EPBシールド土の改質と環境評価

EPBシールド工事では、土体を改質することが多い。これらの変性剤は、水、発泡体、またはポリマーを含む。環境規制が厳しくなるとともに二重炭素戦略の下で、掘削土の環境互換性の評価と再利用の研究は非常に重要である。

発泡体は通常、シールド施工に水溶剤の形で使用され、製品によって性能が異なるため、体積濃度は0.5%〜6%で異なる。シールド工事に使用される発泡剤は、通常5〜30%の濃度でドデシルポリエチレンオキシド硫酸ナトリウム（SLES）を含む表面アニオン水溶液である。ポリマーには多くの種類があり、配合によっては遊離水を吸着し、掘削土の塑性を高める、目詰まりを防ぐ潤滑などの作用。

シールド施工が環境に与える影響を最小化するためには、事業開始段階で改質土を評価し、事業実施段階で検証しなければならない。添加剤または改質土の生物毒性は、接触した生物または微生物に影響を与えることにある。生物毒性レベルは、微生物が直接影響された後の死亡率または異常行動を観察することによって評価することができる。生分解性は土壌中で製品が微生物に分解される能力を測定する指標である。生物毒性と生分解性は密接な関係がある。

プロジェクトの開始段階では、添加剤と改質土の生物毒性試験を実験室で行った。添加剤の生態毒性学的特徴は、含まれる化学物質の種類と量に依存する。改質土壌の生態毒性学的特徴は添加剤の種類、含水量、結晶粒度分布、土壌の種類、PH値などに依存する。掘削土の環境評価には、残土場の位置、地面と地下水への影響も考慮しなければならない。

添加剤の使用量は設計段階の土体改質評価に合致しなければならない。改質土の環境アセスメントは、正常な掘削の添加率を満たす場合には、掘削中に予期しない状況が発生して添加剤の使用量が増加するのを防ぐために、一定の余裕を加えなければならないという最悪の状況を考慮しなければならない。

環境と生物毒性評価のほか、改質土が原始地質特徴に回復するまでの時間も考慮しなければならない。埋め立て基準に達した時間が長すぎると、掘削速度に影響を与える可能性があり、埋め立て中継地を見つけるためにはより大きな代価が必要になる可能性があります。改質土の回復時間は事前に実験室で評価することができる。

掘削土の再利用は廃棄残土の持続可能な管理のもう一つの重要な分野であり、次の機会にシールド廃棄残土の再利用についてお話しします。