抄録
砂質土地山におけるトンネル掘削では浸透水により切羽が崩壊する場合がある. 浸透水に対する砂質土地山の抵抗性や破壊のメカニズムは土質工学の観点からの研究が多くあり, 均等係数, 細粒分含有率, 湿潤密度, 相対密度などの物性が関係することが明らかにされている. これらの物性は砂層の層相として観察されるものが多い. 砂層の層相はその砂層が形成された堆積環境や続成作用の影響を受ける. そのため, 浸透水に対する砂質土地山の抵抗性はこれらと関係することが考えられる. そこで, トンネル切羽の安定性の検討を念頭に, 更新統砂層から採取した乱れの少ない試料を用いた室内土質試験や水平一次元浸透崩壊実験, 堆積構造や粒度などの層相および砂粒子どうしの接触関係などの微視的構造の観察から堆積環境や続成作用が浸透水に対する砂質土地山の抵抗性に与える影響を検討した. その結果, 限界動水勾配の大きさに対して, 分級の程度は強く影響するが堆積構造の違いはあまり影響しないことがわかった. また, 限界動水勾配の大きさに対して圧密の影響は無視できること, 続成作用により生成されたと考えられる粘土鉱物やその他の膠結物質を含んだ粘土分の量によって限界動水勾配が異なることがわかった. これらのことから, 浸透水に対する砂質土地山の抵抗性は堆積物の分級の程度にかかわる堆積環境と堆積後の膠結作用の影響を受けていると考えられる.
