アイスレンズの成長を抑止した凍土透水試験法の提案

抄録

本研究では，一般化クラウジウス－クラペイロン式が適用可能な温度にある凍土の透水係数を計測する方法を提案する。この計測法の特徴は，熱力学上の知見を活用し円筒形供試体の軸方向に拘束圧をかけることで，水分移動を阻害するアイスレンズの生成を防止し，さらに，供試体両端面を常温，試料中央部を所定温度の凍土とすることで，両端面間に連続する流路を確保することである。凍土供試体両端面に水頭差を与え，水分移動が定常状態となったときの水分移動量から透水係数を求める。この計測法を適用した透水試験装置を試作し，異なる負の温度で凍土の透水係数を測定した。測定結果は，凍土の透水係数が0℃付近で急激に減少し，強い温度依存性があることを示した。