借土量と残土処分量を同時に求める理由
造成工事や道路工事、河川工事、土地改良工事などでは、現況地盤を掘削する切土と、計画地盤まで土を盛り立てる盛土の体積を計算します。実務で必要になるのは切土量と盛土量の合計だけではありません。切土材を現場内でどれだけ利用できるかを整理し、盛土材の不足分として外部から調達する量と、現場外へ搬出する必要がある量を一つの土量収支から求める必要があります。
この記事では、盛土材の不足を補う外部調達必要量を借土量、現場内で利用先がなく場外搬出が必要となる土量を残土処分量と表現します。ただし、借土、採取土、購入土、他工区からの発生土などの名称は契約図書や積算区分によって異なります。また、場外へ搬出する土も、建設発生土、建設汚泥、異物を含むもの、汚染のおそれがある土などで取扱いが異なります。最終的な名称、受入先、管理方法は、設計図書、土質判定、受入条件、関係法令、発注者との協議結果に基づいて確定します。
借土量を過小に算定すると、施工途中で盛土材が不足し、搬入手配や受入確認、運搬経路の調整が追加で必要になる可能性があります。反対に過大に算定すると、必要以上の土が搬入され、仮置き場の不足や余剰土の再搬出につながることがあります。
残土処分量も同様です。少なく見込むと、搬出車両や適切な搬出先の確保が間に合わず、掘削工程に影響する場合があります。多く見込みすぎると、計画数量と実績数量の差が大きくなり、数量管理の説明が難しくなります。
借土量と残土処分量は別々に決める数量ではありません。切土材のうち、対象となる盛土へ使用できる量を抽出し、同じ体積状態に換算した必要盛土量と比較します。不足すれば借土が必要となり、余剰が生じて場内のほかの用途にも回せなければ、場外搬出の対象となります。
切土総量が盛土総量を上回っていても、借土と場外搬出が同時に発生することがあります。表土、高含水土、軟弱な材料、粒径が要求に合わない材料などが、対象の盛土部位へ使用できない場合があるためです。ただし、対象盛土へ使えない土が直ちに残土になるわけではありません。法面緑化、埋戻し、仮設道路、別工区などへ利用できる可能性を確認し、それでも利用先がない量だけを場外搬出予定量として整理します。
また、切土量と盛土量では体積状態が異なることがあります。掘削前の地山状態、掘削してほぐれた状態、盛土として締め固めた状態では、同じ材料でも体積が変化します。これらを区別せずに差し引くと、借土量と残土処分量の双方に誤差が生じます。
正確な土量収支を作るには、地形差から求めた幾何学的な体積だけでなく、土質、利用先、土量変化率、施工順序、仮置き条件、場外搬出先の条件まで一体で整理することが重要です。
切土量と盛土量の単純な差引きでは不足する
切土量が8,000立方メートル、盛土量が6,000立方メートルであれば、単純な差は2,000立方メートルです。この数字だけを見ると、借土は不要で、2,000立方メートルを場外へ搬出すればよいように見えます。しかし、実際の切盛土計算では、この差引きだけで数量を確定できません。
第一の理由は、切土材のすべてを対象盛土へ利用できるとは限らないためです。切土範囲には、一般的な盛土材として利用できる土のほか、表土、植物根を含む土、高含水の材料、軟弱な材料、大きな岩塊を含む材料などが混在する可能性があります。盛土の部位や要求品質によっては、利用できる材料がさらに限定されます。
切土量8,000立方メートルのうち、対象盛土へ使える地山換算量が5,000立方メートルしかなく、必要地山盛土量が6,000立方メートルであれば、1,000立方メートルの借土が必要です。一方、対象盛土へ使えない3,000立方メートルについて、場内のほかの用途がなければ場外搬出の候補になります。このように、切土量が盛土量より多くても、借土と場外搬出が同時に生じます。
第二の理由は、切土量と盛土量の体積状態が異なるためです。現況地形と計画地形の差から算出する切土体積は、通常は掘削前の地山状態として扱います。一方、完成形状から求めた盛土体積は、締固め後の出来形体積として扱うことがあります。
地山状態の土を掘削すると、土粒子の配列が変わり、運搬時の体積が増えることがあります。その土を敷き均して締め固めると、体積は再び変化します。したがって、地山状態で1,000立方メートルの切土があるからといって、締固め後の盛土を必ず1,000立方メートル施工できるとは限りません。
第三の理由は、土の発生時期と使用時期が一致しないためです。工事全体では切土が余る計画でも、盛土が先行し、流用予定の切土が後工程で発生することがあります。仮置き場所や工程変更が確保できなければ、一時的に外部土を搬入し、後から発生する切土を場外搬出する計画になることがあります。
第四の理由は、計算対象に含める工種が資料ごとに異なるためです。本体造成の切土、表土剥ぎ、構造物の床掘り、排水溝の掘削、仮設道路の土工などを一つの数量へまとめると、土質や利用先を追跡しにくくなります。同じ掘削を複数の計算へ含めれば二重計上となり、どの計算にも含まれていなければ搬出量を過小に見積もります。
借土量と残土処分量を求めるときは、切土量と盛土量をすぐに相殺せず、切土と盛土を別々に算出し、利用先と体積状態をそろえてから場内流用量を決定します。
ステップ1 現況地形と計画地形の計算条件をそろえる
最初のステップは、切土体積と盛土体積の基礎となる現況地形と計画地形について、水平座標、高さ基準、計算範囲、施工段階をそろえることです。ここにずれがあると、その後の流用率や土量変化率を細かく設定しても、土量収支の精度は上がりません。
現況地形は、工事前または所定の施工段階における地表面を表すデータです。測量点、等高線、横断測量、三次元点群などから地形面を作成します。取得データに草木、資材、重機、仮設物、水面、仮置き土などが含まれている場合は、それらを地盤面として採用していないか確認します。
植生が密集する場所では、取得点が地表ではなく葉や枝の表面を示すことがあります。植生上面を現況地盤として使用すると、地盤を実際より高く認識し、切土量を過大に算出する可能性があります。水面や軟らかい堆積物の下にある地盤を直接取得できない場所では、補間方法と推定範囲を記録し、不確実性を残したまま確定数量として扱わないことが大切です。
計画地形は、造成後または各施工段階で完成させる地盤面です。平場だけでなく、法面、小段、排水勾配、道路横断勾配、構造物との擦り付け部分を含めます。計画線が途中で切れている場合や、法面が現況地盤まで接続していない場合は、計算面に空白や不自然な延長が生じることがあります。
現況地形と計画地形は、同じ水平座標系と高さ基準で管理します。高さ基準が平均5センチメートルずれ、対象面積が50,000平方メートルであれば、単純な面積と高さの積では2,500立方メートルの体積差に相当します。実際の影響は地形や境界条件で変わりますが、大面積では小さな標高差が大きな土量差につながることを示す確認例です。
計算境界も統一します。工事区域、工区境界、施工対象外区域、既設構造物、残置樹木、保護区域などを明確に区分します。隣接工区を別々に計算するときは境界線を一致させ、重複と空白がないか確認します。
表土剥ぎを本体切土と分ける場合は、施工段階ごとに地形面を用意します。現況地形から表土剥ぎ後の地形までを表土量として計算し、表土剥ぎ後の地形から造成計画地形までを本体切盛土量として計算します。この方法により、表土を一般切土へ混在させず、緑化用の保管量や場外搬出候補量を別に管理できます。
地盤改良や構造物掘削についても、改良前、改良後、床掘り後、埋戻し後、造成完成時など、各数量がどの施工段階を表すかを明記します。複数の地形面を使用する場合は、測定日、作成者、点群処理条件、除外対象、計算境界を記録しておくと、施工中の更新や照合が容易になります。
条件をそろえた後は、代表点の座標と標高を照合します。平坦部だけでなく、法肩、法尻、谷部、尾根部、構造物周辺、切盛り境界付近を確認します。平面表示だけでは異常を見つけにくいため、縦断面や横断面を作成して現況面と計画面の位置関係を確認します。
ステップ2 切土体積と盛土体積を分けて算出する
現況地形と計画地形の条件をそろえたら、両者の標高差から切土体積と盛土体積を算出します。現況地盤が計画地盤より高い場所が切土、現況地盤が計画地盤より低い場所が盛土です。
切盛土体積の計算には、格子状に区分して求める方法、三角形で構成した地形面同士を比較する方法、一定間隔の横断面から求める方法などがあります。どの方法を使用する場合でも、切土と盛土を最初から相殺せず、それぞれ独立した数量として集計することが重要です。
一つの計算要素の中に切土と盛土が混在すると、大きな単位で平均化した場合に両者が打ち消し合うことがあります。格子の半分が切土、残り半分が盛土で、平均標高差がゼロに近い場合、実際には掘削と盛立ての両方が必要であるにもかかわらず、差引き体積が小さく表示されることがあります。
切土と盛土が切り替わるゼロ境界付近では、計算要素を細かくするか、境界で分割します。法面、谷部、道路の横断勾配変化部、段差周辺など、地形変化が大きい場所も計算密度を高めます。ただし、細かくすれば自動的に正しくなるわけではありません。元の測量密度や地形面の品質を超えて過度に細分化しても、補間値を細かく表示するだけになるため、測量精度と計算単位の整合を確認します。
算出結果は工事全体の合計だけでなく、工区別、土質別、施工段階別、利用先別に分けて整理します。第一工区の切土量、第二工区の切土量、路体盛土量、路床盛土量、法面盛土量、構造物埋戻し量などに分けることで、発生場所と利用先を対応させやすくなります。
盛土体積には何が含まれているかを確認します。完成地盤までの幾何学的な体積だけであれば、軟弱地盤への押込み、沈下補償、設計上または施工上の余盛が含まれていないことがあります。これらを必要盛土量へ反映する場合は、設計条件、試験施工、沈下解析、施工計画などの根拠に基づいて別途整理します。
盛土内に構造物が設置される場合は、その占有体積を確認します。地盤面同士の差だけで盛土量を計算すると、基礎、擁壁、管渠、側溝などが占める空間まで盛土として計上される場合があります。実際に土を入れない部分は控除し、構造物周辺の埋戻しや裏込めは別の数量として管理します。
切土側では、本体造成の切土と構造物の床掘りを区分します。造成計画地形に床掘り形状が反映されていない場合、本体切土量だけでは実際の掘削量を表しません。反対に、床掘り形状を地形面へ反映したうえで床掘り数量を別途加算すると二重計上になります。
排水溝、集水桝、仮設道路、施工ヤードについても、本体切盛土へ含めるのか、別工種として管理するのかを統一します。このステップで得た切土体積と盛土体積は、まだ借土量と残土処分量ではありません。次に、切土材の利用先と搬出区分を整理します。
ステップ3 切土材を流用可能土と処分対象土に分類する
借土量と残土処分量を左右する重要な条件が、切土材の利用可否です。切土が大量に発生しても、対象となる盛土の品質条件に適合しなければ、そのまま場内流用できません。
切土材は、発生場所、地層、土質、含水状態、粒径、異物の有無、試験結果、使用部位の要求品質によって区分します。現場全体の切土へ一律の流用率を掛ける方法は概算には使えますが、実施段階では土質区分別に数量を整理し、判定根拠を残す必要があります。
実務では、切土材を単純に流用可能土と処分対象土の二つへ分けるだけでは不十分です。少なくとも、対象盛土へ使用できる量、場内の別用途へ使用または保管する量、場外搬出が必要と確認した量、試験や協議が終わっていない判定保留量に分けて管理します。
表土は、植物根や有機物を含むことがあり、締固めや支持力を求める本体盛土には適さない場合があります。一方で、法面緑化や植栽基盤へ利用できることがあります。本体盛土に使えないという理由だけで全量を残土処分量へ入れず、場内利用予定量、保管量、場外搬出候補量を分けます。
高含水の材料や粘性土は、施工時の状態や要求品質によって利用可否が変わります。乾燥、混合、改良などで利用できる場合がありますが、採用の可否は試験結果、設計条件、施工方法、環境面の確認を踏まえて判断します。長雨などで含水状態が変われば、当初の流用可能量を更新します。
礫や岩塊を含む材料も、盛土部位によって扱いが異なります。一般盛土へ利用できても、構造物周辺や埋設物周辺のように薄層で均一な締固めが必要な場所には適さないことがあります。細粒分の多い土は、排水性を求める部位で利用しにくい場合があります。
ここで重要なのは、土砂と建設汚泥などを同じ残土として扱わないことです。国の整理では、建設発生土は廃棄物には該当しない一方、建設汚泥は産業廃棄物に該当します。性状や発生状況によって取扱いが異なるため、見た目だけで残土受入地へ搬出できると判断せず、材料区分、受入条件、必要な試験、関係法令を確認します。国土交通省+1
また、場外搬出する建設発生土については、搬出先の適正確認や計画、記録が必要となる場合があります。対象工事に適用される制度、発注者の指示、地域の条例、受入先の条件を確認し、数量計算と搬出管理を分離しないことが重要です。国土交通省
対象盛土への流用可能量は、次の考え方で整理できます。
対象盛土流用可能量＝土質別の適合量－場内別用途への確保量－品質低下や選別などで見込む除外量
ただし、除外量を根拠なく一律に設定すると過大な借土計画になります。試験施工、過去実績、施工方法などの根拠を示し、条件が不確かな場合は複数ケースで試算します。
切土材の分類では、利用可能か利用不可能かだけでなく、利用先を明確にします。路体、路床、法面、埋戻し、仮設道路などでは要求品質が異なることがあります。全体量では足りていても、特定の部位に適した材料だけが不足し、部位別に借土が必要になる場合があります。
施工時期が合わない土にも注意が必要です。後工程で発生する切土を先行盛土へ直接使用することはできません。仮置きして後から使用できる場合は流用可能ですが、仮置き場所がない場合や、保管中の品質低下が想定される場合は、工程上利用できる量を別に評価します。
判定保留土をすべて流用可能として計算すると、施工中に借土不足が生じやすくなります。反対に、すべて場外搬出対象とすると、借土量と搬出量を過大に見積もることがあります。確定量と条件付き量を分け、条件付き量については利用できる場合と利用できない場合の両方を試算します。
ステップ4 土量変化率を使って体積状態を統一する
切土量と盛土量を比較するときは、両者を同じ体積状態へ換算します。土量計算では、主に地山状態、ほぐした状態、締固め後の状態を区別します。
地山状態は掘削前の地盤にある状態です。現況地形と計画地形の差から求める切土体積は、通常は地山状態の体積として整理します。ほぐした状態は、掘削や積込みによって空隙が増えた状態で、運搬や仮置きの容量を検討するときに使います。締固め後の状態は、盛土材を敷き均して所定の方法で締め固めた後の出来形体積です。
土量変化率の代表的な定義は、地山体積に対するほぐし後体積の比をL、地山体積に対する締固め後体積の比をCとするものです。国の積算資料でも、切土、運搬、盛土の配分計画にこの考え方が用いられています。MLITT+1
L＝ほぐした土量÷地山の土量
C＝締固め後の土量÷地山の土量
この定義を採用する場合、地山状態からほぐした状態への換算は次のようになります。
ほぐし後体積＝地山体積×L
地山状態の場外搬出対象土が2,000立方メートルあり、Lを1.20と仮定すれば、ほぐし状態の参考体積は2,400立方メートルです。ただし、車両台数や受入数量へ直接使う場合は、実際の積載状態、含水状態、受入先の数量管理方法を確認します。
地山状態から締固め後体積への換算は次のようになります。
締固め後体積＝地山体積×C
必要な締固め後盛土体積から必要地山土量を逆算する場合は次のようになります。
必要地山土量＝締固め後盛土体積÷C
締固め後に5,000立方メートルの盛土を完成させる計画で、Cを0.90と仮定すれば、必要地山土量は約5,556立方メートルです。地山状態の流用可能切土が5,000立方メートルであれば、締固め後に供給できる量は4,500立方メートル相当となり、地山換算では約556立方メートル不足します。
ただし、係数の名称や定義は資料によって異なる場合があります。数値だけを転記せず、分子と分母、基準状態、適用土質を確認します。LとCを地山基準で定義した式へ、別の定義で作成された係数を入れると誤計算になります。
借土量と残土処分量を同時に計算するときは、地山状態へ統一して収支を作る方法が分かりやすいです。切土量は地山体積のまま使用し、締固め後盛土量を地山換算します。対象盛土へ使用できる切土量と必要地山盛土量を比較し、不足分を地山換算の外部調達必要量、余剰分を場内別用途または場外搬出の候補量として整理します。
運搬計画では、地山換算で求めた場外搬出量をほぐし状態へ換算します。仮置き場の容量を確認する場合も、仮置き時の状態に対応した体積で検討します。借土についても、地山換算の必要量、搬入時のほぐし量、締固め後の出来形量を区別します。
すべての数量には体積状態を明記します。単に切土5,000立方メートル、盛土5,000立方メートルと記録するのではなく、地山切土量5,000立方メートル、締固め後盛土量5,000立方メートルのように記載します。
土量変化率は、土質、粒度、含水状態、掘削方法、運搬方法、締固め方法、要求密度などで変化します。一般的な参考値だけで最終数量を確定せず、設計条件、対象現場の試験結果、施工実績などを踏まえて設定します。条件が確定していない段階では、係数を一つに固定せず、借土量が増える条件と場外搬出量が増える条件を分けて試算します。
ステップ5 場内流用量から借土量と残土処分量を計算する
切土体積、盛土体積、利用先、土量変化率を整理したら、同じ体積状態で場内流用量を決めます。ここでは地山状態を基準とし、対象盛土へ使用できる切土量をA、必要地山盛土量をB、対象盛土へは使わず場外搬出が必要と確認した量をDとします。
場内流用量＝AとBのうち小さい量
借土量＝B－場内流用量
計算結果が負になる場合、借土量はゼロとして扱います。
対象盛土への流用後余剰量＝A－場内流用量
計算結果が負になる場合、余剰量はゼロとして扱います。
ここで、流用後余剰量の全量を直ちに残土処分量へ加えてはいけません。余剰量のうち、法面、埋戻し、仮設道路、別工区、緑化基盤などへ使用する量や、将来使用するため適切に保管する量を差し引きます。
場外搬出予定量＝D＋流用後余剰量－余剰量から場内別用途へ回す量－適切に保管する量
場内別用途量や保管量が余剰量を超えないように整理します。また、Dには、単に対象盛土へ不適というだけの土を入れず、場内のほかの用途を検討した後に、場外搬出が必要と判断した量だけを入れます。
たとえば、地山切土量が7,000立方メートルあり、対象盛土へ使用できる量Aが4,500立方メートル、場外搬出が必要と確認した量Dが2,000立方メートル、場内の緑化用として確保する表土が500立方メートルであるとします。必要地山盛土量Bが5,200立方メートルなら、場内流用量は4,500立方メートル、借土量は700立方メートルです。対象盛土への流用後余剰量はゼロであり、場外搬出予定量は2,000立方メートルです。緑化用の500立方メートルは対象盛土に使えませんが、場外搬出量には含めません。
反対に、Aが6,000立方メートル、Bが5,200立方メートルであれば、場内流用量は5,200立方メートル、借土量はゼロ、流用後余剰量は800立方メートルです。このうち300立方メートルを仮設道路へ使用し、残る500立方メートルに場内利用先がなければ、Dに加えて500立方メートルを場外搬出予定量へ入れます。
場外搬出予定量を運搬計画へ使用する場合は、必要に応じてほぐし状態へ換算します。地山状態の場外搬出予定量が1,800立方メートルで、Lを1.20と仮定すれば、ほぐし状態の参考体積は2,160立方メートルです。ただし、受入先が地山換算、重量、車両台数など別の方法で管理する場合は、その基準へ合わせて照合します。
借土も、地山換算の不足量と実際の発注数量を区別します。外部材料の供給者がほぐし体積や重量で管理する場合、地山換算の借土量をそのまま注文数量にしません。供給土の土量変化率、密度、含水状態、受入時の検収方法を確認して換算します。
場内流用量を決めるときは、選別、改良、運搬、仮置きによる数量変化や品質低下も検討します。ただし、積込み時のこぼれなどを理由に根拠のない一律割増を行うと、借土量を過大に算定するおそれがあります。施工方法や実績に基づき、確定値と予備量を分けて管理します。
土質改良を行う場合は、改良前の切土量と改良後の材料量を同一視しません。改良材の添加、含水調整、ふるい分けなどによって質量や体積が変化する可能性があるため、改良前後の体積状態と測定方法を明記します。
計算結果には、使用した切土量、必要盛土量、対象盛土流用可能量、場内別用途量、判定保留量、場外搬出対象量、LとCの定義、体積状態を付記します。数字だけを残すと、土質条件や計画地形が変わった際に修正箇所を追跡できません。
ステップ6 工区別と施工時期別に土量収支を検証する
工事全体の切土量と盛土量だけで収支を合わせても、実際の施工でそのとおりに土を移動できるとは限りません。最後のステップでは、工区別と施工時期別に土量収支を確認します。
工区別の確認では、各工区の切土発生量、対象盛土への流用可能量、場内別用途量、必要盛土量、借土量、場外搬出予定量を整理します。工区間で土を移動する場合は、運搬経路、距離、高低差、仮設道路の供用時期、通行条件も確認します。
第一工区で切土が余り、第二工区で盛土が不足している場合、工事全体では場内流用によって均衡する可能性があります。しかし、工区間を接続する運搬路が未完成であれば、第一工区の土を第二工区へ運べません。この場合、切土の先行、盛土時期の変更、仮置き、外部土の一時搬入などを比較します。
期間ごとの収支では、流用可能土と場外搬出対象土を同じ在庫式に混在させないことが重要です。流用可能土の在庫は、次のように整理できます。
期末流用可能土在庫＝期首流用可能土在庫＋期間中の流用可能切土発生量＋流用可能な外部搬入量－盛土等への使用量－流用可能土として場外搬出した量－品質判定変更による除外量
一方、場外搬出対象土の在庫は、次のように別に管理します。
期末場外搬出対象土在庫＝期首場外搬出対象土在庫＋期間中の場外搬出対象土発生量＋流用可能土から対象変更した量－実際の場外搬出量－改良や用途変更で場内利用へ転換した量
元の分類を分けず、流用可能切土だけを加えた在庫から、種類を問わない残土搬出量を差し引くと、異なる土質区分を一つの式で相殺することになり、在庫量が正しく追跡できません。
流用可能土の期末在庫がマイナスになる場合、その期間までに使用できる土が不足しています。工事全体で切土が余る計画でも、発生時期が遅ければ先行盛土には利用できません。外部搬入量を増やす前に、施工順序や仮置きの可能性を検討します。
期末在庫が大きくなりすぎる場合も注意が必要です。仮置き場には、平面的な面積だけでなく、高さ、法面勾配、排水、安全離隔、周辺への影響などの制約があります。計算上は保管できる量でも、実際の形状や安全条件によって全量を置けない場合があります。
仮置き土は土質と用途ごとに管理します。流用可能土と場外搬出対象土を混在させると、利用できる土まで場外搬出せざるを得なくなることがあります。異なる品質の土を混合すると、予定していた盛土部位へ使用できなくなる場合もあります。
施工時期別の流用可否は天候にも影響されます。雨期に高含水となる土は、当初想定した施工性を確保できないことがあります。乾燥期間を設ければ利用できる場合でも、そのための仮置き場所と工程上の余裕が必要です。
工区別と施工時期別の収支を作成した後は、工事全体の数量と一致しているかを確認します。各工区の切土量合計、盛土量合計、場内別用途量、外部搬入量、場外搬出量、在庫増減を照合します。
工区間移動量は、一方の工区では搬出、もう一方の工区では搬入として扱われます。全体集計へ両方を加えると二重計上になるため、場内移動と現場外への搬出入を区別します。
借土量と残土処分量は、着工前に一度計算して終わる数量ではありません。工区の進捗、土質の判明、天候、仮置き状況、計画変更に応じて更新します。全体収支と期間収支を併用することで、土不足や仮置き場不足を早い段階で把握しやすくなります。
借土量と残土処分量を同時に求める計算例
ここでは、地山状態を基準にした計算例を示します。数値は手順を説明するための仮定であり、実際の工事では対象現場の試験結果、設計条件、受入条件を使用します。
現況地形と計画地形の比較から、地山切土量が8,500立方メートル、締固め後盛土量が6,000立方メートルと算出されたとします。
地山切土量8,500立方メートルの内訳は、一般土5,800立方メートル、高含水の材料1,600立方メートル、表土1,100立方メートルです。
一般土5,800立方メートルは対象盛土へ利用できるとします。高含水の材料1,600立方メートルのうち、試験と施工条件の確認により900立方メートルを利用でき、残り700立方メートルは場外搬出が必要と判断されたものとします。
表土1,100立方メートルは本体盛土へ利用しないものの、400立方メートルを法面緑化用として場内保管し、残る700立方メートルには場内利用先がなく、場外搬出が必要と確認されたものとします。この仮定により、本体盛土へ使えない表土の全量を自動的に残土処分量へ入れない考え方を示します。
対象盛土流用可能量Aは次のようになります。
A＝5,800＋900＝6,700立方メートル
当初から場外搬出が必要と確認した量Dは次のようになります。
D＝高含水の材料700＋表土700＝1,400立方メートル
法面緑化用として保管する400立方メートルは、対象盛土流用可能量にも場外搬出予定量にも含めません。
次に、締固め後盛土量6,000立方メートルを地山状態へ換算します。Cを0.90と仮定します。
必要地山盛土量B＝6,000÷0.90
Bは約6,667立方メートルです。
場内流用量はAとBの小さい方である約6,667立方メートルです。
借土量＝6,667－6,667＝0立方メートル
対象盛土への流用後余剰量＝6,700－6,667＝約33立方メートル
この約33立方メートルに場内利用先がないと仮定すれば、地山換算の場外搬出予定量は次のようになります。
場外搬出予定量＝1,400＋33＝約1,433立方メートル
表土400立方メートルを場内利用せず、全量を場外搬出する条件であれば、場外搬出予定量は約1,833立方メートルになります。対象盛土へ使えない量と、場外搬出が必要な量を区別することで、計画条件による差を説明できます。
次に、Cを0.90ではなく0.87と仮定した場合を確認します。
必要地山盛土量B＝6,000÷0.87
Bは約6,897立方メートルです。
対象盛土流用可能量Aは6,700立方メートルなので、地山換算の借土量は約197立方メートルです。
借土量＝6,897－6,700＝約197立方メートル
この場合、対象盛土への流用後余剰量はゼロであり、場外搬出予定量は当初から搬出が必要と確認した1,400立方メートルです。係数の設定が変わるだけで、借土不要の計画から借土が必要な計画へ変わることが分かります。
さらに、利用できると見込んだ高含水の材料900立方メートルのうち、実際には400立方メートルしか利用できなかった場合を考えます。対象盛土流用可能量Aは、一般土5,800立方メートルと利用可能な400立方メートルを合わせた6,200立方メートルです。
Cを0.90とし、必要地山盛土量Bを約6,667立方メートルとすると、借土量は約467立方メートルです。
高含水の材料のうち場外搬出が必要な量は1,200立方メートルとなります。表土は400立方メートルを場内保管し、700立方メートルを場外搬出するため、場外搬出予定量は合計1,900立方メートルです。
地山換算の場外搬出予定量1,900立方メートルを、Lが1.20の条件でほぐし状態へ換算すると、参考体積は2,280立方メートルです。ただし、実際の運搬計画では、車両の実積載量、含水状態、受入先の管理単位を確認します。
この例から、切土総量と締固め後盛土量が変わらなくても、場内別用途の有無、Cの設定、流用可能量の変化によって、借土量と場外搬出予定量の双方が変わることが分かります。
切盛土計算で起こりやすい誤差の原因
切盛土計算の結果と、実際の借土搬入量や場外搬出量が合わない場合は、最終式だけでなく、計算条件の違いを順に確認します。
よくある原因は、地山状態、ほぐし状態、締固め後状態の混在です。設計数量は地山体積、運搬実績はほぐし体積、出来形数量は締固め後体積で管理されることがあります。すべて立方メートルで表示されていても、体積状態が違えば直接比較できません。
次に確認するのは、表土剥ぎや床掘りの二重計上です。現況地形から完成地形までを一括計算したうえで、同じ範囲の表土量を追加すると切土が重複します。床掘り形状を計画面へ反映しているにもかかわらず、床掘り数量を別途加えた場合も二重計上です。
反対に、造成計画面に床掘りや排水溝の形状が含まれておらず、それらを別途計上していない場合は、実際の掘削量より計算値が少なくなります。どの工種が地形差分へ含まれ、どの工種を別計算しているかを整理します。
現況地形の取得時点も誤差の原因です。伐採前、表土剥ぎ後、一部掘削後など、施工段階が異なる地形面を比較すると、すでに移動した土が欠落または重複します。測量日だけでなく、その時点までに完了していた作業を確認します。
計算境界の違いも確認します。本体造成区域だけの数量と、仮設道路や施工ヤードを含む数量を比較しても一致しません。工区境界の重複や空白も全体土量に影響します。
現況地形に植生、資材、重機、仮置き土などが含まれている場合、それらが切土として計算されることがあります。地表面を取得できていない場所を広範囲に補間すると、実際には存在しない面が作られることもあります。
切盛り境界付近の計算単位が粗い場合は、切土と盛土が同じ要素内で相殺され、双方の数量が小さくなることがあります。一方、元データが粗いまま計算単位だけを細かくしても精度は上がりません。測量密度、地形の複雑さ、計算方法を合わせます。
盛土側では、沈下、押込み、余盛、構造物控除の扱いを確認します。必要量へ加える場合は設計や施工計画の根拠を示し、地形差分に含まれている数量を重ねて加算しないようにします。
対象盛土へ使えない土を、直ちに全量場外搬出とする誤りにも注意します。表土を緑化へ使う、別工区へ移動する、仮設道路へ使うなどの場内利用があれば、残土処分量は減ります。反対に、品質上は利用可能でも施工時期や運搬経路が合わなければ、計画上は利用できない場合があります。
土砂と建設汚泥、異物を含むもの、汚染のおそれがある土を同じ搬出区分へ入れることも避けます。受入先の条件に適合しない材料を数量だけで残土として扱うと、搬出計画が成立しません。
借土搬入量と盛土出来形が一致しない場合は、仮置き残量、選別除外量、含水状態、改良材添加、測定時点も確認します。車両台数に一定の積載体積を掛けた数量は概算であり、実際の積載量と一致しないことがあります。
重量から体積へ換算する場合は、対象材料の密度と含水状態が必要です。同じ材料でも水分量が変われば重量が変化するため、固定した換算値を無条件に使い続けないようにします。
誤差を確認するときは、現況地形、計画地形、計算境界、切土区分、利用先、土量変化率、場内移動量、仮置き量、外部搬入量、場外搬出量の順に追跡します。最終結果だけを合わせる調整は、次回更新時に同じ不整合を再発させます。
施工中に借土量と残土処分量を更新する方法
借土量と残土処分量は、着工前の計算値を固定して使うのではなく、施工実績に合わせて更新することが重要です。実際の土質、含水状態、掘削範囲、利用可否は、施工を進めて初めて明確になる部分があります。
更新計算では、まず施工済み範囲と未施工範囲を分けます。施工済み範囲は、実測した切土量、盛土量、外部搬入量、場外搬出量を使用します。未施工範囲は、最新の計画地形と残存地形から予測数量を算出します。
現時点の仮置き在庫も、流用可能土、場内別用途土、判定保留土、場外搬出対象土に分けて確認します。仮置き土の一部が降雨や混入によって利用しにくくなった場合は、流用可能在庫から判定保留または場外搬出対象へ振り替えます。
更新後の借土予測量は、残りの必要地山盛土量から、現在の流用可能在庫と今後発生する流用可能切土量を差し引いて求めます。
更新後借土予測量＝残りの必要地山盛土量－現在の流用可能在庫－今後発生する流用可能切土量
計算結果がゼロ以下であれば、数量上は追加借土が不要です。ただし、施工時期、運搬経路、利用先の品質条件が合うかを別途確認します。
更新後の場外搬出予測量は、現在の場外搬出対象在庫、今後発生する場外搬出対象土、対象盛土への流用後に余る土を合計し、今後の場内別用途量と適切な保管量を差し引いて求めます。判定保留土は確定量へ混ぜず、利用可能となるケースと搬出対象となるケースを分けます。
施工中の更新では、当初計画との差だけでなく、差が生じた理由を記録します。現況測量の修正、計画地形の変更、土質区分の変更、CやLの見直し、追加掘削、場内利用先の変更などを区別します。
設計変更によって計画高さや法面形状が変わった場合は、変更範囲だけでなく全体収支を再計算します。ある工区で盛土量が減ると、そこへ使用予定だった切土が余り、場外搬出量が増える可能性があります。盛土範囲が増えれば、外部調達量が追加で必要になることがあります。
切土材の利用先を変更した場合も全体収支へ反映します。本体盛土へ使用する予定だった土を仮設道路へ回すと、本体盛土用の材料が不足する可能性があります。場内利用であっても、用途別に数量を移動させて管理します。
更新頻度は工事規模と土量変化に合わせます。大量の掘削や盛土が進む期間では、日次または週次で更新する方法が考えられます。変化が少ない期間では、工区完了時や月次出来高の集計時に更新する方法もあります。重要なのは、借土や搬出先が不足してから計算するのではなく、今後の不足と余剰を予測することです。
切盛土計算の精度を高める現場計測
切盛土計算の精度を高めるには、着工前だけでなく施工中にも地形を測定し、土量収支を更新することが有効です。現場の地形や仮置き土は日々変化するため、過去の測量結果だけでは現在の在庫量や残存土量を正しく表せないことがあります。
着工前の現況測量では、地形変化を表す点を適切に取得します。平坦部では測点間隔を広くできる場合がありますが、法肩、法尻、谷部、尾根部、段差、排水溝周辺、切盛り境界では密度を高めます。地形の特徴を示す点が不足すると、実際の起伏が地形面へ反映されません。
施工中は、切土完了時、盛土層の完成時、工区の切替時、仮置き土の増減時などに測定します。前回地形と今回地形を比較すれば、その期間に変化した体積を把握できます。ただし、切土量と盛土量が同じ区域で同時に変化した場合は、施工記録と組み合わせて内訳を確認します。
仮置き土の測定では、仮置き前の底面地形と現在の土の表面形状との差から体積を求める方法が有効です。仮置き前の地形を測定していない場合は底面形状を推定する必要があり、推定範囲が広いほど結果の不確実性が大きくなります。使用前に底面を記録し、土質区分ごとに置場を分けることが重要です。
測定結果は、借土搬入実績、場内移動実績、場外搬出実績と照合します。測量から求めた盛土増加量、場内流用量、外部搬入量の関係に大きな差があれば、体積状態、測定時点、仮置き残量、計算境界を確認します。
複数の担当者が測定する場合は、座標系、高さ基準、計測範囲、不要物の除去方法、地形面の作成条件を統一します。担当者ごとに地表の判断や境界が異なると、同じ場所を測定しても体積が一致しません。
LRTK Phoneによる現場計測を活用する場合も、使用する機能、測位環境、基準点との整合、取得範囲、地表面の判定方法を確認します。施工前後の地形や仮置き土を同じ基準で記録し、計画面と比較することで、借土量と場外搬出予定量を更新しやすくなります。
現場計測は完成時の出来形確認だけでなく、施工途中の土量管理へ活用します。借土を追加手配する前や、場外搬出先を追加確保する前に現在の地形と在庫を確認すれば、過剰な搬入や搬出を抑えやすくなります。
まとめ
借土量と残土処分量を同時に求めるには、切土体積と盛土体積を単純に差し引くだけでは不十分です。現況地形と計画地形の条件をそろえ、切土と盛土を別々に算出し、切土材を対象盛土への流用可能量、場内別用途量、場外搬出対象量、判定保留量に分けます。
さらに、地山状態、ほぐし状態、締固め後状態を区別し、比較する数量を同じ体積状態へ統一します。対象盛土へ使用できる切土量と必要地山盛土量のうち小さい方が場内流用量となり、盛土側の不足分が地山換算の借土量になります。
対象盛土へ使えない土が、直ちに残土処分量になるわけではありません。法面緑化、埋戻し、仮設道路、別工区などへの利用や、将来使用するための保管を確認し、それでも利用先がない量を場外搬出予定量として整理します。土砂、建設汚泥、異物を含むものなどは取扱いが異なるため、材料区分と受入条件を確認します。
工事全体では土量が均衡していても、工区や施工時期が合わなければ、一時的な外部搬入や仮置きが必要になることがあります。流用可能土と場外搬出対象土の在庫を分け、工区別、土質別、期間別に収支を管理します。
施工中は、実際の土質、切土量、盛土量、仮置き量、外部搬入量、場外搬出量を反映し、残りの借土量と残土処分量を更新します。設計変更や土質条件の変化があった場合は、変更箇所だけでなく工事全体の収支を再計算します。
LRTK Phoneを活用する場合は、現場条件と計測基準をそろえたうえで施工前後の地形や仮置き土を継続的に記録し、最新の三次元データから体積を確認します。切土、盛土、借土、場内利用、場外搬出を一つの流れとして管理することで、土不足による工程への影響や、余剰土による仮置き場不足を防ぎやすくなります。