を段階的に上昇させ,背圧の上昇に伴う透水係数の変化が認められない場合には,供試体の飽和度は十分次式により供試体の飽和度 S (%)を評価する。r P  VS r  1  0 P  Vv  100s1d(3)Sr wsew(4)ここに, :乾燥密度 (Mg/m3)d(1)e:間隙比S :飽和度 (%)ここに, P0 :初期間隙水圧(=初期の背圧)r5(2)eに高いと判断できる。注記 6 試験中に供試体の飽和度を評価する場合には,m 1000w A  L1  100  表1m:供試体の質量 (g)2A:供試体の断面積 (mm )T(C)L:供試体の長さ (mm)w:含水比 (%)s:JIS A 1202 によって求めた土粒子の密度(Mg/m3)w:水の密度 (Mg/m3)aLh1k T  2 .303log 10 1 A t 2  t1 h2 1000L:供試体の長さ (mm)A:供試体の断面積 (mm2)t -t :測定時間 (s)1h1:時刻 t における水位差 (mm)191.149 1.116 1.085 1.055 1.027 1.000 0.975 0.950 0.925 0.9020.880 0.859 0.839 0.819 0.800 0.782 0.764 0.748 0.731 0.715300.700 0.685 0.671 0.657 0.645 0.632 0.620 0.607 0.596 0.584400.574 0.564 0.554 0.544 0.535 0.525 0.517 0.507 0.498 0.490報告a)試料の状態(土質,粒度,膨潤性の有無など)b)供試体作製方法,締固め時の 1 層分の厚さc)供試体の断面積(mm2),長さ(mm)及び質量(g)d)試験方法の種類e)供試体の飽和度を高めるために用いた方法f)試験用水の種類,電気伝導率g)試験時の水温(℃)h)供試体作製時(締固め時)における供試体の含水比(%),2間隙比,乾燥密度(Mg/m3)及び飽和度(%)2.303:対数の底の変換による係数注記 2 含水比,飽和度については,有効数字 3 桁とす1/1000:単位を換算するための係数る。方法 2 の場合(4.1 参照),排水側にもビュレットを連注記 3 間隙比,乾燥密度については,小数点以下 3 桁結しているため,排水側のビュレットの断面積と水位まで求める。の変化も考慮することにより,測定時の水温 T (℃)におi)ける透水係数 k (m/s)を次式によって算出する。試験後の供試体の含水比(%)及び飽和度(%)注記 4 含水比,飽和度については,有効数字 3 桁とする。Th11h 2 1000j)(6)温度 15℃における透水係数(m/s)及び動水勾配注記 5 温度 15℃における透水係数は,四捨五入によっここに,a :流入側のビュレットの断面積 (mm2)て有効数字 3 桁に丸める。ina :流出側のビュレットの断面積 (mm2)out注記 6 試験中に動水勾配が変化している場合には,具空気圧により動水勾配を高めた場合は,水体的に記す。頭差に換算すること。温度 15℃における透水係数 k (m/s)は,次式によって算15出し,四捨五入によって有効数字 3 桁に丸める。k)透水係数と経過時間の関係(グラフ)l)排水量または給水量と経過時間の関係m) 本基準と部分的に異なる方法を用いた場合は,その内 kT  T 15容(7)n)ここに,k15:温度 15℃における透水係数(m/s)その他特記すべき事項1) 背圧に関する事項15:温度 15℃における透水係数を求めるた2) 飽和の判断に関する事項めの補正係数で,表 1 から求める。3) 側壁漏れの対策に関する事項試験後の供試体の含水比 w (%)を用いて飽和度 S (%)f820h2:時刻 t における水位差 (mm)e)7も報告する。Tk 156注記 1 静的締固めの場合は,必要に応じて締固め圧力a:ビュレットの断面積 (mm2)d)510(5)ここに,k :T (℃)における透水係数 (m/s)注記4ただし,間隙比は小数点以下 3 桁まで求める。よって算出する。k T  2 . 3033結果は,本文に記述がある場合を除き有効数字 3 桁とする。方法 1 の場合(4.1 参照),測定時の水温 T (℃)におけるa in  a out L loga in  a out A t 2  t1  102試験結果には,次の事項を報告する。計測結果及び計算透水係数は,排水側を越流槽としているため,次式にc)11.575 1.521 1.470 1.424 1.378 1.336 1.295 1.255 1.217 1.1816.1000:単位を換算するための係数2001/100:%を小数に換算するための係数b)温度 15℃に対する T℃の粘性係数の比 ηT/η154) 供試体寸法に変化が生じた場合には,その状況をrを 5.5 a)によって算出し,四捨五入によって有効数字 3説明する事項桁に丸める。6 1.3式(8’)を式(10)に代入すると,基準の解説1.3.1 a  aOUTdh   INaIN試験方法の原理飽和状態にある土の中を層流状態で浸透する水の流速 vは動水勾配 i に比例する。この関係はダルシーの法則とし従うものとして,式(4)と同様に与えられる。d Q を流出水量とすると,(1)また,供試体の断面積を A,単位時間の流量を q とすれaOUT dhOUT  kば,q  kiA(2) a  aOUTdh  INh aIN aOUT面積 A なる供試体中を流れる水量 Q は,hAtL(12) kA dt L(13)時刻 t1 から t2 において,水位差が h1 から h2 に変化したと(3)して式(13)を積分すると,透水係数は次式で与えられる。ここに,h は水頭差,L は供試体の長さである。 a ak  2.303 IN OUT a IN  aOUT図 1 に示す試験装置を用いる場合は,JIS A 1218 にある「変水位透水試験」と同様に,水位差が時間的に変化するh1L At  t  log h212(14)流入側と流出側で同じ内径のビュレットを使用する場合には,aIN=aOUT=a となるため,として,dQ  khAdtL式(11)と式(12)より,ここで比例定数 k をその土の透水係数と呼ぶ。t 時間に断Q  kiAt  k(11)ここでも土中を流れる浸透水の流速はダルシーの法則にて知られるものである。浸透水の流速 v は,v  kidhOUThAdtLk  2 . 303(4)断面積 a なるビュレット中の水位が dt 時間に dh だけ低(15)流入側と流出側の両方にビュレットを接続した場合であっても透水係数の測定は JIS A 1218 にある「変水位透水試下したとすると,dQ  adhhaLlog 12 A t 2  t1 h2験」と原理的に同じである。(5)したがって,dhAkAdthaL1.3.2(6)適用範囲低透水性土質材料の透水試験で対象としている土は,締時刻 t1 から t2 の間に,ビュレット内の水位が h1 から h2 ま固めることで低い透水性となる土である。実際の地盤からで低下したとして上式を積分すると,透水係数は次式で与乱さない状態で採取された土に対しても本試験は適用されえられる。るが,その場合は,供試体と透水円筒内面とのすき間を密k  2 .303haLlog 1A t 2  t1 h2封する必要がある。透水係数の範囲は,一斉試験(7)-9から 10 ~10-131)の結果m/s とした。図 2 に示す試験装置を用いる場合は,供試体の両端にビュレットが接続され,両方のビュレットで水位の変化が生1.3.3じる。流入側および流出側のビュレットの断面積をそれぞ(1)試験方法の種類試験方法の種類と選択れ aIN と aOUT とし,基準面からの水位差をそれぞれ hIN と hOUT本基準には二つの変水位透水試験が規定されている。原理とすると,dt 時間における流入水量と流出水量は等しくな的には土の種類によって両試験法の適用性を区別する必要ることから,はないが,実務面での透水係数の使い方に応じて,二つのaIN dhIN  aOUT dhOUT(8)試験法を使い分けることが 4.2 で規定されている。方法 1は JIS A 1218 にある「変水位透水試験」に類似しており,すなわち,dh IN  a OUTdhOUTa IN供試体の透水性が低く,飽和しにくいことを考慮して,供(8’)試体下部を流入側とすることにより,供試体内の空気が排また,ビュレット間の水位差 h とその時間変化は,出されやすいようにした。方法 2 は,流入側と流出側の両h  hIN  hOUT(9)方にビュレットを接続するものである。これにより,流入dh  dhIN  dhOUT(10)水量と流出水量の収支を確認できる,背圧を作用させるこ7 とができる,といった機能が付与され,供試体の飽和度を高めやすく,また,飽和の確認を行いやすい。(2)試験方法の選択本基準には二つの変水位透水試験が規定されているため,実務面での透水係数の使い方に応じて,これらを使い分ける。方法 1 は,方法 2 と比べて試験器具や方法が簡素であるが,透水前または透水中の供試体の飽和に対する管理を十分に行えない。例えば,目安となる透水係数が既知の場合や,不飽和状態と飽和状態の透水係数の大小関係が把握されている場合,飽和が比較的容易に行える供試体の場合(a)Na 型ベントナイト混合土などでは,方法 1 を選択することの妥当性が確保されやすい。一方で,飽和させにくい供試体などには,方法 2 が適用される。実務において透水係数の品質管理をより厳密に行う場合には,方法 2 を選択する。1.3.4供試体締固めて供試体を作製する場合には,供試体内で試料が粒径別に片寄ったり,密度のばらつきが生じたりしないように特に注意する。締固め方法には種々の方法があるが,所定の密度を得るための締固め手順は,透水円筒と同じ容器を用いた試行によってあらかじめ決めておく。本基準で(b)Ca 型ベントナイト混合土は,供試体の寸法を任意に定めることができるため,JIS A図-1 供試体長さと透水係数の関係1210「突固めによる土の締固め試験方法」に準じて供試体を作製しない場合もある。締固めの層厚と層数,1 層あたり1.3.5の締固めエネルギーによっては,緻密で透水性の低い部分(1)試験器具が形成されることもあるため,注意を要する。供試体と透a)透水円筒試験方法水円筒内面の境界に隙間が残るとそこが水みちとなり,透内径 50mm 以上,長さ 50mm 以上を標準寸法としている。水係数を過大に評価することがあるため,供試体を透水円JIS A 1218 では,これより大きい寸法を標準としている。試筒内に直接締固めるとよい。料の粒径が大きくなると透水円筒内周面に接する供試体周1)では,多くの機面の間隙が大きくなり,これに沿って流れる水量(漏水)関が 1 層あたり 1~2cm で供試体を作製していた。すべてのの割合が多くなるため,最大粒径の 5~10 倍以上のものを機関が層と層の継ぎ目には引っかき傷を入れて,層間がな用いることが原則としてある。本基準では低透水性土質材じみやすいように配慮していた。締固め 1 層あたり供試体料を対象としており,多くの場合は粒径が小さいことから,長さと透水係数の関係を図-1 に示す。供試体長さ 4cm を 2過去の実施事例例えば2)~4)を踏まえて,内径 50mm 以上で層に分けて作製した場合には,ここでは 2cm となる。ここよいとした。ベントナイト混合土を用いた一斉試験1)では,では,締固め 1 層あたり供試体長さと透水係数との相関は供試体の直径は図-2 に示すように 50~100mm の供試体が認められなかった。使用されていた。混合土などで最大粒径が大きい場合には,ベントナイト混合土を用いた一斉試験大きい寸法の供試体を使う必要がある。供試体の長さについては,供試体作製時の締固めエネルギー,層厚,層数の組合せが透水性に及ぼす影響が懸念されていることから,ある程度の長さを確保することが重要と考え 50mm 以上とした。ただし,著しく透水性の低い供8 試体を使用する場合には,飽和に長時間を要するため,こ蒸発を抑制できる材質を選択する。連結管からの蒸発量をの限りではない。ベントナイト混合土に関して,長さ 20mm,計測するために,様々な材質のチューブの蒸発量を計測し40mm,60mm での試験が実施されて結果に差がないというた例がある1)。検討されたチューブの素材は,ステンレス,報告がある5)。ベントナイト混合土を用いた一斉試験1)でウレタン,ナイロン,タイゴン,シリコンであった。チュは,供試体の長さは 10~40mm の供試体が使用されていた。ーブの長さは 200mm を基本とし,試験で使用頻度が高いウレタンとナイロンについては,100mm と 300mm のケースも実施されている。表-1 に試験結果を示す。ウレタンとシリコン製のチューブからの蒸発量が激しく,ウレタンについては,チューブの長さが長いほど蒸発量が多くなっていることが分かる。図-3 には,単位長さ当たりの蒸発量を示す。ステンレスやナイロンであれば,チューブからの蒸発量の影響は小さいが,ウレタンとシリコンに関しては何らかの蒸発量の補正をする必要があることが分かる。表-1(a)Na 型ベントナイト混合土配管からの蒸発量計測ケースと評価材質100mm200mm300mm評価ステンレスウレタンナイロンタイゴンシリコン-✔✔-✔✔✔✔✔-✔✔--◎×○○×(b)Ca 型ベントナイト混合土図-2供試体直径と透水係数の関係図-3単位長さ当たりの配管からの蒸発量計測結果b)ビュレットビュレットの内径は,供試体の透水性に応じて選ぶ。JISまた,配管とビュレットの接続部からの蒸発量にも留意R 3505 では,ビュレットは容量で規格化されており,1,2,する必要がある。図-4 に示すように,チューブの端部の一5,10,25,50,100 mL の種類がある。透水試験では,水方をエポキシ樹脂でシールした各種チューブとビュレット位の変化を測定しやすいようにビュレットの内径を考慮すを接続し,ケロシンでシールした状態で水量の経時変化をる。動水勾配を高めるためにビュレット内の試験水に空気温度一定条件で計測した。油膜からの蒸発がないことは予圧を作用させることもある。その場合,空気圧によりビュめ確認されている。図-5 に示す試験結果より,両端をエボレットの体積が変化することを抑制するために,二重管ビキシ樹脂でシールした場合のナイロン,タイゴン,ウレタュレットを選択する必要がある。ベントナイト混合土を用ン製チューブと一方をビュレットと接続した各チューブのいた透水試験の事例6)では,透水係数 10-10~10-13 m/s の測蒸発量を比べると,端部の一方をビュレットと接続した各定に対して,容量 2mL のビュレットを使用されていた。チューブの蒸発量接続部からの蒸発は,両端をエポキシ樹脂でシールした場合に比べ,いずれも蒸発量が増加していることが分かる。このことから,配管とビュレットの接続c)連結管部からの蒸発量も補正する必要があると考えられる。透水円筒とビュレットを連結する管は,管中の試験水の9 を確認し,妥当性を評価することが困難であるため,フィルターの使用により,土粒子の流出により試験中に乾燥密度が変化することは避けることを規定した。フィルターそのものの目詰まりについては,一斉試験1)においては,一部の機関が試験前後のフィルターの透水性に変化がないことを確認した例があり,供試体や試験の条件によっては,こうした確認作業が求められる。接続部f)試験水低透水性土質材料の透水試験は,試験期間が長期化するエポキシ樹脂ことが多い。水道水を使用すると,試験中に水質が悪化し,供試体やフィルター類の透水性に影響を及ぼすことが懸念図-4配管とビュレットの接続部からの蒸発量計測図される。本基準では,脱気した水を使用することを規定しているが,使用した水の性状を記録しておくことが重要である。イオン交換水や蒸留水を使うことにより,水道水より安定した水質を維持して試験することができる。試験水の電気伝導率を測定しておくことにより,水質を記録として残すことができる。活性の高い粘土を使用することもあるため,電気伝導率の測定は,透水試験の結果を解釈する上でも有用である。(2)供試体の飽和度を高める方法図-5配管とビュレットの接続部からの蒸発量供試体の飽和度が低いと,得られる透水係数が小さくなることは,JIS A 1218 の解説にも書かれている。低透水性土試験中の使用水の蒸発に関しては,試験環境によってそ質材料においては,膨潤性の土も含まれる。これは,飽和の影響の絶対値が変化するものと考えられる。そのため,度が上昇する過程で膨潤し間隙を閉塞するためであり,不透水試験と並行して,同じ試験系(接続箇所数,チューブ飽和の状態の方が透水性は見かけ上は高くなることがある。の材質・長さなど)で蒸発量計測を実施して,試験結果をこのため,特に膨潤性の土を使用する場合,飽和が不十分補正する必要がある。であると,透水試験の結果の解釈と利用が難しくなる。供試体の飽和度を高め,飽和度を確認することは,非常に重d)有孔板要である。有孔板は,供試体とフィルターを保持するために使用さ低透水性材料の透水試験では,供試体下部から通水するれる。特に,膨潤性のある土を使用する場合には,膨潤にため,間隙空気は上方に向かって排出されやすい条件となよる変形を抑止し,供試体の体積を一定に保つために必要っている。浸潤面が水平に近い状態を保って上昇することである。をねらいとして,急激な給水を避けることにより,空気を上方へ排出させる。供試体上部から流出水を確認し,著しe)フィルターい気泡の排出は生じていないことを確認した後に,減圧給低透水性土質材料の透水試験では,きわめて微細な土粒水等の方法を選択することが望ましい。子を含む供試体となることが多い。透水の条件によっては,また,供試体の両端に二重管ビュレットが接続された透土粒子が流出する可能性がある。土粒子の移動は,文献7)水試験では,背圧を高めることにより飽和度を高めることによれば,土粒子の拘束状態にもよるが小さい粒径ほど小ができる。ASTM D5084 では,供試体の初期飽和度に対しさい実流速で移動しうると考えられている。実務面から適て背圧と上昇する飽和度の関係が参考として示されている。切な動水勾配で試験ができる場合を除いて,土粒子の移動背圧を作用させる際に,供試体が著しい封入不飽和状態に10 ある場合,局所的に大きな動水勾配で水が動くため,供試ュレット内の水面の低下に長時間を要することがある。こ体の土骨格を乱すことが懸念される。通水等により飽和度うした実施上の簡便性を考慮し,水面の移動区間をあらかをある程度高めた状態から背圧を段階的に昇圧することがじめ定めてもよいが,基準では測定時間の方に重きを置き,望ましい。任意の測定時間内での水面の移動量を測定する趣旨として飽和の確認は,方法その 1 の内容に加えて,流出入水のいる。粘性係数の補正係数は JIS A 1218 の表 1 を参照し,温度 15℃の透水係数に換算する。収支により行うこともできる。すなわち,供試体の給水が終了すれば流入水量と流出水量は等しくなる。ただし,封方法 2 では,供試体の両端にビュレットが接続されてい入不飽和状態のように気泡が閉じ込められた状態においてるため,それぞれの断面積が必要となる。ビュレットの断も流入水量と流出水量は等しくなると考えられるため,こ面積が同じであれば式(15)を,異なる場合には式(14)を用いの判断指標は必要条件の一つであって十分ではない。背圧る。また,両ビュレットの水位が変動するため,水位差のを作用させることにより,封入不飽和状態であっても飽和測り方が方法 1 とは異なることに注意する。度を高めることはできる。段階的に背圧を上昇させたときの透水係数が変わらないことより,供試体の飽和度が十分に高いことを示すことができる1.3.65),6)。報告試験結果の整理と報告の例を図表-1~図表-7 に示す。図表-1~図表-3 が方法 1 の報告例,図表-4~図表-7 が方法 2(3)試験方法の報告例である。計算した透水係数と時間の関係を示し,ⅰ)試験用水最終的に透水係数として採用したプロットがわかるように試験に用いる水は,試験期間が長期に渡る懸念があるたする。併せて,流入水量または流出水量の累積値も示す。め十分に脱気する必要がある。土の種類によっては,不飽和状態で吸水している状態を透水係数と見誤ること,目詰まりや試料の流出により透水性ⅱ)試験後の供試体の取り扱いが時間の経過と共に変化し続けること,次式により求めら供試体の飽和度の確認は,変水位透水試験や定水位透水れる供試体の初期間隙量 Va に対して通水量が著しく不十分試験では,試験後の供試体の含水比から飽和度を計算してであることなど試験データの信頼性に関わる事象が生じていた。文献8),9)によれば,ベントナイト系材料の飽和度がいた場合に,記録として残すことが重要である。Va  Vv 100  S r  / 100 / 1000(16)(17)られている。こうした指摘があり,試験後の供試体の含水 Vv  V 1  d s 比から求められる飽和度では,供試体の飽和状態を過大にここに,Va:初期空隙量(mL)計算上は 100%を超過することがあり,これはスメクタイトの結晶層間にある水の密度が 1.0Mg/m3 を超えるためと考え評価していることが懸念される。河野・西垣10)Vv:間隙量(mm3)によれば,剛性の高い透水円筒と配管であれば,片面給水状態としたSr:初期飽和度(%)供試体に一定の水圧を作用させ,この時の給水量を読み取V:供試体体積(mm3)ることにより,ボイル-シャルルの法則に基づいて供試体d:供試体の乾燥密度(Mg/m3)の飽和度を推定することができる。この方法であれば,試s:土の土粒子密度(Mg/m3)験終了を待たずに透水前や透水中に供試体の飽和状態を評1/100:%を小数に換算するための係数価することができる。膨潤性の土を使用する場合には,渡1/1000:単位を換算するための係数邊ら11)によれば,荷重計が内蔵をされた透水容器を使用することにより,膨潤圧が定常状態になることを飽和判断指1.3.7標の一つとしている。(1)動水勾配の設定試験上の留意点低透水性土質材料の透水試験では,流速が小さくなりや(4)計算すい。透水係数を過小に評価することを避けるため,ダルJIS A 1218 の変水位透水試験では,スタンドパイプのあらシーの法則が成立していることを確認し,始動動水勾配よかじめ定めた区間を水面が降下する時間を計測し,透水係り大きい動水勾配のもとに試験がされていることが重要で数の計算に用いる。本基準では,低透水性であるため,ビある。11 動水勾配を高める際は,供試体内の有効応力分布や実務(4)水質面での許容値を考慮する必要があるが,ダルシーの法則が低透水性土質材料には,特に,ベントナイトのように膨適用できる範囲で動水勾配を増加させることは原則である。潤性を有する材料も含まれる。水質は膨潤性と密接に関わ膨潤性の土を使用した場合,動水勾配を高めるために,そり,膨潤の機構にもよるが,間隙水のイオン濃度が高いほの膨潤圧より大きな透水圧を作用させると,浸透力によりど膨潤性は低下することが知られている 13),14)。透水試験の供試体が変形し,透水係数を過小あるいは過大に評価する間に初期の間隙水は,試験用水と徐々に入れ替わる。その可能性があるので注意を要する。ため,通水量が著しく少ないと,膨潤の状態が一定になっておらず,試験データの再現性が得られにくいことが懸念される。透水係数と時間の関係(図表-3,図表-6,図表-7)(2)フィルターの状態土粒子の流出を防ぐことをフィルター選定の要件に規定において定常状態が観察されることに加えて,水質の変化している。そのため,透水により著しく細粒分が移動するについても注意を払うことが大事である。実務において想と,フィルターが目詰まりし,フィルターの透水性により定される水質と試験用水が異なることは本基準では考慮で本来より小さい透水係数を測定してしまうことが懸念されきないが,試験用水や流出水の電気伝導率等を測定しておる。実務で想定していないほどの細粒分の移動が生じにくくことにより,結果の解釈と適用範囲を踏まえた結果の利いように動水勾配を設定することも対応策の一つであるが,用を助ける。試験用水の種類によっては,例えば水道水の一方で,試験後のフィルターの観察や透水性を確認するこように,時間が経過すると着色が生じ,水質が著しく劣化12)は,ベントナイト系材料の透水することもある。こうした変化も供試体や試験系の透水性試験で使用した高分子フィルターの透水性を試験前後で比に影響を及ぼすことが懸念されるため,利用を避けるか,較し,変化は生じていないことを確認している。この時,あるいは,試験用水の状態を具体的に報告することが肝要試験後のフィルターを丁寧に回収し,状態を乱さないようである。とも有効である。渡邊らに乾燥させずに未使用のフィルターで挟んだ上で有孔板に固定し,これの透水性を確認することが重要である。また,1.4結果の解釈と利用フィルターの種類と試験の状態によっては,フィルターが著しく劣化し,穴が空くこともある。試験後にフィルター1.4.1が適正な状態を維持していたことを目視などにより確認す透水係数に関する指標土の構造における間隙部を水が流れると考えるため,そることは重要である。の間隙の割合を示す間隙率,間隙比が透水係数に影響する指標とされる。また,それと同様な考え方を示すものとし(3)定常状態て飽和度や密度が用いられる。それに関係するものとして,低透水性土質材料の透水試験は,試験期間が長期に及ぶ1)ベントナイト混合土を構成する材料仕様がある。放射性廃m/s 程棄物分野で用いられているベントナイト混合土の透水係数度の供試体では,飽和に 1~2 ヵ月,通水に 1~2 ヵ月を要の代替指標のひとつとして,次式で表される有効粘土密度した例がある。透水係数と経過時間の関係をプロットするb が挙げられる2)。ことがある。一斉試験では,例えば透水係数 10-13と,短時間での少数のプロットでは,定常状態に至っていb ることの判断が難しいことがある。透水係数はほぼ一定であっても,後述する水質については一定ではないこともあ d (100  Rs)100   dRs(18)sここに,b:有効粘土密度(Mg/m3)る。ASTM D5084 や ISO 17313 では,透水係数が±50%の範囲におさまることを一つの判断基準としている。供試体d:乾燥密度(Mg/m3)の飽和度や間隙水質の変化は緩慢であることを考慮すると,s :ベントナイト以外の材料の土粒子密度(Mg/m3)短時間で得られたプロットに対して±50%の幅で判断するRs:ベントナイト以外の材料の混合率(%)ことは必ずしも適切ではなく,例えば間隙体積以上の通水量が得られるだけの通水を行った上で透水係数のプロット有効粘土密度は,空隙に対する細粒分(粘土)の充てんがほぼ一定であることを確認するといった考え方もある。割合を密度で算定した値である。ベントナイト混合土の透水係数は,初期含水比の影響を受けることも示されており12 4) 棚井憲治・菊池広人・中村邦彦・田中幸久・廣永道彦:15),湿潤密度で整理することで初期含水比を考慮した透水係数の評価もされている。ベントナイト系材料の標準的室内試験法構築に向けてまた,ベントナイトの場合,使用するベントナイトのモの試験法の現状調査と試験による検討,日本原子力研ンモリロナイト含有率を考慮した次式に示す有効モンモリ究開発機構/電力中央研究所共同研究成果報告,ロナイト密度m を代替指標とする例もあるJAEA-Research 2010-025,201016),17)。 m  C m  b /100  (100  C m )  b /  nm (19)5) 千々松正和・山田淳夫・永井裕之:低透水性材料の透ここに,m:有効モンモリロナイト密度(Mg/m3)水試験方法に関する検討,第 60 回地盤工学シンポジウCm:モンモリロナイト含有率(%)ム,地盤工学会,pp.23-28,2016b:有効粘土密度(Mg/m3)6) Yasutaka Watanabe and Yukihisa Tanaka:Hydraulicnm:モンモリロナイト以外の鉱物の土粒子密conductivity test for Ca-type bentonite using rigidwall permeameter,第 60 回地盤工学シンポジウム,3度(Mg/m )地盤工学会,pp.1-4,20161.4.27) 杉井俊夫・山田公夫・名倉晋:限界流速から見た浸透代表的な測定例破壊の発生と機構,地盤工学会誌,Vol. 57,No. 9,pp.図-6 に各種ベントナイト混合土の透水係数を有効モンモ26-29,2009.リロナイト密度で整理した例を示す。異なるベントナイトを用いた場合でもベントナイトのモンモリロナイト含有率8) Jacinto, A. C., Villar, M. V., Ledesma, A. : Influence of waterを考慮した代替指標である有効モンモリロナイト密度を用density on the water-retention curve of expansive clays,いることにより透水係数と相関があることがわかる。また,Geotechnique 62, No.8, pp.657-667, 2012試験水が蒸留水の場合と人工海水の場合で同じ有効モンモ9) 小峯秀雄:一次元自己シール実験の既往データに基づリロナイト密度でも測定される透水係数は異なることもわくモンモリロナイト結晶層間中の水の密度に関する帰かる。納的考察,第 48 回地盤工学研究発表会,201310) 河野伊一郎・西垣誠:室内透水試験法に関する 2,3 の考察,土質工学会論文報告集,Vol.22,No.4,pp.181-190,198211) 渡邊保貴・田中幸久・中村邦彦・廣永道彦:Ca 型ベントナイト混合土の透水試験方法(その 1)―室内締固め供試体に対する剛性容器を用いた方法―,電力中央研究所研究報告,N13005,2013.12) 渡邊保貴・田中幸久:ベントナイト系材料の透水試験における定常状態と水質に関する一考察,第 51 回地盤図-6有効モンモリロナイト密度と透水係数の関係17)工学研究発表会講演集,2016.13) 角脇三師・山口徹治・向井雅之・飯田芳久・田中忠夫:引用・参考文献Ca 型化率とイオン強度をパラメータとしたベントナイ1) 公益社団法人地盤工学会:低透水性土質系材料の活用トの透水係数の実験的取得,日本原子力学会 2008 年秋と性能評価技術に関する研究委員会研究報告書,低の大会,200814) 菊池広人・棚井憲治:幌延地下水を用いた緩衝材・埋透水性土質系材料の活用と性能評価技術に関する研究め戻し材の基本特性試験,JNC-TN8430 2004-005,委員会,201620052) 松本一浩・菅野毅・藤田朝雄・鈴木英明:緩衝材の飽15) 工藤淳・庭瀬一仁・千々松正和・木村誠・矢込吉則:和透水特性,動力炉・核燃料開発事業団,PNC TN841097-296,1997低レベル放射性廃棄物処分施設における難透水性覆土の透水性評価の一考察,第 69 回年次学術講演会講演概3) 小峯秀雄・緒方信英:高レベル放射性廃棄物処分のた要集,土木学会,Ⅲ-152,pp.303~304,2014めの緩衝材・埋戻し材の透水特性,電力中央研究所報16) 伊藤裕紀・庭瀬一仁・千々松正和・金子岳夫・中越章告 U00041,200113 雄;低配合ベントナイト混合土の長期状態変化を踏まえた設計手法に関する一考察,第 65 回年次学術講演会講演概要集,土木学会,CS7-017,pp.33~34,201017) 長谷川琢磨:ベントナイトの透水・浸潤特性への海水影響,電力中央研究所報告 N04005,200414 図表-1JGS 0312データシートの記入例1/2低透水性材料の透水試験 (供試体情報)調 査 件 名○○工事材料試験試 験年 月日試 料 番 号No.1-2試土 質 名 称試 料砂質粘土験2017.4.10~5.19八木川 正光者容 器No.内 径Dmmm60.0長 さLmmm65.0質 量m2g1471.41透mm最 大 粒 径 4.75水2.643円 s土粒子の密度Mg/m3 筒試 験 用 水脱気イオン交換水供試体作製,飽和方法○所定の乾燥密度になるように試験容器に1層当たりの高さ20mmを3層、動的に締固めた。○供試体下部から注水し、上部から試験水が出た時点で飽和したと判断した。No.供試体Dmm断面積Amm2長さLmmVmm3mm3直径供 試 体 寸 法No.1-2(供試体 + 透水円筒) 質量  m 160.02827.460.0供 供試体質量m = m1 - m2湿潤密度 t = m / V ×1000乾燥密度 d =  t/ (1+w/ 100)間 隙 比e = (  s/  d ) - 1飽 和 度S r = w  s/ (e  w)空 隙 量V a = V v (100-S r ) /105試 体g試験後1797.011807.91325.58336.48Mg/m31.9191.983Mg/m31.6011.6010.6510.651%80.897.1mL12.9-g 体積間隙体積   V v1)169646.066909.5の 状 態試  験  前No.試  験  後12L13U13L741mag102.82102.48104.02483.51mbg94.3894.0095.37418.57mcg51.8851.3352.08147.03%19.919.920.023.9容器含 水 比試験前w, wf平均値%19.923.9特 記 事 項1)15 d Vv  V  1 s  図表-2JGS 0312調 査 件 名データシートの記入例○○工事材料試験試土 質 名 称ュビsMg/m32.643流 入  V binmL10.00流 出  V boutmL10.00ッ流 入  a inmm233.7mm20.34断面積流 出  a out流入側 ΔP in kPa加 圧 条 件12Amm長 さLmm2827.460.0流 入  h inmm29.7流 出  h outmm2.96流 入  h 0inmm150.0流 出  h 0outmm0.00原点の高さ0流出側 ΔP out kPa1 測   定   №八木川 正光者断面積目盛り1mLごとの高さ容 量レト4.75mm最 大 粒 径供試体験No.容 器砂質粘土土粒子の密度2017.4.10~5.19試験年月日試 料 番 号 No.1-2試 料2/2低透水性材料の透水試験 (変水位,背圧負荷型変水位)210設定動水勾配345 測 定 開 始 時 刻t12017/5/12 8:392017/5/15 8:372017/5/16 8:362017/5/17 8:312017/5/18 8:41 測 定 終 了 時 刻t22017/5/15 8:362017/5/16 8:352017/5/17 8:302017/5/18 8:402017/5/19 8:35 測 定 時 間t 2-t 1s25902086280860408694086040 時刻t 1の流入側ビュレットの値V 1inmL0.000.000.000.000.00 時刻t 1の流出側ビュレットの値V 1outmL2.820.971.090.891.03 時刻t 2の流入側ビュレットの値V 2inmL 時刻t 2の流出側ビュレットの値V 2outmL 時刻t 1における水頭差h11)mm447.0447.0447.0447.0447.0h22)mm363.2418.2414.6420.6416.4m/s 時刻t 2における水頭差3)  T ℃に対する透水係数kT5.72E-105.52E-106.24E-105.01E-105.89E-10 時刻t 1における動水勾配h 1/L7.57.57.57.57.5 時刻t 2における動水勾配h 2/L6.17.06.97.06.9 時刻t 1における水温T1℃23.222.822.921.622.8T2℃22.822.921.622.822.4℃23.022.922.322.222.60.8190.8190.8390.8390.8194.69E-104.52E-105.24E-104.20E-104.82E-10 時刻t 2における水温 測定期間の水温T =(T 1+T 2)/ 2 温 度 補 正 係 数η T/η 15 15℃に対する透水係数k 15 代k 15表値特 記 事 項4)m/sm/s4.69E-101)h1  (V bin  V1in )  hin  (V bout  V1out )  hout  ( h0in  h0out ) ( ΔPin  ΔPout ) 1000w  g2)h2  (V bin  V 2in )  hin  (V bout  V 2out )  hout  ( h0in  h0out ) ( ΔPin  ΔPout ) 1000w  g通水期間 : 2017.4.10~5.193)変水位の場合;kT  2.303背圧負荷型変水位の場合; k  2.303ThaL1 log 1 A(t2  t1)h2 1000ain  aout  L(ain  aout) A(t2  t1)4)k15  kT  ηT / η1516 logh11h2 1000 図表-3JGS 0312調 査 件 名報告グラフの例低透水性材料の透水試験 (変水位,背圧負荷型変水位)○○工事材料試験試験年月日試 料 番 号 No.1-2試透水係数と累積流入量の経時変化透水係数と動水勾配の経時変化17験者2017.4.10~5.19八木川 正光 図表-4JGS 0312データシートの記入例1/2低透水性材料の透水試験 (供試体情報)調 査 件 名××の設計のための材料試験試 験年 月日2015.9.25~12.6試 料 番 号No.3-2試八木川  正光土 質 名 称試 料ベントナイト混合土験者容 器No.内 径Dmmm60.0長 さLmmm65.0質 量m2g1471.431透mm最 大 粒 径 4.75水2.643円 s土粒子の密度Mg/m3 筒試 験 用 水脱気蒸留水○所定の混合土、初期含水比のベントナイト混合土を製造した。○所定の乾燥密度になるように試験容器に1層当たりの高さ2㎝を3層、動的に締固めた。○供試体下部から注水し、上部から試験水が出た時点で飽和したと判断した。供試体作製,飽和方法No.供試体Dmm断面積Amm2長さLmmVmm3mm3直径供 試 体 寸 法1(供試体 + 透水円筒) 質量  m 160.02827.460.0供 供試体質量m = m1 - m2湿潤密度 t = m / V ×1000乾燥密度 d =  t/ (1+w/ 100)間 隙 比e = (  s/  d ) - 1試 体gg試験後1797.011807.91325.58336.48Mg/m31.9191.983Mg/m31.6011.6010.6510.651 体積間隙体積   V v1)169646.066909.5の 状 態飽 和 度S r = w  s/ (e  w)%80.897.1空 隙 量V a = V v (100-S r ) /105mL12.9-試  験  後試  験  前12L13U13L741mag102.82102.48104.02483.51mbg94.3894.0095.37418.57mcg51.8851.3352.08147.03%19.919.920.023.9容器含 水 比試験前No.w, wf平均値%19.923.9特 記 事 項1)18 d Vv  V  1   s  図表-5JGS 0312データシートの記入例2/2低透水性材料の透水試験 (変水位,背圧負荷型変水位)調 査 件 名××の設計のための材料試験試験年月日2015.9.25~12.6試 料 番 号No.3-2試八木川  正光土 質 名 称試 料mm最 大 粒 径s土粒子の密度ュビMg/m4.7532.643流 入  V binmL10.0流 出  V boutmL10.0ッ流 入  a inmm234.4mm234.4断面積流 出  a out流入側 ΔP in kPa加 圧 条 件 測   定   №12断面積Amm長 さLmm目盛り1mLごとの高さ容 量レト供試体者No.容 器ベントナイト混合土験2827.460.0流 入  h inmm29.1流 出  h outmm29.1流 入  h 0inmm0.0流 出  h 0outmm0.0原点の高さ127流出側 ΔP out kPa12100350設定動水勾配45 測 定 開 始 時 刻t12015/11/27 8:362015/11/30 9:192015/12/1 8:482015/12/2 9:282015/12/3 8:41 測 定 終 了 時 刻t22015/11/30 9:172015/12/1 8:462015/12/2 9:262015/12/3 8:412015/12/4 8:30 測 定 時 間t 2-t 1s26166084420886808358085740 時刻t 1の流入側ビュレットの値V 1inmL0.000.000.000.000.00 時刻t 1の流出側ビュレットの値V 1outmL10.0010.0010.0010.0010.00 時刻t 2の流入側ビュレットの値V 2inmL2.821.041.071.011.02 時刻t 2の流出側ビュレットの値V 2outmL7.269.018.968.999.00h11)mm30442.330224.130442.330442.330442.3h22)mm28824.428629.429438.429729.429211.4m/s 時刻t 1における水頭差 時刻t 2における水頭差3)  T ℃に対する透水係数kT7.61E-118.46E-118.38E-118.51E-118.29E-11 時刻t 1における動水勾配h 1/L50.750.750.750.750.7 時刻t 2における動水勾配h 2/L48.049.849.749.849.8 時刻t 1における水温T1℃22.422.222.322.422.3T2℃22.222.322.422.322.5℃22222222220.8390.8390.8390.8390.8396.38E-117.10E-117.03E-117.14E-116.96E-11 時刻t 2における水温 測定期間の水温T =(T 1+T 2)/ 2 温 度 補 正 係 数η T/η 15 15℃に対する透水係数k 15 代k 15表値特 記 事 項4)m/sm/s6.92E-111)h1  (V bin  V1in )  hin  (V bout  V1out )  hout  ( h0in  h0out ) ( ΔPin  ΔPout ) 1000w  g2)h2  (Vbin  V 2in )  hin  (V bout  V 2out )  hout  ( h0in  h0out ) ( ΔPin  ΔPout ) 1000w  g通水期間 : 2015.10.7~12.43)変水位の場合;背圧負荷型変水位の場合;4)k15  kT  ηT / η1519kT  2.303haL1 log 1 A(t2  t1)h2 1000ain  aout  Lh1kT  2.303 log 1 h2 1000(ain  aout)A(t2  t1) 図表-6JGS 0312報告グラフの例低透水性材料の透水試験 (変水位,背圧負荷型変水位)調 査 件 名××の設計のための材料試験試験年月日2015.9.25~12.6試 料 番 号No.3-2試八木川  正光透水係数と累積流入量の経時変化透水係数と背圧の経時変化20験者 図表-7JGS 0312報告グラフの例低透水性材料の透水試験 (変水位,背圧負荷型変水位)調 査 件 名××の設計のための材料試験試験年月日2015.9.25~12.6試 料 番 号No.3-2試八木川  正光透水係数と動水勾配の経時変化透水係数と流入出量相対差の経時変化21験者 新規制定地盤工学会基準・同解説低透水性材料の透水試験方法(JGS 0312-2018)【ダウンロード版】2019 年 4 月 1 日 初版発行編集地盤工学会 室内試験規格・基準委員会 低透水性土質材料の透水試験方法基準化 WG発行・販売公益社団法人地 盤 工 学 会東京都文京区千石 4 丁目 38 番 2 号〒112-0011 Tel 03(3946)8677©2019ISBN公益社団法人地盤工学会978-4-88644-109-6C3051 \4,700EFax 03(3946)8699
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