【36】全地連「技術フォーラム2011」京都浚渫土砂受入地における減容化工法の検討事例中央開発㈱ 1．はじめに ○川口貴之、松本昭二郎、髙田誠ができる。航路浚渫や港湾整備に伴い発生する浚渫土砂の処理方 4．護岸の嵩上げ高さの検討法の一つとして，海洋投棄処分が挙げられる。しかし，浚渫土砂の受入地は四方を護岸で囲まれており，その近年は海洋環境への影響に配慮し，浚渫土砂を有効利用形状は直立堤護岸(図-2)と傾斜堤護岸(図-3)の2種類ですることで，海洋投棄処分量を可能な限り削減すること築堤されている。いずれの護岸工のエプロン計画高は，が叫ばれている。本事例は，将来的に埠頭用地として利埠頭用地としての計画高さ(DL+6.5m)に築堤されてい用することが計画されている，浚渫土砂処分場の延命化る。直立護岸については外的安定(円形すべり)および内を目的とし，処分場に受入済みの浚渫土砂の減容化工法的安定(壁体としての安定計算)，傾斜堤護岸についてについて検討を行ったものである。は，土構造物であることから外的安定についてのみ嵩上 2．処分場の概要げの検討を実施した。処分場は図-1に示すようにA，Bブロックの2ブロック検討の結果，現況の築堤高より3m(DL+9.5m)までの嵩に分けられており，その面積は計91.6haで埋立計画高は上げ，または背面盛土が可能であることを明らかとし DL+6.5mである。また，処分場の周囲は傾斜堤護岸，直た。立堤護岸の2種類で築堤されている。図-2 直立堤護岸図-1 検討位置平面図 3．減容化の考え方処分場に受入済みの土砂に対して，有効な減容化の手段は2つ挙げられる。 (1) 受入地の護岸嵩上げによる受入容量の増加図-3 傾斜堤護岸埠頭用地としての計画高を考慮した浚渫土砂の沈下量を踏まえ，処分場の外周護岸を可能な限り高くすることで浚渫土砂の受入量を増加させる。直接的な浚渫土砂の 5．浚渫土砂の減容化工法比較検討と自重圧密解析減容化とは異なるが，浚渫土砂処分場の延命化という観 (1)減容化工法点から有効な手段である。 (2) 浚渫土砂の圧密促進，沈下量増加による減容化減容化の手段としては，既設護岸高の嵩上げと圧密促進工法を併用する計画とした。また圧密促進による浚渫以前に処分場で受け入れた浚渫土砂の圧密を促進さ土砂の減容化工法は国土交通省の新技術情報提供システせ，再度浚渫土砂を受け入れることが出来れば，処分場ム（New Technology Information System:NETIS）等をの延命化，浚渫土砂受入土量の増加が可能となる。ただ積極的に活用し，以下の組み合わせで工法を比較した。し，受け入れた浚渫土砂が圧密や沈下量に対し無対策で工法① PDF(フロート式プラスチックボードドレーン)工法＋あれば，以降の浚渫土砂が受入可能となるまでに多大な釜場排水工法沈下時間を要し，浚渫土砂受入が工事の工程上困難な場 PDF 工法は浅水域や泥上に作業船を曳航し，PD(プ合も想定される。このため受け入れた浚渫土砂に対し，ラスチックボードドレーン)材の水中打設等によっ圧密促進工法を施すことにより早期に次の浚渫土砂受入て，初期段階における重機搬入の手間とコストを縮減が可能となる。さらに沈下量を増加させる工法を施すこするものである。造成面が水没している状態で圧密をとで，新たにより多くの浚渫土砂受入容量を確保する事進行させることが可能である。PD 材を通して表層に全地連「技術フォーラム2011」京都排水された間隙水は，水平排水材を通して釜場から敷各工法の検討結果は表-1のとおりである。浚渫土砂を地外へ排水される。減容化させることによる浚渫土砂受入可能量の優位性は工法② 覆砂＋PD 工法＋真空圧密工法（気密シート式）工法③，②，①の順位となった。真空圧密工法は，載荷盛土による圧密促進の代わり (2) 費用対効果(B/C)および総合評価に真空ポンプで地盤内に負圧を生じさせることで，地各工法の経済性については「港湾投資の評価に関する中内の水分を PD 材および自然排水を通して表層に集解説書」2)に基づき，浚渫土砂の海洋投棄に掛かる費用めて排水する工法である。気密シート式の真空圧密工 (Benefit)と，護岸の嵩上げおよび減容化工に掛かる費 2 法は70kN/m 相当の荷重が載荷可能である。載荷盛土用(Cost)より費用対効果を算出し，評価を行った。各工の代替として真空圧密を利用するため，土工量の低法の経済的優位性を比較すると，①，②，③の順位とな減，工期の短縮を図れるとともに，盛土による周辺地った。工法②・③は，減容化の効果として非常に高い盤の側方流動や引きこみといった問題に対応することが，費用対効果がB/C=0.2<1.0と非常に経済性が劣る。が可能である。ただし，気密シート式の真空圧密工法よって減容化の優位性では劣るが，B/C=1.1>1.0となるは，陸上施工となるため，表層の覆砂分（サンドマッ工法①を最適案とした。ト）の盛土が必要となり，覆砂層厚分の浚渫土砂受入 (3) 今後の展望量が損失する。浚渫土砂の発生量は事業計画において年次毎に計画さ工法③ PDF 工法＋真空圧密工法（気密キャップ式）れており，本検討結果に基づき，当初の浚渫土砂投入計気密キャップ式の真空圧密工法の原理は気密シート画の見直しを行った。投入計画通りに事業を進めるに式と同様であるが，泥上・水上施工が可能であるたは，減容化の効果が，検討結果通りに進行することが重め，PDF 工法による PD 材の打設が可能で，覆砂の必要である。よって今後,浚渫土砂の減容化による沈下に 2 要がない。ただし，載荷重は50kN/m 相当で気密シーついて動態観測を実施し，検討結果との比較，必要に応ト式より小さい。じた見直しが望まれる。 7．おわりに (2) 自重圧密解析処分場に投入した浚渫土砂は，投入直後から長時間に近年，建設に関わる国の予算は年々減少の一途を辿る渡り，自身の荷重によって圧密沈下が進行する，いわゆ傾向にある中，平成23年3月に発生した東日本大震災にる自重圧密が生じる。この場合，通常の圧密検討時に用よる経済的打撃は大きく，他の建設等に裂かれる予算はいられる Terzaghi の圧密理論による圧密沈下解析は，さらに削減されることが予想される。そのような背景の土の性質変化（単位体積重量γ，透水係数 k，体積圧縮もと，本検討のような，既存施設の延命化に向けた取り係数 mv など）を考慮しない。そのため，自重圧密のよ組みは，より一層重要視されていくものと考える。うな刻々と性質が変化する浚渫土砂に適用出来ない。自重圧密粘土の圧密解析手法としては，CONAN1) と呼ばれ《引用・参考文献》る１次元差分法による数値解析手法が著名である。ただ 1)今井五郎・山内裕元・今泉正次・緒方一成：一次元圧し，この解析プログラムは研究過程のソフトであるた密問題の新しい数値解析法による2,3の検討, め，市場には出回っていない。そこで，本検討では同じ土質工学研究発表会講演集2-1号理論式を用いた解析プログラムを作成し，CONAN と同等 2)港湾投資の評価に関する研究委員会編：10章の解析結果が得られる事を確認の上，圧密検討を行うこ海面処分場プロジェクト第24回 p395～398，1989.6 廃棄物 p2-10-1～2-10-27,2004.10 ととした。 6．検討結果 (1) 減容化量検討結果表-1 減容化工法の比較検討結果工法 ① PDF + 釜場排水 ② PD + 真空圧密 (気密シート式) ③ PDF + 真空圧密 (気密キャップ式) 減容化による堤防受入可能土高さ量の増分 (DL･m) (千m3) 9.50 概算工事費受入可能土量計 3 (千m ) 3 m 単価 3 (円/m ) 減容化による追加受入量全体工事費 (千円) のm3単価 (円/m3) 費用対効果 B/C 減容化量優位性順位経済的優位性順位総合順位 4,413 15,098 313 807 2,986,086 1.1 3 1 1 5,523 16,208 1,324 3,260 13,603,564 0.2 2 2 2 6,529 17,214 1,458 3,458 16,874,994 0.2 1 3 3