掘削工事の土量を現場で素早く把握したいとき、平面上の掘削面積だけを確認しても、実際に動かす土の量は判断できません。掘削底が一つの高さにそろっている現場であれば、掘削面積に平均深さを掛けることで概算できます。しかし、構造物の基礎や排水施設、擁壁、地下ピットなどの施工では、場所によって掘削深さが異なる段掘りが多く、全体を一つの平均深さで処理すると数量差が生じやすくなります。
段掘りの土量を正しく求める基本は、深さの異なる範囲を区分し、それぞれの面積と掘削深さから体積を算出することです。さらに、全面を掘った後に一部だけを追加で深く掘る場合は、最終深さではなく追加深さを使わなければ、上層の土量を二重に計上してしまいます。
現場で即土量を算出する目的は、単に計算結果を得ることだけではありません。掘削の進捗確認、残土搬出計画、施工日報、出来高管理、月末集計、次工程の判断などへ数値をつなげるには、どの範囲を、どの基準面から、どの深さまで計算したのかを説明できる状態にしておく必要があります。
この記事では、段掘りの土量を深さ別に整理する基本手順を解説したうえで、一定幅の二段掘り、法面と小段を含む掘削、不整形な深さ分布、施工途中の日別集計という4パターンの計算例を紹介します。
現場で即土量を掘削深さ別に算出する理由
段掘りとは、掘削底を一つの高さにそろえず、範囲ごとに異なる深さまで掘る施工形状です。たとえば、構造物の外周を浅く掘り、基礎の直下だけを深く掘る場合や、広い掘削底の一部へ排水用の集水部を設ける場合が該当します。
掘削深さが一様であれば、面積と深さの乗算で体積を求めやすいものの、段掘りでは一つの掘削範囲の中に複数の深さが存在します。最大掘削深さを全面積に掛けると過大な数量になり、浅い範囲を含めた単純平均を使うと、深掘り部の形状が正しく反映されない可能性があります。
深さ別に計算する最大の利点は、土量の内訳が明確になることです。上段の掘削量、下段の追加掘削量、集水部の深掘り量などを分ければ、工事の進捗と数量を対応させられます。上段まで完成して下段が未施工の場合でも、完了数量と残数量をそれぞれ算出できます。
また、段掘りでは施工の順番と土量の発生時期が一致しないことがあります。最初に広い範囲を浅く掘り、その後で一部を深く掘る現場では、最終形状の合計土量だけを管理していると、日ごとの作業量を把握しにくくなります。深さ別または層別に数量を整理しておけば、日別出来高、累計出来高、残土量を同じ基準で管理できます。
現場で即土量を確認できれば、残土搬出車両の手配、仮置き場所の確認、掘削工程の調整にも活用できます。ただし、計測から求めた掘削体積と、運搬時の土量は必ずしも一致しません。掘削前の地盤状態、掘削後のほぐれた状態、埋戻し後の締め固めた状態では体積が変わるためです。
したがって、最初に求めるべきなのは、掘削前面と掘削後面の差から算出した地山状態の体積です。その後、搬出や仮置きに利用する場合は、工事条件に応じた換算を別工程として行います。深さ別土量と状態別の換算を分けておくことで、計算の根拠が明確になります。
段掘りの計算前に統一する条件
段掘りの計算では、計算式に数値を入れる前の条件整理が重要です。比較する面、平面範囲、高さの基準、深さの定義がそろっていなければ、計算自体が正しくても現場の土量を表さない場合があります。
最初に決めるのは、何と何を比較するのかです。施工前の予定土量を求める場合は、現況地盤面と計画掘削面を比較します。施工済み土量を求める場合は、着手前の地盤面と現在の施工面を比較します。残数量を求める場合は、現在の施工面と計画掘削面を比較します。日別の作業量を求める場合は、前日の施工面と当日の施工面を比較します。
同じ現場でも、比較する面によって数値の意味が異なります。着手前から現在までの累計土量と、前日から当日までの日別土量を混在させないよう、データ名や計算記録に比較時点を残します。
次に統一するのは高さの基準です。現況測量と施工後測量の高さが異なる基準で記録されていると、面全体が上下にずれます。仮に平均で数センチメートルの差であっても、広い面積に掛かると無視できない体積差になる可能性があります。
座標系、高さの基準、使用する基準点、現場内の原点、軸方向などは、施工期間を通して統一します。任意座標を使う場合も、基準点の位置と高さを固定し、計測日ごとに原点を設定し直さないことが重要です。
平面範囲についても、掘削前後で同じ境界を使います。施工前は広い範囲を計測し、施工後は掘削底だけを選ぶと、法面や境界付近の比較が成立しないことがあります。反対に、仮設道路、仮置き土、資材置場、重機の走行部まで含めると、掘削とは関係のない形状変化が土量へ入り込みます。
数量を求める外周は、平面上の閉じた範囲として保存します。設計掘削範囲、施工上の余掘り範囲、計画外の掘削範囲を分けて管理すると、数量差が生じたときに原因を確認しやすくなります。
深さの基準も明確にします。深さには、掘削前地盤から最終底面までの全深さと、上段底から下段底までの追加深さがあります。層ごとに土量を求める場合、下段では全深さではなく追加深さを使います。この区別が曖昧だと、同じ土量を重複して計上する原因になります。
現況地盤が傾斜している場合は、図面上の計画底が水平でも、実際の掘削深さは場所ごとに異なります。そのため、計画底高による区分と、現況からの実掘削深さによる区分を分けて考える必要があります。工程管理には計画底高の区分が使いやすく、掘削負荷や残土量の把握には実深さの区分が適しています。
掘削深さ別に土量を求める基本式
最も基本的な土量の計算式は、面積に平均深さを掛ける方法です。平面積をA、平均掘削深さをH、体積をVとすると、V＝A×Hで求められます。
この式は、掘削前面と底面がほぼ平行で、区画内の深さが一定または平均深さで代表できる場合に使いやすい方法です。段掘りの場合は、深さの異なる区画を分け、各区画で体積を求めてから合計します。
区画1の面積をA1、平均深さをH1、区画2の面積をA2、平均深さをH2とすると、全体体積はV＝A1×H1＋A2×H2となります。区画が増える場合も、それぞれの体積を追加します。
段掘りには、大きく分けて平面区画方式と層方式があります。平面区画方式では、最終的な掘削深さが異なる範囲を、平面上で重ならない区画へ分けます。浅掘り範囲、中掘り範囲、深掘り範囲のように分類し、それぞれの面積へ最終深さを掛けます。
層方式では、全面を掘る上層と、一部だけを追加で掘る下層へ分けます。最初に全体面積へ上層の厚さを掛け、次に深掘り部分の面積へ追加深さを掛けます。施工順序に沿って数量を管理しやすいため、日別出来高や段階施工の管理に適しています。
平面区画方式と層方式は、区画と深さを正しく設定すれば同じ結果になります。ただし、両方式を途中で混在させると二重計上が起こりやすくなります。計算書では、どちらの考え方を使ったのかを明記します。
掘削壁が法面になっている場合は、上面積と底面積が異なります。単純に底面積へ深さを掛けると、法面部分の土量が含まれず過小になります。法面が一定勾配で、途中の形状を把握できる場合は、上面積、中間面積、底面積を使って体積を近似できます。
上面積をA上、中間面積をA中、底面積をA下、高さをHとすると、体積はH÷6×（A上＋4×A中＋A下）で計算できます。ただし、現況面の起伏が大きい場合や、法面勾配が場所ごとに違う場合、小段が不規則な場合には、単純な幾何形状への置き換えでは誤差が大きくなる可能性があります。
複雑な現場では、掘削前後の三次元面を作成し、小さな格子や三角形ごとの高さ差を積算する方法が適しています。現場での初期判断では単純な区画計算を使い、出来高や精算では三次元面比較を使うなど、目的に応じて方法を使い分けます。
計算例1 一定幅の二段掘り
最初の例は、広い範囲を一定深さまで掘り、その内側だけをさらに深く掘る二段掘りです。
掘削前の地盤はほぼ水平で、外側の掘削範囲を長さ20メートル、幅12メートルとします。外側全体を深さ1.5メートルまで掘り、その中央にある長さ10メートル、幅6メートルの範囲を、さらに1.2メートル掘り下げる条件です。中央部の最終掘削深さは2.7メートルになります。
層方式では、最初に上層全体の土量を求めます。外側全体の面積は20×12＝240平方メートルです。これを1.5メートル掘るため、上層土量は240×1.5＝360立方メートルです。
次に、中央部の追加掘削量を求めます。深掘り範囲の面積は10×6＝60平方メートルです。上段底からさらに1.2メートル掘るため、追加土量は60×1.2＝72立方メートルです。
したがって、段掘り全体の土量は360＋72＝432立方メートルです。
この計算で注意したいのは、中央部へ最終深さ2.7メートルを掛けて、上層土量へ加算しないことです。中央部の上側1.5メートル分は、すでに上層全体の360立方メートルに含まれています。中央部の面積60平方メートルへ2.7メートルを掛けた162立方メートルを追加すると、中央部の上層90立方メートルを二重に計上することになります。
同じ形状を平面区画方式で計算することもできます。中央部を除いた外側の面積は240－60＝180平方メートルです。この範囲の最終深さは1.5メートルなので、土量は180×1.5＝270立方メートルです。
中央部の面積は60平方メートルで、最終深さは2.7メートルなので、土量は60×2.7＝162立方メートルです。合計は270＋162＝432立方メートルとなり、層方式と一致します。
施工管理では、層方式が分かりやすい場合があります。外側全体の掘削が完了した時点で360立方メートル、中央部の深掘りが完了した時点で追加72立方メートルと、作業工程に合わせて出来高を記録できるためです。
一方、最終形状を区画ごとに示す場合は、平面区画方式が便利です。浅掘り範囲180平方メートルと深掘り範囲60平方メートルを分ければ、各区画の計画底高や施工状況を図面と対応させやすくなります。
実際の現場では、掘削底に排水勾配が付いている場合があります。その場合、深さを一つの値で固定せず、区画内の最浅部と最深部、または複数点の高さから平均深さを求めます。勾配が一方向へ一定で、平面形状が単純であれば、両端の深さの平均を使える場合がありますが、地盤の起伏がある場合は三次元面で確認するほうが適切です。
計算例2 法面と小段を含む掘削
次の例は、掘削壁が鉛直ではなく、法面と小段を含む二段掘りです。上面と底面で寸法が異なるため、直方体として計算することはできません。
上段の掘削上面を長さ18メートル、幅14メートルとし、上段底を長さ14メートル、幅10メートルとします。上段の深さは2メートルです。上段の中間高さでは、長さ16メートル、幅12メートルになるものとします。
上段の上面積は18×14＝252平方メートルです。中間面積は16×12＝192平方メートルです。底面積は14×10＝140平方メートルです。
上面積、中間面積、底面積を使うと、上段体積は2÷6×（252＋4×192＋140）となります。括弧内は252＋768＋140＝1160です。したがって、上段体積は約386.7立方メートルです。
続いて、上段底の内側から下段を掘ります。下段上面を長さ14メートル、幅10メートル、下段底を長さ10メートル、幅6メートルとし、追加深さを1.5メートルとします。中間高さの寸法は長さ12メートル、幅8メートルとします。
下段上面積は14×10＝140平方メートルです。中間面積は12×8＝96平方メートルです。下段底面積は10×6＝60平方メートルです。
下段体積は1.5÷6×（140＋4×96＋60）となります。括弧内は140＋384＋60＝584です。したがって、下段体積は146立方メートルです。
二段分の合計土量は約386.7＋146＝約532.7立方メートルとなります。
ただし、この計算は上段底全体から下段法面が始まる条件です。実際の施工では、上段底の外周に小段を残し、その内側から下段を掘ることがあります。その場合、下段上面は上段底より小さくなります。
たとえば、上段底の長さ14メートル、幅10メートルに対し、周囲へ1メートル幅の小段を残すなら、下段の掘削開始範囲は長さ12メートル、幅8メートルになります。下段上面積は96平方メートルとなるため、先ほどの140平方メートルを使った計算とは異なる結果になります。
小段は掘削せずに残す部分です。そのため、下段上面を設定するときに小段部分を除外しなければなりません。上段底全面を下段上面として計算すると、本来残す小段まで掘削した数量として扱われます。
また、一部だけが鉛直な土留めで、残りが法面になっている場合、全周を同じ勾配として計算することはできません。鉛直部と法面部を区画または断面に分け、それぞれの形状から土量を求めます。
法面と小段を含む掘削では、平面図だけでなく断面図の確認が重要です。段差の肩、法尻、小段幅、各段の計画高さを整理し、どの高さ区間をどの面積で計算したのかを記録します。
計算例3 不整形範囲を深さ帯で分ける
造成地や既設構造物周辺では、掘削範囲が長方形にならず、現況地盤にも起伏があることがあります。同じ計画底高であっても、現況地盤が高い場所では掘削が深くなり、低い場所では浅くなります。
このような現場では、掘削範囲を実際の深さ帯ごとに分ける方法が有効です。ここでは、掘削対象を四つの重ならない区画へ分類したとします。
浅掘り区画は180平方メートルで、平均掘削深さは0.6メートルです。中浅区画は120平方メートルで、平均深さは1.4メートルです。中深区画は70平方メートルで、平均深さは2.3メートルです。深掘り区画は30平方メートルで、平均深さは3.1メートルです。
浅掘り区画の土量は180×0.6＝108立方メートルです。中浅区画は120×1.4＝168立方メートルです。中深区画は70×2.3＝161立方メートルです。深掘り区画は30×3.1＝93立方メートルです。
全体土量は108＋168＋161＋93＝530立方メートルとなります。
この方法では、各区画が平面上で重複していないことを確認します。四区画の合計面積は180＋120＋70＋30＝400平方メートルです。元の掘削対象範囲も400平方メートルであれば、面積上の整合が取れています。
合計面積が元の対象面積より大きい場合は、区画が重複している可能性があります。小さい場合は、どの深さ帯にも分類されていない範囲や、誤って除外した範囲があると考えられます。体積計算へ進む前に、面積合計を照合することで区画設定のミスを見つけやすくなります。
深さ帯の区切り方も統一します。たとえば、0メートルを超えて1メートル以下、1メートルを超えて2メートル以下、2メートルを超えて3メートル以下、3メートル超という条件を設定します。複数人で処理する場合は、境界値をどちらの区分へ含めるかも決めておきます。
平均深さの求め方には注意が必要です。0メートルから1メートルの深さ帯だから一律に0.5メートルとするなど、帯の中央値だけを使うと、実際の深さ分布を反映できないことがあります。
たとえば、0メートルから1メートルの区画の大部分が0.9メートル付近であれば、0.5メートルを使うと土量を過小に見積もります。反対に、深さが0.1メートル付近へ集中していれば過大になります。可能であれば、区画内の複数点や格子ごとの深さから面積加重平均を求めます。
深さ帯を細かく分けるほど、実際の地形を表現しやすくなります。しかし、現場で即土量を確認する目的に対して区画数を増やしすぎると、処理に時間がかかります。
最初は施工段階や1メートル程度の深さ帯で分類し、数量への影響が大きい範囲だけを細分化すると効率的です。深掘り部、急な法面、既設構造物の周辺、地盤の起伏が大きい範囲などを優先して確認します。
計算例4 施工途中の土量を日別に集計する
段掘りを複数日に分けて施工する場合、最終計画土量だけでなく、各日にどれだけ掘削したかを把握する必要があります。日別土量を整理しておけば、施工日報、搬出台数、月末出来高、残数量を相互に照合できます。
ここでは、浅層区画300平方メートルを最終深さ0.8メートル、中層区画180平方メートルを最終深さ1.6メートル、深層区画60平方メートルを最終深さ2.8メートルまで掘る計画とします。三つの区画は平面上で重ならないものとします。
浅層区画の計画土量は300×0.8＝240立方メートルです。中層区画は180×1.6＝288立方メートルです。深層区画は60×2.8＝168立方メートルです。
最終計画土量は240＋288＋168＝696立方メートルとなります。
1日目は、浅層区画を計画深さまで掘り終え、中層区画と深層区画をそれぞれ0.6メートルまで掘ったとします。
浅層区画の1日目土量は240立方メートルです。中層区画は180×0.6＝108立方メートルです。深層区画は60×0.6＝36立方メートルです。
1日目の出来高は240＋108＋36＝384立方メートルです。
2日目は、中層区画をさらに1.0メートル掘って完成させ、深層区画をさらに1.2メートル掘ったとします。
中層区画の2日目土量は180×1.0＝180立方メートルです。深層区画は60×1.2＝72立方メートルです。
2日目の出来高は180＋72＝252立方メートルです。2日目終了時点の累計出来高は384＋252＝636立方メートルとなります。
全体計画696立方メートルとの差は60立方メートルです。深層区画は、1日目に0.6メートル、2日目に1.2メートルを掘っているため、累計深さは1.8メートルです。計画深さ2.8メートルとの差は1.0メートルです。
したがって、深層区画の残数量は60×1.0＝60立方メートルとなり、全体計画と累計出来高の差に一致します。
この例では各区画を均一な深さまで掘ったものとしていますが、実際には一部だけが先行することがあります。中層区画の半分が完成し、残り半分が浅いままであれば、区画全体へ単純な平均深さを掛けると、施工状況を把握しにくくなります。
この場合は、施工済み範囲と未施工範囲を平面的に分けるか、前日の施工面と当日の施工面を三次元で比較して日別土量を求めます。日別の面比較では、同じ外周範囲と高さ基準を使う必要があります。
前日の計測に仮置き土が含まれ、当日に撤去されていると、その変化が掘削量として計算される可能性があります。重機、資材、水たまり、仮置き土など、掘削面以外の変化を除外してから比較します。
日別差分の合計は、着手前面と現在面を一括比較した累計値とも照合します。両者に差がある場合、外周の変更、欠測、埋戻し、法面崩落、仮置き土の移動などが影響している可能性があります。
段掘りで起こりやすい計算ミス
段掘りで最も起こりやすいミスは、追加深さと最終深さの混同です。全面を1.5メートル掘った後、一部をさらに1.2メートル掘る場合、下段の計算に使う深さは1.2メートルです。最終深さ2.7メートルを上層土量へ追加すると二重計上になります。
反対に、平面区画方式では、重ならない深掘り区画へ最終深さを掛けます。層方式では追加深さ、平面区画方式では最終深さを使うため、計算方式を途中で切り替えないことが重要です。
次に多いのは、小段や作業幅の扱いです。小段として残す部分を下段掘削範囲へ含めると過大になります。一方、施工上必要な余掘りや作業幅を設計範囲から完全に除くと、実際の発生土量より小さくなる場合があります。
設計掘削、施工上必要な追加掘削、計画外の掘削を分けて集計すると、数量の目的に応じて使い分けられます。すべてを一つの合計へまとめると、設計数量との差が生じた理由を説明しにくくなります。
法面部分を底面積だけで計算するミスにも注意が必要です。掘削上面が底面より広い場合、底面積に深さを掛けただけでは法面部分が含まれません。上面、底面、中間断面を使うか、三次元面から体積を求めます。
深さ帯による集計では、区画の重複や欠落が起こることがあります。各深さ区画の合計面積が、元の掘削対象面積と一致するか確認します。境界線が重なっている場合や、閉じていない場合にも集計結果が不安定になります。
平均深さの設定も数量差の原因になります。最小深さと最大深さの単純平均が、必ずしも区画全体の平均を表すとは限りません。複雑な地形では、複数点や小区画ごとの深さを使います。
さらに、現況面と施工面の高さ基準がずれていると、全範囲へ一定の差が加わります。広い掘削範囲では小さな高さずれでも体積差が大きくなるため、計算前に既知点や変化していない場所で高さを照合します。
現場計測から土量を求める手順
現場計測から段掘りの土量を求めるときは、まず計測目的を決めます。施工前の計画数量、当日の出来高、着手からの累計、残数量のどれを求めるのかによって、比較する面が変わります。
次に、数量を求める外周範囲を設定します。設計図面の掘削線を使う場合は、現況と施工後の両データに同じ境界を適用します。実際の掘削範囲を確認したい場合は、設計範囲と実施工範囲を別々に保存します。
現地では、掘削前面または施工途中面を取得します。段差の肩、法尻、小段の端、掘削底、深掘り部の境界など、形状が変化する場所を欠かさないようにします。安全上立ち入れない範囲は、無理に取得せず、欠測範囲として記録します。
計測後は、地盤面以外のデータを確認します。重機、作業員、資材、仮設物、草、仮置き土、水面などが残っていると、土量計算へ影響します。不要な部分を除外した後、除去した範囲を補間してよいかを判断します。
広い平坦面の一部に小さな欠測がある場合は、周辺の高さから補間できることがあります。一方、法面の裏側や深掘り部の隅など、形状変化が予想される場所を一律に補間すると、実際と異なる面が作られる可能性があります。
面を作成した後は、断面や高さ分布を確認します。段差が滑らかに埋められていないか、法面が不自然に平らになっていないか、底面に突起や穴がないかを見ます。計測点が存在していても、形状が正しく再現されているとは限りません。
その後、計画底高または実深さに応じて区画を分けます。上段、下段、集水部、作業幅、法面、小段など、現場で管理しやすい名称を付けます。各区画の面積、平均深さ、体積を記録し、合計値と全範囲の一括計算値を照合します。
計算結果には、計測日、比較対象、外周範囲、除外範囲、座標系、高さ基準、計算方法、丸め方法を残します。結果の数字だけを保存するのではなく、再計算に必要な条件をセットで保存することが重要です。
算出した土量を搬出計画へ使う注意点
現場計測で求めた掘削土量は、通常、掘削前の地盤形状と掘削後の形状との差から算出した体積です。この値をそのまま搬出車両の積載容量で割っても、実際の必要台数と一致しない場合があります。
地中に締まった状態で存在する土は、掘削されることでほぐれます。土質、含水状態、粒度、掘削方法などによって、掘削後の体積は変化します。また、車両へ積み込むときの盛り方や積載管理によっても、一台当たりの実運搬量は変わります。
そのため、地山状態の掘削量と、ほぐれた状態の搬出量を区別します。換算に使う条件は、設計資料、土質試験、施工計画、現場実績、発注者との取り決めなどに基づいて設定します。一般的な係数をすべての土質へ一律に適用することは避けます。
段掘りでは、深さによって土質が変わる場合もあります。上層は表土や盛土、下層は粘性土や砂質土、さらに深部は岩を含む地盤というように、掘削深さと土質が対応することがあります。
この場合、深さ別土量を計算しておくと、土質別の搬出量や処理方法を整理しやすくなります。上層と下層を同じ換算条件でまとめず、必要に応じて区分します。
搬出台数との照合では、伝票上の台数だけで掘削土量を確定しないことも重要です。車両ごとの積載状態、場内移動、仮置き、埋戻しへの転用などがあると、掘削量と場外搬出量は一致しません。
掘削量、仮置き量、場外搬出量、場内転用量を分けて記録し、収支を確認します。現場で即土量を計測できれば、搬出記録との差を早い段階で確認できます。
深さ別土量を出来高管理へつなげる方法
出来高管理では、最終合計だけでなく、数量の対象範囲と施工時点を明確にする必要があります。段掘りを上段、下段、深掘り部などへ分けておけば、各工程の完了状況と数量を対応させられます。
たとえば、上段掘削が完了した段階では上段の数量を確定し、下段施工中は追加掘削量を日別に積み上げます。最終的には、各層の合計と着手前面から完成面までの一括差分を照合します。
日別データは上書きせず、計測日時が分かる状態で保存します。前日面と当日面の差から日別出来高を求め、着手前面と当日面の差から累計出来高を求め、当日面と計画面の差から残数量を求めます。
三つの比較結果を持つことで、日別、累計、残数量の関係を確認できます。前日までの累計に当日分を加えた数量が、当日の累計と大きく異なる場合は、計測範囲や除外条件に違いがないかを調べます。
月末集計では、日別表示値を単純に再加算するより、元の計算値から累計を求める方法が適しています。各日の値を早い段階で丸めると、日数や区画数が増えるほど丸め差が積み上がります。
内部計算では必要な桁を保持し、帳票へ記載する段階で所定の桁へ丸めます。計算条件を月の途中で変更した場合は、変更前後のデータを同じ条件で再計算するか、区分を明確にします。
写真や日報も、土量データと対応させます。深掘り部の施工開始、法面の変更、湧水対応、崩落土の撤去、埋戻しなど、数量へ影響する出来事を記録しておくと、計測値に差が出た際の確認材料になります。
LRTK Phoneで段掘りを三次元計測する考え方
段掘りのように高さが複数存在する掘削形状では、平面寸法と代表深さだけでなく、現場の三次元形状を記録すると数量管理を行いやすくなります。
LRTK Phoneを活用する場合は、掘削前の現況面を基準データとして保存し、施工途中や完成時の形状を同じ座標と高さの基準で取得します。現況面と施工面を比較することで、平面上の各位置における高さ差を使って体積を算出できます。
段掘りを計測するときは、掘削底だけでなく、段差の肩、法面、法尻、小段、深掘り部の境界を取得することが重要です。底面だけを取得しても、上面から底面へつながる法面形状が不足すれば、正しい体積を表せないことがあります。
計測位置が一方向に偏ると、段差の裏側や掘削隅角部が死角になります。現場の立入条件と重機動線を確認し、安全な位置から複数方向の形状を取得します。危険な掘削底や不安定な法面へ、数量確認だけを目的として立ち入らないことが前提です。
データを整理するときは、全体を一つの土量として保存するだけでなく、上段、下段、集水部、余掘り部などの区画を設定します。各区画に計画底高、施工日、計測日などを対応させると、出来高と残数量を追跡しやすくなります。
日別管理では、毎回の計測結果を日時別に残します。前回データを上書きすると、当日の施工量や過去の形状を確認できなくなります。着手前、施工途中、完成時のデータを保存し、必要な組み合わせで差分を求めます。
三次元計測から自動的に体積を算出できる場合でも、範囲設定や除外対象が常に正しいとは限りません。仮置き土、重機、資材、植生、水面などが含まれていないかを確認し、現場写真や施工記録と照合します。
最初から複雑な全現場へ適用するより、単純な二段掘りで基準面の保存、区画設定、日別差分、残数量の確認手順を整えると、運用を標準化しやすくなります。その後、法面や不整形地盤を含む現場へ展開することで、担当者による計算方法のばらつきを抑えられます。
まとめ
段掘りの土量を正しく求めるには、深さが異なる範囲を分けて計算する必要があります。全面を一定深さまで掘り、一部を追加で掘る場合は、全体の上層土量と深掘り部の追加土量を分けることで二重計上を防げます。
法面と小段を含む場合は、上面、底面、中間面の形状を確認し、各段を別々に計算します。不整形な現場では、平面上で重ならない深さ帯へ分け、区画内の実際の平均深さを使用します。施工途中では、前日面と当日面の差分を使うことで、日別出来高と累計出来高を整理できます。
計算前には、比較面、外周範囲、座標、高さ基準、深さの定義、除外範囲を統一します。計測で求めた地山状態の体積と、搬出時のほぐれた土量も区別しなければなりません。
現場で即土量を把握し、掘削深さ別の出来高や残数量を継続的に管理したい場合は、LRTK Phoneを活用した三次元計測によって、段差や法面を含む現場形状を記録する方法が役立ちます。