コンクリートピット埋設施設の設置環境及び劣化に伴う浸入・浸出水量の評価

Evaluation of flow rate of groundwater into and out of concrete vault disposal facility according to geological environment and deterioration of the facility

小川 理那; 戸塚 真義*; 坂井 章浩 

Ogawa, Rina; Totsuka, Masayoshi*; Sakai, Akihiro

コンクリートピット埋設施設は、支持能力を有する地盤に設置する必要があると考えられることから、地下水面より下位に設置することが想定される。そのため、施設の設置環境(施設の周辺岩盤)及び施設の構造物(コンクリートピット埋設施設及びこれを取りまくベントナイト混合土)のそれぞれの透水係数をパラメータとしてモデル計算を行い、施設への浸入水量及び施設からの浸出水量を評価した。地下水流動解析は、有限要素法による2次元地下水流動解析コードMIG2DFを用いて行った。設置環境を考慮した評価では、これまでの技術検討で施設底面における地下水浸入水量及び浸出水量が相対的に多量となったことから、その底面と接する新鮮な岩盤の透水係数をパラメータとして、地下水浸入水量及び浸出水量の評価を実施した。また、施設の構造物を考慮した評価では、コンクリートピット埋設施設の経年的な劣化及びベントナイト混合土の化学的な変質による劣化を想定したコンクリート及びベントナイト混合土の透水係数を設定し、地下水の浸入水量及び浸出水量の変化を評価した。その結果、岩盤新鮮部の透水係数は施設における地下水浸入水量及び浸出水量に大きく寄与することが分かった。また、ベントナイト混合土の化学的劣化に伴う透水係数の増加に伴い、その周囲の覆土へ移行する浸出水量が増加する結果となった。以上からこれらの透水係数は、コンクリートピット埋設施設の設置及び安全評価における重要な影響因子であることが分かった。

Concrete vault disposal facility is assumed to be installed below the groundwater table because it is necessary to install them on the ground that has enough bearing capacity. Therefore, the flow rates of groundwater into and out of concrete vault were evaluated by taking into account the permeability coefficients of the geological environment surrounding the facility and of the engineered structure of the facility. Groundwater flow analysis was performed by using the groundwater flow analysis code MIG2DF based on finite element method. In the evaluation of considering the geological environment, since the flow rate of groundwater into and out of the bottom of concrete vault was larger than the flow rates into and out of other sides of the vault in previous technical studies, the evaluation of the flow rate was performed by varying the permeability coefficient of the bedrock adjacent to the bottom of concrete vault. In addition, the other evaluation of the flow rate was conducted assuming the deterioration of concrete vault and of bentonite-mixed soil. As a result, it was found that the permeability coefficient of bedrock adjacent to concrete vault greatly contributed to flow rates of groundwater into and out of concrete vault. In addition, as the permeability coefficient of the bentonite-mixed soil increased due to chemical deterioration, the flow rate of leachate into the surrounding cover soil increased. From the above results, it was found that these permeability coefficients were important influencing factors in the engineering design and safety evaluation of concrete vault disposal facilities.