�����������������������������
1
�����������������������������
Study on the Design Method of Bentonite Mixture Soil Liner using Tuffaceous Sandstone � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �
��� ��� NAOKI TAKAHASHI
��� ��� YUKIHIKO KUROKAWA
��� ��� GOJI TOMURA
�������� ��� ��� YOICHI DOI
�����������������������������������������������
�������������������������������������������������
�������������� 15%��������������������������������
�������������������������������������������������
���������
��������������������������
To evaluate the applicability of tuffaceous sandstone for bentonite mixture soil liner, the compaction
tests and permeability tests were carried out. The relationships between the addition rate of bentonite and
both compaction characteristics and permeability coefficient have been investigated. The coefficient of
permeability at the addition rate 15% of bentonite was estimated smaller than the reference value of
bentonite mixture soil liner at final disposal site. It was confirmed that the corrected design method of
bentonite mixture soil liner was applicable to the tuffaceous sandstone.
Key Words: Tuffaceous Sandstone, Bentonite Mixture Soil Liner, Permeability Test
������
� ������������������������
�������������������������
��������������������������
�������������������������
������ 3 ������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
����������
�����������������������
�������������������������
��������������������������
�������������������������
�������������������������
������������
�����������������������
�������������������������
�������������� 1������������
�������������������������
�������������������������
��� 2),3)��������������������
�������������������������
������������� 4������������
�������������������������
������������ 5)�
�����������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
��� 15%�������������������
�������������������������
�������������
77
�������������� � 4�
2
������������
���������
�����������������������
������� 1�10-6cm/sec �����������
�� 1�10-7cm/sec ����������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
����������� 6)�������������
��������������������
�����������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
������������������� 0 �����
������������������������
em ���(1)������em=0 �����������
�����������
11001001
max
�
��
�
�
�
��
�
�
� �
�
�
�
bdsme
�
��
�
�
�
�
� �� ��(1)
����
�����������(%)
�����������
�s������(g/cm3)
�b����������(g/cm3)
�dmax���(%)�����������������
���(g/cm3)
� �s ����b ����������JIS A 1202���
�����bdmax������������������
������JIS A 1210��������������
�������������������������
�����������������(1)������
���������������� 5)��������
�������������������������
����� 50g ������������ 1cm ���
�������������������������
�������h1�����������������
��������(392kPa)�������������
�����������������h2�������
����h1�����=h1/h2������������
����
������
���
��
mb
ms
Vo�
Vs
Vb
Vv
��Vs �������V
�Vb������
���
��
mb
ms
Vo�
Vs
Vb
Vv
��Vs �������V
�Vb
���� ���������������
�����������
�(1)���������������������
��������������������� 6)���
�������������������������
�����������������(1)������
�������=0 ����������������
�������������������������
�������(1)����������������
�������������������������
����������(1)�������������
�������������������������
������������������
������ �������������������
�����V ����(cm3)�Vs �������(cm3)�
Vv ���������(cm3)��Vs ���������
���(cm3)��Vs ������������(cm3)�Vb
����������(cm3)���� V’0 ������
��(cm3)�������������������Vs
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
���
�����������������������
�������������������������
�(2)���������������������(1)
�������
� ��
�
��
�
�
�
�
��
��
�
�
�
��
�
�
� �
�
�
�� 11001001
max bdsme � � (2)
78
�����������������������������
3
����� �� A
����� �� B
��������
������
�����������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
��������������
����������������
�����������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
��������
���� ������� ��������������
������������������������ A
������������� B ����������
�������������������������
�������������������������
���������������������
0.001 0.01 0.1 1 10 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
�� (mm)
���A���B
��
��
��
��
%�
���� ������
���� �������������
A B������ �s (g/cm3) 2.672 2.437����� w (%) 22.7 47.7
���2�75mm� (%) 2 0���0.075�2mm� (%) 69 62
�����0.005�0.075mm� (%) 18 23����0.005mm��� (%) 11 15
���� (mm) 9.5 4.75���� Uc 169 -���� U'c 4.03 -50%�� D50 (mm) 0.391 0.12410%�� D10 (mm) 0.0247 0.0143���� wL (%) 43.1 76.3���� wP (%) 23.4 43.3���� Ip 19.7 33
���������� Ic 1.034 0.867����� � 0.412 0.491
��
��
����������
�������� ��
��� ��JIS A 1204 ���������������
���������������� A � 9.5mm���
B � 4.75mm������� A � 2���� B � 0%�
����� A � 69%��� B � 62%������� A
� 29%��� B � 38%��������� A ����
���� Uc=169����� U’c=4.03 ����
�����������������������
�������������������������
���������������������� A �
0.412��� B � 0.491 �����
������������� �����������
��������� B ���� A ���������
�������������������� B ���
�� A �����������������
�����������������
�������JIS A 1210 ����� A-c �(���
��� 2.5kg������� 150mm�1 �������
�� 25 �)��������������������
����� ����
������ A ���������� wopt=26.7%�
���������������dmax=1.372g/cm3 ���
������������� B �����������
� wopt=39.4%������������������
79
�������������� � 4�
4
10 15 20 25 30 35 401.20
1.23
1.26
1.29
1.32
1.35
1.38
1.41
1.44
1.47
1.50
��� w(%)
Sr=100%
��
��
�d (
g/cm
3)
10 15 20 25 30 35 401.20
1.23
1.26
1.29
1.32
1.35
1.38
1.41
1.44
1.47
1.50
��� w(%)
Sr=100%
��
��
�d (
g/cm
3)
���� �� A
20 25 30 35 40 45 50 55 601.00
1.02
1.04
1.06
1.08
1.10
1.12
1.14
1.16
1.18
1.20
��� w(%)
Sr=100%
��
��
�d
(g/c
m3 )
20 25 30 35 40 45 50 55 601.00
1.02
1.04
1.06
1.08
1.10
1.12
1.14
1.16
1.18
1.20
��� w(%)
Sr=100%
��
��
�d
(g/c
m3 )
���� �� B
���� �������������
�dmax=1.132g/cm3 �����������������
������� 2)��������� wopt=12�13%�
��������������dmax=1.8�1.9g/cm3 ��
��������������������������
�������������������������
���
����������������
����� JIS A 1218 �������������
�������������=200mm ��������
����������� 150mm���� 125mm ����
���������������� 2.5kg ����� 3
� 25 ����������������������
�������������������������
�������������������������
����
�������� A � 7.13�10-4cm/sec��� B �
3.56�10-4cm/sec �����������������
10-2�10-3cm/sec ������������������
���� ���������
�� ��� ���
��� ������� ��
�� ���
���� ��� ���
���� ��� ��
���� ���
�����������
��������� ��
�� ������� ����
������������
�������������������
�����������������������
������JIS A 1210 ���� A-c ��������
�������������������������
� COLONY �������������������
��������������� ����������
�������������������� 5.84 ��
�������������������������
��������������������������
10,15,20%����
������������������������
�������������������������
������������� ���������� ���
��� ����������������� 0%����
������������� ������������
������������ �������������
������������
��� ���������������������
�������������������������
������������� A ����������
��� 3)���������������������
�������������������������
�����������
������ ����� A ������������
�������������������������
����������� B ������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
����
������������������
�����������������������
�������JIS A 1218 �������������
�������������������������
80
�����������������������������
5
10 15 20 25 30 35 40 45 501.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
��� w(%)
��
��
�d (
g/cm
3)
� 0%� 10%� 15%� 20%
Sr=100%
10 15 20 25 30 35 40 45 501.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
��� w(%)
��
��
�d (
g/cm
3)
� 0%� 10%� 15%� 20%
Sr=100%
���� �� A
20 25 30 35 40 45 50 55 600.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
��� w(%)
��
��
�d
(g/c
m3 )
� 0%� 5%� 15%� 30%
Sr=100%
20 25 30 35 40 45 50 55 600.95
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
��� w(%)
��
��
�d
(g/c
m3 )
� 0%� 5%� 15%� 30%
Sr=100%
���� �� B
���� ���������������
���� �����������������
���������
����� ������
� wopt �dmax
(%) (%) (g/cm3)0 26.7 1.372
10 30.0 1.35215 32.7 1.35520 32.9 1.3060 39.4 1.132
10 38.3 1.15315 40.4 1.15620 40.1 1.183
��
A
B
�4��������� 0%�������������
���������� ����������� 90%��
������� ������������������
������
�� A ����� B ��������������
�������������������������
�����������������������
15%�20%��������������������
�������������� 15%��������
�,�� A � 5.46�10-8cm/sec,�� B � 3.56�10-8cm/sec
�������������������������
0 5 10 15 20 250
10
20
30
40
50
����������(%)
��
��
� w
op
t (%
)
���A���B
���� �������������������
0 5 10 15 20 250.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
����������(%)
��
��
��
�dm
ax (
g/cm
3 )
���A���B
���� ��������������������
0 5 10 15 20 2510-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
����������(%)
��
��
k (
cm/s
ec)
���A���B
���� ������������������
���� �������
�� �� �� ��A ��B��������� �
����� � 0.412 0.491����� �s (g/cm3) 2.672 2.437
�������� �b (g/cm3)
5.84
2.86
���
81
�������������� � 4�
6
0 5 10 15 20 25-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
����������(%)
�����
� e
m'
���A���B
���� ��������������������
���� 1�10-7cm/sec ��������� 10�15%�
�������������������������
��������������� A�B�� 15�20%�
�������������������������
�������������������������
������������������
���������
��� ���(2)���� ������ ��������
��������������� em’��������
����������������������� A
�������� 17%��� B ����� 19%���
����������������� ��������
��������� 15%�20%�����������
���(3)��������������������
�������������
�����������������������
��������������� 13%���20%���
�������������
������
�����������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
����������
�����������������������
�������������������������
��������������������������
��������������������
� �����������������������
�����������������������
��������������������
�� �����������������������
��� 15%� 10-8cm/sec �����������
�� 1�10-7cm/sec��������������
�� �����������������������
�����������������������
�����������������������
���������������
�������������������������
�������������������������
����������
����
1� �����������������������
�����������������������
��������������������pp.71-
81�2005.
2� ������������������������
�����������������������
��������� 38 ������������
��pp.2403-2404�2003.
3� �����������������������
�����������������������
��������� 6�������������
������pp.325-330�2005.
4� �����������������������
�����������������������
���������������� 5������
�������������pp.89-94�2003.
5� �����������������������
�����������������������
��� 4 �����������������
pp.303-306�2001.
6� �����������������������
�����������������������
������� 61 ��������������
��
82