ジオメンブレンの機能特性と工学的応用

Ⅰ. 基本的な定義と特徴

ジオテキスタイルは、ポリプロピレン（PP）、ポリエステル、ポリエチレン（PE）などの合成繊維を織布または不織布に加工して安定した構造に成形された透水性織物です。その主な特性は、制御された多孔性（水は通過させるが土壌粒子は遮断する）、生分解性、耐薬品性（pH3～11の環境に適応）などです。主に土壌層の分離、地盤強化、排水誘導、浸食抑制などの役割を果たします。

Ⅱ． エンジニアリング機能とアプリケーションシステム

構造安定機能

分離機能：道路路盤や鉄道のバラスト層の間に敷設し、細粒土が粗骨材に侵入するのを防ぎ、沈下や変形を回避します（特に林道などの低規格道路に適しています）。

補強機能：高強度織物は荷重応力を分散し、軟弱地盤の支持力を向上させ、擁壁や法面補強に使用されます。

水文管理機能

濾過制御：不織布はダムの浸透エリアで動的フィルターとして機能し、水を通過させながら土壌粒子を遮断してパイプの破裂による損傷を防ぎます。

排水と転流: ニードルパンチフェルト構造は地下水を素早く排水し、トンネルのライニングや擁壁の背面排水システムに使用されます。

不浸透性シール: ジオメンブレンは、有害な浸出液の移動を阻止するために、埋立地のライナーまたは貯水池の不浸透性層として使用されます。

環境保護機能

浸食防止: 複合ジオテキスタイルは波の洗掘に耐え、高い強度と透水性の両方が求められる、ガビオン法面保護などの沿岸プロジェクトで使用されます。

植生管理: 軽量不織布は雑草の成長を抑制し (透水性と通気性がありながら光を遮断)、対象作物の栄養吸収を促進します。

Ⅲ. ダム建設のための特殊技術

ジオシンセティックスは水利プロジェクトにおいて3つの役割を果たします。

フィルター防止層構造: 不織布がコア壁の浸透を制御し、透水性と土壌保持性のバランスをとります。

隔離: 充填材料が不透水性の部分を貫通するのを防ぎます。

工事期間中の保護：生育が回復するまで、雨水による浸食を軽減するために、分解可能な天然繊維の布で一時的に斜面を覆います。

設置中の損傷や長期的な閉塞のリスクは、専門的な設計によって回避する必要があります。

Ⅳ. 材料の進化と性能仕様

歴史的発展: 1950 年代に、RJ Barrett は防波堤プロジェクト用のモノフィラメント織りのフィルター布を開発し、21 世紀には合成ポリマー (ポリプロピレン/ポリエステル) が天然繊維 (マット/亜麻) に完全に取って代わりました。

耐久性ベンチマーク:

寿命 >20 年 (UV 安定剤強化素材 + 標準溶接)

損傷の修復にはホットメルトパッチまたは化学結合が使用され、修復後には負圧テストが必要です。

耐薬品性:

標準HDPEは酸およびアルカリに耐性があり（pH 3-11）、XR-5フォーミュラは炭化水素溶剤に耐性があります。

検証はASTM D5322加速老化試験に基づいています

Ⅴ. 業界実践の参考資料

India Ocean Global は、道路、水利、環境保護プロジェクトにわたる 21 年間の技術蓄積を活かし、ジオテキスタイル/メンブレン ソリューションをフルレンジで提供しており、ISO 品質認証システムに合格しています。

Ⅵ. よくある質問

Q1: 浸透防止システムの寿命を確保するにはどうすればよいですか?

高品質のHDPE膜は、標準施工で30年まで使用できます。主な管理ポイント：①UV保護層2mm以上②アンカー溝の深さ＞0.8m

Q2: 建築被害を修復するにはどうすればいいですか?

押し出し溶接は、孔径が6mm以下の場合の補修に使用され、損傷部分が6mmを超える場合は切断後にホットメルトラップジョイントが必要となります。

Q3: 化学腐食のリスクをどのように評価しますか?

メディアの種類に基づいて材料を選択します。ポリプロピレンはポリエステルよりも耐酸性に優れており、HDPEの耐応力亀裂性が重要な指標です。