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豊洲市場の汚染水の問題について（追加）

前回のブログで書き忘れたことを追加します。

最近の報道を見ていますと、地下水の測定結果だけが報道されていますが、地下水の採取深度についてはほとんど報道されていません。そこで、当初専門家会議で議論され、決定された汚染土対策と地下水の採取深さを正確に述べたいと思います。

１．専門家会議で決定された汚染土対策案と地中に汚染土が残留している可能性

(1）専門家会議で決定された汚染土対策案は、何回も繰り返すことになるが、図-1に示されている通りである。旧地盤面（A.P.＋4.0ｍ）から2ｍの深さ（A.P.＋2ｍ）までは土壌を全て掘削し、土壌汚染基準以下に処理された土で埋め戻す。

fig-1

図-1

(2）さらに、A.P.+4ｍから上部に2.5ｍを新たに良質土で盛土し地盤高をA.P.＋6.5ｍとする。
(3）問題はA.P.＋2.0ｍ以深の土であるが、詳細調査及び引き続き行われた絞込み調査により出来る限りの処理がなされ、ほとんどの土壌が土壌基準以下に処理されている。
(4）残念ながら、このA.P.+2.0ｍ以深の部分は全て掘削して調べたものでなく、ある間隔のメッシュ状に上から調べたものであるので、若干ではあるが、汚染土が残されている可能性がある。

２．地下水の採取深度

(1）地下水のモリタリングようの観測井の構造はA.P.+2.0ｍ以下にストレーナーが切られていて（有孔管となっていて）、採取された地下水はA.P.+2.0ｍ以下のものである。
(2）上述したように、この部分に汚染土が含まれている可能性は零（0）ではない。
(3）今、「水質基準の79倍」ということだけが報道されているが、この値は広い市場の1点にすぎず、また、この値は地表面から4.5ｍ下の深さの値である。
(4）専門家会議で決められた対策案の原案では、A.P.+2.0ｍより上に4.5ｍ（2.5ｍ＋2.0ｍ）が良質土で盛土されていて、例えA.P.+2.0ｍの深さで汚染源が発見されても、地表面に影響を与えるものではないと考えられる。

３．市場建屋部の考え方

(1）残念ながら、市場の建屋部（建築物の下部）は空間となっていて、盛土部分がないため、A.P.+2.0ｍの深さで測定された汚染は直接地下空間に影響を及ぼすことになる。従って、何らかの対策が必要である。
(2）技術会議で提案された地下水管理システムで汚染水対策を行うことは次の理由により問題があると考える。
市場は非常に長期に使用されるので、地下水管理システムが全く故障もなく稼働するとは考えにくい。
現在排水に使われている砕石層も長年の間に目詰まりし、排水が有効でなくなる恐れがある。
前にも指摘したが、周辺の擁壁や下部の不透水層で遮水性の空間を作ることになっているが、これには種々の問題がある。
さらに、長期の間には、巨大な地震の発生も考慮しなければならない。どのような自然現象にも耐えうるものでなければならないが、これをギャランティすることは難しいと考える。
地下水管理システムを働かせるために、長期にわたってランニングコストがかかる。

４．現実的な解決案

(1）これも繰り返しになるが、解決策を再掲すると図-2に示すとおりである。

fig-5
図-2

(2）解決策の前提条件は「専門家会議で提案された解決策（図-１）が有効である。」ということである。
(3）建家部は盛土がないので、4.5ｍの盛土と同じ効果を持つよう、建家に必要な設備空間を残してコンクリートと良質土で埋め立てる。
(4）コンクリートと良質土の厚さは2.0ｍ程度と考えられるので、コンクリートの厚さは4.5ｍの土の持つ遮塀性と同じになるように決める。
(5）地下水は出来るだけ動かさないことが重要だと考えるので、水管理システムによる揚水は休止する。
(6）現場で存在する観測井、揚水井、旧ボーリング孔等、A.P.+2.0ｍ以深から地表面まで貫通している孔は全てコンクリートモルタル等を詰めて閉鎖する。
(7）新たに地表面近くで、汚染土に起因する変化を観測する。
(8）建家周りの排水方法を再度調べ、どの様な豪雨に対しても地表面付近で処理できるよう検討する。

以上ですが、ご批判を頂ければ幸いです。

豊洲市場の汚染水の問題について

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1月14日9回目の汚染地下水のモニタリング結果が発表され、多くの方々が驚くような数値となりました。何か対策を立てる必要があるとは思いますが、マスコミの方々の報道は、結果の内容を十分理解されずに報道合戦を繰り広げていられる様に思います。
ここで理解して頂きたいのは、東京都の取られた汚染土対策はこの種の対策としては最高のものであり、少なくとも地表面から4.5ｍ（2.5ｍ＋2.0ｍ）までの汚染土はすべて取り除かれ存在していません。さらに、地表面から4.5ｍ（A.P.＋2.0ｍ）以深の土も出来る限り土壌汚染基準以下に処理されています。市場の安全性を考え十分な対策が取られてきたと考えます。
しかし、残念ながら1月14日に示された値は基準をオーバーしていました。この原因として、地下水位の検査結果に疑問を持っていられる方もおられ、再検査などが提案されておりますが、豊洲市場の土壌汚染対策で、最も重要なのは地下水の管理システムであると考えています。そこで、前回のブログにも書きましたが、土壌汚染対策に対する問題点をもう一度述べ、対策を考えたいと思います。

1. 専門家会議で決定され、実施された土壌汚染対策

(1）専門家会議で決定された土壌汚染対策案を再掲すると図-1の通りである。
(2） A.P.+2.0ｍ以下は汚染物質を除去するか、土壌処理基準をクリアーする地盤になる様処理する。
(3） A.P.+4.0ｍ以下A.P.+2.0ｍまでの土は土壌処理基準以下の処理土で置き換える。
(4） A.P.+4.0ｍからA.P.+6.5ｍまでは新たにきれいな良質土で盛土する。
(5）この方法は汚染土対策の一つの有力な方法で、例え汚染土が地中深い所に残留していても、移動させないで地下に閉じ込める案であると考えている。

fig-1
図-1

2. 技術会議で決定された地下水管理システム

(1）技術会議で提案された地下水管理システムの概要は図-2に示すとおりである。
(2）集中豪雨や台風時においても、A.P.＋2.0ｍで地下水の管理が出来るよう、日常的に維持水位をA.P.＋1.8ｍとし、地中に貯水機能を確保する。
(3）水位上昇時に自動的に揚水ポンプが稼働する総合的な自動監視システムである。
(4）このシステムを可能にするためには、周辺並びに下面からの地下水の流入を防ぎ、完全に外部から遮断された独立空間を作らねばならない。
(5）この為、道路側には鋼管矢板遮水壁を、護岸側には三層構造遮水壁を地盤下部に存在する不透水層まで打ち込まれた。

20170121_fig.2
図-2(*1)

3. 地下水管理システムに対する疑問点について

(1）地下水管理システムは土壌汚染対策の基本となるもので、最も重要なものである。
(2）このシステムを成立させるために必要な条件が一つでも満たされなければ、土壌汚染対策の基本が成り立たなくなる。
(3）このシステムに対して疑問を抱いた理由は、発表されている地下水位の測定結果である。（地下水の揚水が10月初めに開始され、10月3日より測定結果が公表されている。）
(4）当初の地下水位は東京湾の標準水位から推定される地下水位（A.P.＋1.0ｍからA.P.＋3.0ｍ程度）に比べ非常に高く、A.P.＋5.0ｍを超えているものもある。これは真の地下水位ではなく、盛土施工中生じた遊水の水位と考えられる。
(5）地下水位が非常に高かった時期から実際の地下水位として妥当と考えられるA.P.＋3.0ｍ程度になるまでは比較的早く、10月末ごろには全ての観測点でA.P.+4.0を下回っている。
(6）この時点から地下水位の低下が鈍くなっている地点もあり、一様でない。特に、護岸側の測定地点で水位低下が鈍くなっている地点が見受けられる。
(7）もし完全に外部から遮断された空間が成立していれば、揚水により地下水は表面から水平に流れ地下水位は低下していくが、もし外部から水が供給されると、地中に水平及び鉛直方向の水流が起ることになり、揚水の一部は外部からの地下水で供給されることになる。

4. 地下水管理システムに対する問題点

(1）この管理システムで最も問題になるのは外部から完全に遮断された空間が、非常に長期間（50年とか100年といった期間）保てるかどうか、である。
(2）各空間の平面積は100,000ｍ２以上、空間の体積は1,000,000ｍ３　にも達する大空間である。
(3）各街区で、外部と遮断するための遮水壁は2,000個程度の継ぎ手を持っており、その総延長は20,000ｍ以上になる。地中まで完全に充填剤を挿入出来たのかどうか、どのように検査されたのか？
(4）遮水壁の内、鋼管矢板はスパイラル鋼管に継ぎ手を溶接したものであり、非常に高価で普通矢板の数倍はする遮水壁であるが、鋼管と継ぎ手部の鋼材の特性の違いもあって、遮水壁としては扱いにくいものと考えられる。また、三層構造遮水壁はソイルセメントの中に鋼製の遮水材を挿入していく、と説明されているが、施工方法や施工検査方法など十分説明される必要があると考えられる。
(5）外部と遮断するためにさらに重要なのは地下に存在する不透水層である。広大な面積（各街区 100,000ｍ２以上）に全く切れ目なく存在するかどうか、どの様な調査をされて遮水壁の深さを決められたのか？
(6） A.P.＋2.0ｍ付近に設置された砕石層、もし排水層として設置されたのであれば、将来間隙が詰まらない対策として、有孔ヒューム管を挿入する必要があると考えるが、どの様な対策を立てられたのか？
(7）液状化対策として締め固め杭が施工されているが、各街区の中に施工されたのかどうか？　もし施工されたのであれば、締め固め砂杭は鉛直方向の透水係数を確実に増加させるので砂杭の先端深さと不透水層の関係等を明確にする必要がある。
(8）以上の様に、非常に重要な空間で、且つ施工が難しい工事と考えられるが、施工を担当された業者の方々は長期にわたって完全に遮断された空間をギャランティされたのか？

5. 今後考えられる原因究明に必要な調査

(1） 1月14日に開かれた専門家会議では、地下水の検査結果に疑問を抱かれ、地下水採取孔の増加や地下水の再検査などの緊急対策が提案されました。
(2）以上の対策の他に、地下水管理システムを維持するために最も重要な事項―外部から遮断された空間形成の条件の再検査が必要と考える。
(3）先ず、地盤の連続した不透水層の存在の確認。各街区の平面積は非常に大きく、100,000ｍ２を超えている。遮水壁近くだけでなく、建家の中央部の地盤調査結果を検討され、連続した不透水層の確認が必要。
(4）建家は杭基礎で杭の先端は下部の強固な支持層まで届いている。これら数多くの杭は不透水層を抜いていると考えられるので、建築工事の施工記録を調査する。
(5）地盤改良工事で多くの砂杭やコンクリート杭が使用されているが全ての杭について施工記録の再検査をする。
(6）各街区内には数多くの地盤調査ボーリング孔、地下水モニタリング孔、地下水管理システム観測井戸、揚水井戸等々、全てについて深度について再調査する。
(7）遮水壁の施工結果の再検査。各壁の先端の深度と地盤の不透水層の関係、継ぎ手部の充填材の施工記録、三層構造遮水壁の継ぎ手部の施工記録など。
(8）残念ながら汚染地下水のモニタリング結果が想定外であったので、遮断された空間の外からの地下水の供給の有無を調べるため、着色材を使った調査が可能かどうか検討する。

6. 地下水管理システムに頼らない汚染土対策

(1）種々の調査の結果、もし外部から遮断された空間の形成に問題が発見された場合には、地下水の移動を起こさせる作業は中止する。すなわち、地下水管理システムの揚水を休止し、出来るだけ地下水の移動を起こさせない。
(2）最初に専門家会議で考えられた対策案、すなわち図-1に示されたように上部の4.5ｍは盛土か完全に処理された土で覆い、この下の層も可能な限り土壌処理基準以下の土にする。この案を元に対策案を考える。
(3）現在の状態から出来るだけ原案に近い改造案として、既に前回のブログで提案したものを図-3に再掲する。この案では、建家の下は設備用の空間が必要なので、2.5ｍ程度の空間を設けそれ以下の空間は良質土と鉄筋コンクリートで埋め戻す。
(4）専門家会議で、この案について議論して頂き、4.5ｍをすべて土で覆った原案と同等に、地表面に汚染土や汚染水の影響が及ばないかどうか判断して頂く。
(5）もし、何かを追加すれば合格するのであれば、指摘して頂く。

fig-5
図-3
以上、豊洲の汚染土対策で第三者が意見を申し上げるのは良くないかもしれないが、もし長年の経験がお役に立てばと考えブログに書きました。
汚染土対策としては非常に広範囲で困難な工事について、担当の方々は非常によく研究され、もうあと一歩のところまで来ていると考えております。種々の問題が解決し一日も早く豊洲市場が開場することを願っています。

参考文献）

*1)『豊洲新市場土壌汚染対策工事の概要』パンフレット，東京都中央卸売市場新市場整備部，p.14

http://www.shijou.metro.tokyo.jp/toyosu/pdf/toyosu/siryou/pdf/siryo1.pdf

豊洲市場の地下構造が市場として認められる為の改造計画

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2016年11月25日、東京都小池知事は豊洲市場の開場を少なくとも1年程度延期する、と表明されました。各方面から種々の意見が寄せられていますが、豊洲市場をより良い条件で開場するために絶好のチャンスと考え、行動を起こすべきではないかと考えます。

そこで、専門委員会で考えられた案からスタートし、現在の状況の問題点を述べ、現状をどのように改良したら専門委員会の案と同等の案になるか、を考えました。

１．専門家委員会で決定された汚染土対策案（図－1参照）

(1) 専門家委員会で決定された案は図－1の通りである。

(2) A.P.+2.0ｍ以下は汚染物質を除去するか、土壌処理基準をクリアーする地盤になる様処理する。

(3) A.P.+4.0ｍ以下A.P.+2.0ｍまでの土は土壌処理基準以下の処理土で置き換える。

(4) A.P.+4.0ｍからA.P.+6.5ｍまでは新たにきれいな良質土で盛土する。

(5) この方法は汚染土対策の一つの有力な方法である「汚染土を地下に閉じ込める」案であると考えている。

fig-1

図－１(*1)

２．市場であるので建屋が必要、という条件からを考慮した一般的な対策案（図－２参照）

(1) 豊洲市場は市場であるので建屋が必要である。一般に、この種の大規模な建物では配管スペースが必要であり、地下空間に配管が設置されることが多い。

(2) 普通の建築では、図－２に示された様に、鉄筋コンクリート製の底版を設けて、地下空間を形成している。

(3) 汚染土壌を地下に封じ込める対策として、専門家委員会で決定された汚染土対策案（図－１）と同等の効果があると考えている。

(4) もしこの案で良ければ、旧地盤面（A.P.+4.00ｍ）まで埋め戻された時点で、市場の地下部分を構築し、完成後A.P.+6.5ｍまで埋め戻すことは普通の方法である。

(5) 盛土がなされていなかったかどうか、という議論は汚染土対策に対しては別に議論されるべき問題で、汚染土対策には関係のない事項である。

fig-2

図－２

３．既に建設された市場建屋の地下構造と汚染土対策（図－３参照）

(1) 既に建設された市場建屋の地下構造と汚染土対策は図－３に示されている。

(2) 地下の基礎底面は砕石層上面のA.P.+2.00ｍまで下げられ、汚染土のモニタリングスペースとして、地下底版は設けられていない。

(3) 地下水位と水質は地下水管理システムによって管理されることになっていた。

(4) 必要に応じて揚水ポンプが稼働し、常時の地下水位は管理水位（A.P.+2.00ｍ）より0.2ｍ低い地下水位を保ち、大雨や集中豪雨時の雨水貯留機能を備えている方法と考えられていた。

(5) しかし、このシステムの前提条件には非常に大きな問題点がある。

(6) この前提条件は、敷地の周辺は遮水壁で、底辺は不透水層でクローズされた空間を形成しなければならないことである。これは次節４．(2)のクローズ空間で述べる様に非常に困難であると考える。

fig-3

図－３(*2)

４．東京都豊洲市場技術委員会で議論され決定された地下水管理システム（図－4参照）

(1) 東京都豊洲市場技術委員会で議論され決定された地下水管理システムの内、周辺遮水壁と地下の不透水層は図－４に示されている。

(2) 用いられた遮水壁は鋼管杭遮水壁と三層構造遮水壁であり、これら遮水壁は下部の不透水層まで打ちこまれて、クローズされた空間を形成することになっている。

(3) この不透水空間には次の様な疑問点がある。

鋼管杭遮水壁は何れの街区（5、6、及び7街区）も延長が1,000ｍで、遮水壁の構造は継ぎ手付きの直径80cmの鋼管杭であり、各街区で約1,000本が下部の不透水層まで打設されている。このことは各街区1,000個の継ぎ手があり、各継ぎ手の総延長は少なくとも10,000ｍ以上と推定される。また、継ぎ手には充填剤が流し込まれて、遮水性が確保されることになっている。
このことは、相当延長が長い継ぎ手部の全ての箇所で完全な施工がなされていることを前提としているが、地中へ打ち込む工事で、総延長完全な遮水性を確保した工事は不可能であり、また、施工の精度を検査する方法もないと考える。
更に、遮水壁に鋼管矢板が使われていることにも少々疑問が残る。一般に鋼管矢板は非常に深い掘削時に使われる剛性の大きな鋼材であるが、ほとんど力のかからない遮水壁に利用するのが良いのかどうか問題である。鋼管矢板は一般の矢板に比べ非常に高価であるばかりでなく、施工が難しいと考える。
海岸線に沿って設置された三層構造遮水壁は、現場の土とセメントを混ぜ合わせてソイルセメントと呼ばれる強化された土壌を深さ方向に造成し、この中心に鋼製の遮水材を挿入して、「ソイルセメント、遮水材、ソイルセメント」の三層構造の遮水壁を設置し、遮水性が確保されることになっている。遮水壁の延長は5街区400ｍ、6街区と7街区は共に600ｍである。しかし、この遮水壁にも、種々の問題点がある。
まず、ソイルセメントは施工の性質上、均質で同じ厚みを持つ土壌を深さ方向全てに造成するは不可能である。また、この遮水壁の中心に挿入される鋼材は、鋼管矢板と同様に継ぎ手が必要で、その間隔は50cm程度であると考えられる。従って、延長も相当長くなると考えられ、完全不透水の遮水壁を建設することはほとんど不可能と考える。
さらに下部の地盤の不透水層であるが、都の説明図では水平な地盤となっている。しかし、豊洲市場の地盤は均質で水平な地層ではなく、不透水層の深さも変化している。また、不透水層までの地盤も種々変化している。
以上の様な条件を考慮すると、クローズされた完全に遮水性の空間を形成することは非常に困難であると考える。

fig-4

図－４(*3)

５．豊洲市場の地下構造が市場として認められるための改造方法の提案（図－5参照）

(1) 現在の豊洲市場の建屋礎の底面はA.P.+2.0ｍに敷設された砕石層上に設置され、地下水が溜まっている状態で、汚染水や汚染された気体が検出されている。

(2) この事実は、揚水ポンプで常時維持する水位をA.P.+1.8ｍ以下に維持するという計画が破綻していることを意味しており、この原因は前述したように、鋼管矢板遮水壁と三層構造遮水壁及び地下の不透水層による完全にクローズされた不透水空間が実現出来ていないことになる。

(3) このクローズされた空間は非常に大きく、将来においても完全不透水空間を形成することは困難であると判断できる。

(4) そこで、現在の地下構造が土壌汚染に対して十分な対策となるよう改造する計画を立てた。その内容は図－5に示されている。

(5) 立案の基本は、土壌汚染対策に対して有力な方法に一つであり、豊洲市場の専門委員会でも考えられた、「汚染土壌を地下に封じ込める」方法である。

(6) すなわち、現状の砕石層の上に良く締め固められた良質土（ソイルセメント、貧配合のコンクリートやアスファルトコンクリート等）を用いて旧地盤のA.P.+4.0ｍまで盛土する。その上に30cm程度の鉄筋コンクリート版を打設し、既設の地下の壁と共に密閉された地下空間を形成する。

(7) なお、この盛土部分や底版の鉄筋コンクリートの荷重が現在の建屋構造に影響しない埋め立て方法が存在するので、現在の建屋構造への補強は不必要である。

(8) もし何処かのモニタリングポストで基準以上の汚染度が検出された場合は、前に工場のあった東京ガスの操業過程を考慮し、当初予定されたものと同じ様な構造で、小規模な不透水空間を建設し、内部の水位を20cm程度下げて汚染度を内部に閉じ込める。不透水空間の大きさが限定されるので、不透水空間が形成されやすくまた、内部の水位が20cm低いので、応力は常に外側からかかり、内部から汚染水が漏れることはない。

fig-5

図－５

以上が当方の考えた対策である。種々のお考えをお聞かせいただければ幸いである。

対策工事が出来るだけ早く実施され、一日も早く豊洲市場が開場されることを望みます。