切土・盛土工事の土量計算では、設計図面から算出した体積を、そのまま運搬土量として扱うことはできません。自然の地盤にある土を掘削すると、土粒子のかみ合わせが崩れて空隙が増え、掘削前よりも見かけの体積が大きくなるためです。さらに、掘削した土を盛土箇所へ運び、敷きならして締め固めると、空隙が減って体積が小さくなります。
つまり、同じ土であっても、掘削前の地山状態、掘削後のほぐし状態、締固め後の完成状態では体積が異なります。この違いを整理せずに切土量と盛土量を比較すると、必要な運搬回数、仮置き場の容量、場外搬出量、購入土や搬入土の必要量を誤って見積もるおそれがあります。
土の状態による体積変化を換算するために使用するのが、ほぐし率と締固め率です。ほぐし率は地山を掘削したときに体積がどの程度増えるかを表し、締固め率は地山の土が締固め後にどの程度の体積になるかを表します。
本記事では、「切土 盛土 体積 計算」で検索する施工管理者、測量担当者、積算担当者を想定し、土のほぐし率と締固め率を使った5つの計算式を詳しく解説します。完成盛土量から必要な運搬土量を求める方法だけでなく、切土量から発生土量を求める方法、搬入済みの土で施工できる盛土量を求める方法、ダンプトラックの運搬回数へ換算する考え方まで整理します。
土量換算で区別する地山・ほぐし・締固めの3状態
土のほぐし率と締固め率を使う前に、計算対象となる土がどの状態にあるのかを整理する必要があります。土量計算で主に扱うのは、地山土量、ほぐし土量、締固め土量の3種類です。
地山土量とは、掘削する前の自然な地盤状態で存在している土の体積です。起工測量で取得した現況地形と計画掘削面を比較して算出する切土量は、通常、この地山状態の体積として整理します。
たとえば、施工前の地表面と計画面の間に1000立方メートルの差がある場合、地山切土量は1000立方メートルです。ただし、この土を掘削してダンプトラックへ積み込むと、荷台に載る体積が1000立方メートルのままになるとは限りません。
ほぐし土量とは、地山を掘削し、土粒子の配列や土塊のかみ合わせが崩れた状態の体積です。掘削した土の間には空隙が生じるため、一般に地山状態よりも見かけの体積が増えます。ダンプトラックの荷台に積載される土、仮置き場に積み上げる土、場外へ搬出する残土などは、ほぐし状態の土量として扱います。
締固め土量とは、運搬した土を所定の厚さに敷きならし、転圧などによって締め固めた後の体積です。設計盛土面と施工前の基面との差から求める完成盛土量は、基本的に締固め後の体積として整理します。
地山状態で1000立方メートルの土を掘削したとき、ほぐし土量が1200立方メートルになることがあります。その土を盛土に使用し、締め固めた後の完成体積が900立方メートルになることもあります。この場合、同じ土が地山状態では1000立方メートル、運搬状態では1200立方メートル、完成状態では900立方メートルとして扱われます。
切土・盛土の体積計算では、どの状態の土量同士を比較しているのかが重要です。地山状態の切土量と締固め後の盛土量を、そのまま引き算しても正しい土量収支にはなりません。どちらか一方の状態へ換算し、基準をそろえてから比較する必要があります。
本記事では、地山土量をVN、ほぐし土量をVL、締固め土量をVCと表します。土量の単位は立方メートルなどで統一します。
ほぐし率と締固め率の定義
ほぐし率は、地山状態の土を掘削したとき、体積がどの程度に変化するかを表す係数です。本記事では、ほぐし土量を地山土量で割った値として扱います。
ほぐし率L＝ほぐし土量VL÷地山土量VN
この関係を変形すると、地山土量からほぐし土量を求める式は次のようになります。
ほぐし土量VL＝地山土量VN×ほぐし率L
ほぐし率が1.20であれば、地山状態の体積に対して、掘削後の見かけの体積が1.20倍になるという意味です。地山土量が1000立方メートルであれば、ほぐし土量は1200立方メートルと計算します。
締固め率は、地山状態の土が締固め後にどの程度の体積になるかを表す係数です。本記事では、締固め土量を地山土量で割った値として扱います。
締固め率C＝締固め土量VC÷地山土量VN
この関係を変形すると、地山土量から締固め土量を求める式は次のようになります。
締固め土量VC＝地山土量VN×締固め率C
締固め率が0.90であれば、地山状態で1000立方メートルの土から施工できる締固め後の体積は900立方メートルと計算します。
ほぐし率と締固め率は、土質、粒径、含水状態、掘削方法、積込み方法、敷きならし厚さ、転圧機械、転圧回数などによって変化します。そのため、例として用いた1.20や0.90を、すべての現場へ一律に適用できるわけではありません。
契約図書、設計条件、積算条件、試験施工、土質試験、過去の施工実績などを確認し、対象工事に適した係数を使用する必要があります。また、資料によって係数の定義や記号が異なる場合があります。使用する資料に記載された分子と分母を確認し、本記事の定義と同じであることを確かめてから計算することが重要です。
計算式1 地山土量からほぐし土量を求める
切土量から、掘削後に運搬する土の体積を求める基本式は次のとおりです。
ほぐし土量VL＝地山土量VN×ほぐし率L
たとえば、現況地形と計画掘削面の比較によって、地山切土量が2500立方メートルと算出されたとします。ほぐし率を1.20とした場合、掘削後のほぐし土量は次のようになります。
VL＝2500×1.20
VL＝3000立方メートル
この場合、地山状態では2500立方メートルですが、掘削して積込みや運搬を行う状態では、約3000立方メートルになると見込みます。
地山土量をそのままダンプトラックの運搬容量で割ると、必要な運搬回数を少なく計算してしまいます。たとえば、1回当たり6立方メートルを運搬できるものとして、地山土量2500立方メートルを直接割ると、約417回になります。
一方、ほぐし土量3000立方メートルを基準にすると、必要運搬回数は500回です。両者には83回程度の差があります。実際の工事では、この差が車両台数、運搬日数、交通誘導、積込み機械の稼働時間、処分先の受入計画などへ影響します。
この計算式は、場外搬出する残土量の見積り、仮置き場へ移動する土量の算定、切土区から盛土区への場内運搬量の把握、土取場から掘削する土の搬出量の計画などに使用できます。
ただし、切土範囲に複数の土質がある場合は、全体へ同じほぐし率を適用しない方がよいことがあります。砂質土、粘性土、礫質土、岩塊を含む材料などでは、掘削後の土塊の大きさや空隙の生じ方が異なるためです。
地山切土量が5000立方メートルであっても、そのうち3000立方メートルが砂質土、2000立方メートルが粘性土であれば、それぞれに設定したほぐし率で計算し、最後に合計します。
砂質土のほぐし土量＝砂質土の地山土量×砂質土のほぐし率
粘性土のほぐし土量＝粘性土の地山土量×粘性土のほぐし率
合計ほぐし土量＝砂質土のほぐし土量＋粘性土のほぐし土量
また、地山切土量の中に舗装、構造物、伐根材、廃材、表土などが含まれている場合は、それらを土として一括換算しないようにします。運搬先や処理方法が異なる材料は、地山体積の段階で分離して集計することが大切です。
計算式2 地山土量から締固め土量を求める
切土した地山土で、どの程度の完成盛土を施工できるかを求める式は次のとおりです。
締固め土量VC＝地山土量VN×締固め率C
たとえば、盛土材として流用できる地山土量が2500立方メートルで、締固め率が0.90の場合は、次のように計算します。
VC＝2500×0.90
VC＝2250立方メートル
この場合、地山状態で2500立方メートルの土を掘削し、盛土材料として適切に施工すると、締固め後の完成体積は約2250立方メートルになると見込みます。
切土量と盛土量の土量収支を検討するときは、この計算が重要です。地山切土量が2500立方メートルあり、必要な完成盛土量も2500立方メートルだから均衡していると判断すると、完成時に土が不足する可能性があります。
締固め率が0.90であれば、地山土量2500立方メートルから施工できる完成盛土量は2250立方メートルです。必要盛土量が2500立方メートルなら、完成体積で250立方メートル不足します。
さらに、切土した土のすべてを盛土に流用できるとは限りません。表土、有機物を多く含む土、高含水で施工が難しい土、異物混入土、要求品質を満たさない土などは、流用対象から除外される場合があります。
地山切土量が2500立方メートルあっても、そのうち300立方メートルが流用対象外であれば、流用可能地山土量は2200立方メートルです。
流用可能地山土量＝2500－300
流用可能地山土量＝2200立方メートル
締固め率を0.90とすると、施工可能な完成盛土量は次のようになります。
VC＝2200×0.90
VC＝1980立方メートル
流用対象外土を考慮しない場合は2250立方メートル施工できる計算でしたが、実際に流用できる体積を基準にすると1980立方メートルです。両者には270立方メートルの差があります。
土量収支を作成するときは、総切土量だけでなく、盛土材として使用できる地山土量を整理することが重要です。土質区分、発生場所、発生時期、流用先、仮置きの有無なども併せて管理すると、工程上の土不足を把握しやすくなります。
計算式3 締固め土量から必要地山土量を求める
設計上必要な完成盛土量から、地山状態でどれだけの土を確保すればよいかを求める式は次のとおりです。
必要地山土量VN＝必要締固め土量VC÷締固め率C
たとえば、完成盛土として2700立方メートルが必要で、締固め率を0.90とした場合は、次のように計算します。
VN＝2700÷0.90
VN＝3000立方メートル
この場合、完成形で2700立方メートルの盛土を施工するためには、地山状態で3000立方メートル相当の土が必要です。
この式は、場内の切土だけで盛土材を確保できるかを確認するときや、土取場から必要な採取量を求めるときに使用します。
たとえば、必要地山土量が3000立方メートルであるのに対し、現場内で流用できる地山切土量が2400立方メートルしかない場合は、地山基準で600立方メートル不足します。
不足地山土量＝3000－2400
不足地山土量＝600立方メートル
この600立方メートルを外部の土取場などから確保する必要があります。ただし、ダンプトラックで搬入する際の体積は地山状態ではなく、ほぐし状態です。実際の運搬土量を求めるには、さらにほぐし率を掛けます。
逆に、流用可能な地山切土量が3400立方メートルある場合、必要地山土量3000立方メートルに対して400立方メートル余ります。この余剰土を場外搬出する場合も、運搬量はほぐし状態へ換算して計画します。
この計算で起こりやすい誤りは、必要締固め土量へ締固め率を掛けてしまうことです。完成盛土量から地山土量へ戻す場合は、締固め率で割ります。
締固め率が0.90の場合、必要地山土量は完成盛土量より大きくなるのが基本です。計算結果が完成盛土量より小さくなった場合は、掛け算と割り算を取り違えていないか確認します。
盛土が複数の材料で構成されている場合は、材料ごとに必要地山土量を計算します。たとえば、路体、路床、構造物背面、埋戻し、排水層などでは、使用する材料や施工条件が異なることがあります。全体の完成体積へ単一の締固め率を適用すると、必要量を正しく把握できない可能性があります。
計算式4 締固め土量から必要運搬土量を求める
完成盛土量から、ダンプトラックなどで運搬するほぐし状態の土量を直接求める式は次のとおりです。
必要運搬土量VL＝必要締固め土量VC×ほぐし率L÷締固め率C
この式は、完成盛土量を締固め率で割って必要地山土量へ戻し、その地山土量へほぐし率を掛けたものです。
たとえば、完成盛土量が2700立方メートル、ほぐし率が1.20、締固め率が0.90の場合は、次のように計算します。
VL＝2700×1.20÷0.90
VL＝3600立方メートル
この場合、完成後には2700立方メートルとなる盛土を施工するために、ほぐし状態では3600立方メートル相当の土を運搬する必要があります。
段階的に計算すると、まず必要地山土量は次のとおりです。
必要地山土量＝2700÷0.90
必要地山土量＝3000立方メートル
次に、地山土量3000立方メートルをほぐし状態へ換算します。
必要運搬土量＝3000×1.20
必要運搬土量＝3600立方メートル
完成盛土量2700立方メートルを、そのまま運搬土量として計画すると、実際に必要な3600立方メートルに対して900立方メートル不足します。この差は、ダンプトラックの運搬回数や土取場での採取量へ大きく影響します。
この計算式は、外部から搬入する盛土材の運搬計画、別工区からの流用計画、土取場から施工箇所までの運土計画などで使用できます。
ただし、設計盛土量に土以外の材料が含まれていないかを確認する必要があります。構造物、基礎材、排水材、舗装構成、表土などが完成体積に含まれている場合、それらを除外せずに計算すると必要運搬土量を過大に見積もることがあります。
反対に、沈下を考慮した余盛り、法面整形による損失、材料選別による除外、仮設利用分など、施工計画上必要な量を計上していないと、実際の盛土施工中に土が不足する可能性があります。
設計上の幾何学的な盛土体積と、施工計画上必要な盛土材の量は必ずしも一致しません。どの体積を計算の起点にしたかを明確にすることが大切です。
計算式5 運搬土量から施工可能な締固め土量を求める
すでに搬入した土量や、運搬可能なほぐし土量から、どれだけの完成盛土を施工できるかを求める式は次のとおりです。
施工可能締固め土量VC＝運搬土量VL×締固め率C÷ほぐし率L
たとえば、ほぐし状態で2400立方メートルの土を搬入し、ほぐし率が1.20、締固め率が0.90の場合は、次のように計算します。
VC＝2400×0.90÷1.20
VC＝1800立方メートル
この場合、2400立方メートルを運搬しても、完成盛土として施工できる体積は約1800立方メートルです。
段階的には、まず運搬土量をほぐし率で割り、地山相当量へ戻します。
地山相当量＝2400÷1.20
地山相当量＝2000立方メートル
次に、その地山相当量へ締固め率を掛けます。
施工可能締固め土量＝2000×0.90
施工可能締固め土量＝1800立方メートル
この式は、日々の搬入実績から盛土の進捗を予測するときに役立ちます。たとえば、運搬伝票などから累計運搬土量を集計し、締固め後の体積へ換算すれば、設計盛土量に対してどの程度の材料が確保できているかを確認できます。
ただし、搬入された土の全量が盛土本体に使用されるとは限りません。仮設道路、作業ヤード、埋戻し、含水調整、材料選別、こぼれ土などに使用された量がある場合は、盛土本体へ投入したほぐし土量を分離して計算します。
また、ダンプトラックの公称荷台容量と、実際に積載される土の体積が一致しない場合があります。土質、含水状態、土塊の大きさ、積込み形状、重量制限などによって、1台当たりの実積載量が変わるためです。
運搬台数だけからほぐし土量を算出する場合は、1台当たりの体積をどのように設定したかを記録し、必要に応じて仮置き土や盛土出来形の測量結果と照合します。
5つの計算式を使った切土・盛土の具体例
ここでは、切土区で発生した土を盛土区へ流用する造成工事を想定します。
地山切土量を5000立方メートル、必要な完成盛土量を4200立方メートル、ほぐし率を1.20、締固め率を0.90とします。
最初に、地山切土量5000立方メートルを掘削したときのほぐし土量を求めます。
ほぐし土量＝5000×1.20
ほぐし土量＝6000立方メートル
掘削後に運搬や仮置きの対象となる土量は、約6000立方メートルです。
次に、地山切土量5000立方メートルで施工できる完成盛土量を求めます。
締固め土量＝5000×0.90
締固め土量＝4500立方メートル
必要な完成盛土量は4200立方メートルなので、切土をすべて流用できれば、完成体積では300立方メートル余る計算です。
しかし、完成体積300立方メートルを、そのまま余剰地山土量や搬出土量として扱うことはできません。まず、完成盛土量4200立方メートルに必要な地山土量を求めます。
必要地山土量＝4200÷0.90
必要地山土量＝約4666.7立方メートル
地山切土量は5000立方メートルなので、余剰地山土量は次のようになります。
余剰地山土量＝5000－約4666.7
余剰地山土量＝約333.3立方メートル
この余剰地山土量を場外搬出する場合のほぐし土量を求めます。
余剰運搬土量＝約333.3×1.20
余剰運搬土量＝約400立方メートル
完成体積では300立方メートル余りますが、運搬時のほぐし状態では約400立方メートルです。
次に、地山切土量5000立方メートルのうち、500立方メートルが盛土材として使用できない場合を考えます。
流用可能地山土量＝5000－500
流用可能地山土量＝4500立方メートル
流用可能な土で施工できる完成盛土量は次のとおりです。
施工可能締固め土量＝4500×0.90
施工可能締固め土量＝4050立方メートル
必要な完成盛土量4200立方メートルに対して、150立方メートル不足します。
不足する完成盛土量150立方メートルを確保するために必要な地山土量は次のとおりです。
追加必要地山土量＝150÷0.90
追加必要地山土量＝約166.7立方メートル
この地山土量を運搬時のほぐし土量へ換算します。
追加必要運搬土量＝約166.7×1.20
追加必要運搬土量＝約200立方メートル
この例では、流用対象外土を考慮する前は余剰土が発生する計算でしたが、流用対象外土を除くと外部から約200立方メートルのほぐし土量を搬入する必要があります。
土量収支では、総切土量だけを見て余剰や不足を判断するのではなく、流用可能な地山土量、必要な締固め土量、運搬時のほぐし土量を順番に整理することが重要です。
運搬土量からダンプトラックの回数を求める方法
必要運搬土量を求めた後は、ダンプトラックの必要運搬回数へ換算します。1回当たりの実積載体積をq、必要運搬回数をNとすると、基本的な式は次のとおりです。
必要運搬回数N＝必要運搬土量VL÷1回当たり実積載体積q
たとえば、必要運搬土量が3600立方メートルで、1回当たりの実積載体積を6立方メートルとした場合は、次のようになります。
N＝3600÷6
N＝600回
必要な運搬回数は600回です。
計算結果に端数が出た場合は、土量が不足しないように運搬回数を整理します。ただし、運搬回数を確定する際には、車両の荷台容量だけでなく、積載重量の制限も確認する必要があります。
高含水の土や密度の大きい土では、荷台の容積を満たす前に重量上限へ達することがあります。反対に、大きな土塊や岩塊を含む土は、荷台内に空隙が生じやすく、見かけの積載体積と実際の土量との関係が変わります。
1回当たりの実積載体積は、公称容量だけで設定するのではなく、使用する車両、対象土質、積込み方法、運搬経路、管理方法を踏まえて決めます。
1日当たりの運搬回数を求める場合は、車両台数と往復可能回数を考慮します。車両台数をn、1台が1日に往復できる回数をrとすると、1日当たりの運搬可能回数は次のように整理できます。
1日当たり運搬可能回数＝n×r
必要日数は次のようになります。
必要運搬日数＝必要運搬回数÷1日当たり運搬可能回数
ただし、1回の往復時間は、運搬距離だけで決まりません。積込み時間、荷下ろし時間、待機時間、運搬路の混雑、交通規制、洗車や荷台清掃なども影響します。
仮置き場を使用する場合は、必要運搬土量だけでなく、積上げ高さ、法面勾配、作業通路、排水設備、土砂流出対策、土質ごとの分別範囲も考慮します。計算上の体積が収まる敷地であっても、安全な作業空間を確保できなければ、実際の仮置き場としては不足する可能性があります。
土質区分が複数ある場合の計算方法
実際の切土現場では、単一の土質だけが均一に分布しているとは限りません。表土、砂質土、粘性土、礫質土、風化した材料などが混在している場合があります。
土質ごとにほぐし率や締固め率が異なる場合は、全体の土量に平均的な係数を一括適用するのではなく、区分ごとに計算して合計します。
たとえば、地山切土量が合計4000立方メートルあり、その内訳が土質Aで2500立方メートル、土質Bで1500立方メートルとします。
土質Aのほぐし率をLA、土質Bのほぐし率をLBとすると、合計ほぐし土量は次のようになります。
土質Aのほぐし土量＝2500×LA
土質Bのほぐし土量＝1500×LB
合計ほぐし土量＝土質Aのほぐし土量＋土質Bのほぐし土量
締固め後の施工可能量も同様です。
土質Aの締固め土量＝2500×CA
土質Bの締固め土量＝1500×CB
合計締固め土量＝土質Aの締固め土量＋土質Bの締固め土量
ただし、土質Bが盛土材として使用できない場合、土質Bの締固め土量を流用可能量へ含めてはいけません。場外搬出、土質改良、別用途への利用など、処理区分を分けて管理します。
土質区分を設ける際は、名称だけでなく、対象範囲を平面図や横断図、測点、標高などと関連付けることが大切です。土質境界が不明確なまま計算すると、区分ごとの地山体積そのものが不正確になります。
施工中に想定と異なる土質が確認された場合は、残りの切土量を再集計し、運搬計画や盛土材の確保計画を更新します。着工前の土量収支を固定したまま使用すると、後半工程で残土や不足土が急に増える可能性があります。
含水状態によって利用可否が変わる土については、土質区分だけでなく、施工時の状態も記録します。雨天後に高含水となった土を一時的に仮置きし、乾燥や含水調整後に使用する場合は、流用不可土として直ちに処分するのではなく、仮置き量と再利用予定量を分けて管理します。
土量換算で起こりやすい計算ミス
土量換算で最も起こりやすいミスは、地山土量、ほぐし土量、締固め土量を混同することです。計算書へ単に「土量」とだけ記載すると、数値がどの状態を示すのか分からなくなります。
入力値と計算結果には、地山、ほぐし、締固めの区分を明記します。たとえば、「切土量2500立方メートル」だけではなく、「地山切土量2500立方メートル」と記載します。
次に起こりやすいのが、ほぐし率と締固め率を掛ける場面と割る場面の取り違えです。
地山土量からほぐし土量を求めるときは、ほぐし率を掛けます。
地山土量から締固め土量を求めるときは、締固め率を掛けます。
締固め土量から必要地山土量を求めるときは、締固め率で割ります。
締固め土量から必要運搬土量を求めるときは、ほぐし率を掛け、締固め率で割ります。
運搬土量から締固め土量を求めるときは、締固め率を掛け、ほぐし率で割ります。
計算後は、数値の大小関係を確認すると誤りを発見しやすくなります。ほぐし率が1より大きい場合、ほぐし土量は地山土量より大きくなるのが基本です。締固め率が1より小さい場合、締固め土量は地山土量より小さくなります。
この関係と逆の結果が出た場合は、式や係数の定義を再確認します。
係数の定義を確認せず、異なる資料から取得したほぐし率と締固め率を組み合わせることも注意が必要です。資料によっては係数の基準状態や表現方法が異なる可能性があります。分子と分母を確認し、同じ地山土量を基準とした係数であることを確かめます。
土質が複数あるにもかかわらず、全量へ同じ係数を適用することも誤差の原因です。計測可能であれば、土質区分、流用区分、処分区分ごとに体積を分けて計算します。
切土体積の中に構造物や舗装、伐根材、廃材などが含まれている場合、それらへ土のほぐし率を適用すると、運搬土量を誤ります。三次元地形や横断図から算出した体積の内訳を確認し、土以外の材料を分離します。
単位の混在にも注意が必要です。土量は立方メートルで統一し、重量と直接混同しないようにします。ほぐし率と締固め率は体積変化を表すための係数です。重量換算が必要な場合は、密度や含水状態を別に考慮します。
丸め処理も計算結果へ影響します。土質区分ごとの途中計算で大きく丸めると、合計時に差が生じます。計算途中では必要な桁数を保持し、最終的な集計段階で所定の方法に従って丸めることが望まれます。
測量結果と運搬実績で計画土量を更新する方法
着工前の土量計算は、現況測量と設計データを使った計画値です。実際の施工では、地盤の起伏、土質境界、法面の仕上がり、掘削深さ、設計変更などによって、当初の計算結果との差が生じることがあります。
そのため、土量収支は着工前に一度作成して終わりではなく、施工の進行に応じて更新することが重要です。
切土の進捗を確認する場合は、施工前の地表面と施工途中の地表面を比較し、実際に掘削した地山体積を算出します。施工途中の地表面と最新の計画面を比較すれば、残りの地山切土量を確認できます。
盛土の進捗を確認する場合は、盛土開始前の基面と施工途中の盛土面を比較し、施工済みの締固め体積を把握します。施工済み体積を締固め率で割れば、使用した地山相当量を求められます。
たとえば、測量によって施工済みの締固め土量が1800立方メートルと確認され、締固め率が0.90であれば、使用した地山相当量は次のようになります。
地山相当量＝1800÷0.90
地山相当量＝2000立方メートル
ほぐし率が1.20であれば、運搬時のほぐし土量は次のようになります。
運搬土量＝2000×1.20
運搬土量＝2400立方メートル
この計算結果を実際の運搬記録と比較します。帳票上の運搬土量が大きく異なる場合は、1台当たり積載量の設定、仮置き残量、盛土本体以外への使用量、測量範囲、係数の妥当性などを確認します。
点群や三次元地形データを利用すると、複雑な造成地や不規則な仮置き土でも、施工前後の面を比較して体積を求めやすくなります。ただし、取得したデータに草木、重機、資材、仮設物、滞水などが含まれている場合は、地盤面として使用するデータを適切に整理する必要があります。
比較する地形データ同士の座標、標高基準、単位、計測範囲、境界線が一致していないと、体積差へ影響します。特に、測量できていない範囲を不自然に補間したり、境界外へ三角形が作成されたりすると、実際には存在しない体積が集計されることがあります。
現場で土量を継続的に確認する際には、LRTK Phoneで位置情報付きの測量データを取得し、切土面、盛土面、仮置き土などを記録する方法もあります。施工段階ごとの地形を同じ基準で比較すれば、残りの切土量や盛土量を把握し、運搬計画の見直しへつなげやすくなります。
ただし、測量によって求められるのは形状に基づく体積です。ほぐし率や締固め率は、測量だけで自動的に決まるものではありません。土質、含水状態、施工方法、契約条件、試験結果などを踏まえて設定します。
測量結果、運搬記録、土質区分、施工場所、施工日を関連付けて管理することで、計画土量と実績土量の差を説明しやすくなります。差が生じた場合は、係数だけを変更するのではなく、計測範囲や材料の流れを含めて原因を確認することが重要です。
まとめ
土の運搬土量を正しく求めるには、地山土量、ほぐし土量、締固め土量を明確に区別する必要があります。同じ土でも、掘削前、運搬中、締固め後では体積が異なります。
地山土量からほぐし土量を求める計算式は、VL＝VN×Lです。
地山土量から締固め土量を求める計算式は、VC＝VN×Cです。
締固め土量から必要地山土量を求める計算式は、VN＝VC÷Cです。
締固め土量から必要運搬土量を求める計算式は、VL＝VC×L÷Cです。
運搬土量から施工可能な締固め土量を求める計算式は、VC＝VL×C÷Lです。
切土・盛土の土量収支を作成するときは、地山切土量と完成盛土量を直接比較せず、同じ土の状態へ換算してから余剰量や不足量を判断します。また、切土のすべてが盛土材として流用できるとは限らないため、表土、不適合土、異物混入土などを分離することも重要です。
ほぐし率と締固め率は、土質や施工条件によって変化します。契約図書、設計条件、土質試験、試験施工、過去の実績などを確認し、使用する係数の定義と根拠を明確にします。
着工後は、運搬台数だけで土量を管理するのではなく、施工途中の切土面、盛土面、仮置き土を測量し、計画値と実績値を照合することが大切です。土量差を早期に把握できれば、ダンプトラックの配置、仮置き場、場外搬出、追加搬入などの計画を工程途中で調整できます。
切土・盛土の形状を現場で測り、施工段階ごとの体積を継続的に確認する方法として、LRTK Phoneの活用も考えられます。現場で取得した測量データを土量計算や運搬記録と結び付けることで、ほぐし率と締固め率を用いた計画土量と、実際の施工状況を比較しやすくなります。