地下水位以下の切土体積を分ける意味
切土・盛土の体積計算では、現況地盤と計画面の高低差から切土量を求めるだけでなく、そのうちどの範囲が地下水位より上にあり、どの範囲が地下水位より下にあるかを分ける必要があります。地下水位以下の土は、掘削時に湧水や浸透水の影響を受けやすく、排水設備、仮設計画、掘削手順、法面や掘削底の安定、運搬方法、仮置き方法などの検討条件が変わるためです。同じ一立方メートルの切土でも、地下水位より上の土と、水で飽和した状態にある土とでは、施工上の扱いが同じとは限りません。
ただし、ここで最初に押さえておきたいのは、水の有無によって地山の幾何学的な体積が自動的に増減するわけではないという点です。体積計算の基本は、現況地盤面と計画掘削面に囲まれた空間を求めることです。その空間を地下水位面で上下に分割し、上側を乾土体積、下側を水中土体積として集計します。含水量が増えると土の質量や取り扱いやすさは変化しますが、地山状態の体積区分と、掘削後の運搬土量や締固め後の盛土量は別に整理しなければなりません。
この記事では実務上の便宜から、地下水位より上にある切土部分を乾土、地下水位より下にある飽和域の切土部分を水中土と呼びます。実際の積算区分や施工区分では、設計図書、特記仕様、発注者の基準、現場条件により呼び方や対象範囲が異なる場合があります。そのため、計算書には用語の定義、地下水位の基準時点、排水前か排水後か、設計数量か出来高数量かを明記しておくことが重要です。
地下水位は、現場全体で同じ標高の水平面とは限りません。地形勾配、地層境界、透水性の差、河川や水路との位置関係、降雨、揚水、季節変動などにより、地点ごとに高さが変わります。したがって、切土体積を乾土と水中土に分ける作業は、単純な一つの標高で切り分けるだけでなく、地形面、計画面、地下水位面という三つの面の位置関係を整理する作業だと考えると理解しやすくなります。
計算前にそろえる地形・掘削・地下水位データ
正確な計算には、現況地盤、計画掘削面、地下水位面の三種類のデータが必要です。現況地盤は、測量点、等高線、横断測量、点群などから作成します。計画掘削面は、掘削底、法面、小段、余掘り、床付け面、構造物周囲の作業幅などを含めて定義します。地下水位面は、観測孔、水位計、試掘時の湧水位置、地質調査資料、周辺水位などをもとに設定します。この三つのうち一つでも範囲や時点が曖昧なままだと、計算方法を高度にしても結果の信頼性は上がりません。
現況地盤データでは、測量範囲が掘削影響範囲を十分に覆っているかを確認します。掘削底だけでなく、法肩、法尻、小段、仮設道路、集水ます、排水溝などまで含めて計算する場合は、その外周まで地形データが必要です。点の密度は、地形の変化が大きい場所ほど細かくします。平坦な場所と、急な法面や段差のある場所を同じ間隔で測ると、地形の折れ点が失われ、体積差が生じやすくなります。
計画面では、完成形だけを使うのか、施工時の余掘りや作業幅まで含めるのかを明確にします。構造物基礎の掘削では、設計寸法より広く掘る部分や、排水設備を設置するための掘り下げが必要になることがあります。道路や造成工事では、法面勾配、小段幅、表土はぎ取り、路床置換などを別数量として扱うこともあります。計画面に何を含めるかが曖昧だと、乾土と水中土の区分以前に総切土量が合わなくなります。
地下水位データは、観測時刻と気象条件を記録して扱います。降雨直後の水位と、長期間降雨がない時期の水位では結果が異なる可能性があります。また、掘削や揚水によって地下水位が低下する場合、着工前の自然水位、施工中の管理水位、排水停止後の回復水位を区別する必要があります。設計数量を求める場合は、設計条件として採用した地下水位面を用い、出来高や施工実績を整理する場合は、実際の観測値と施工時期を対応させます。
地下水位面を作る際は、観測点の標高基準を統一します。地盤からの深さだけで記録された水位は、そのままでは三次元計算に使えません。各観測点の地盤標高から水位深度を差し引き、水位標高へ変換します。観測点が少ない場合は、その間を直線的に補間することがありますが、地層や地形を無視した補間は実態と合わないことがあります。透水層の傾きや遮水層の分布が分かる場合は、それらも考慮して地下水位面を設定します。
計算方法1 平均断面法で乾土と水中土を分ける
平均断面法は、道路、河川、管路、細長い造成区域など、中心線に沿って断面を設定しやすい工事で使いやすい方法です。一定の測点間隔で横断面を作成し、各断面に現況地盤線、計画掘削線、地下水位線を描きます。そのうえで、切土断面を地下水位線より上の面積と下の面積に分け、それぞれの断面積を測ります。
隣り合う二つの断面における乾土断面積をAd1、Ad2、断面間距離をLとすると、乾土体積はおおむね「乾土体積＝（Ad1＋Ad2）÷2×L」で求められます。同様に、水中土断面積をAw1、Aw2とすれば、水中土体積は「水中土体積＝（Aw1＋Aw2）÷2×L」です。各区間の体積を合計すれば、路線全体の乾土量と水中土量を分けて集計できます。
この方法の長所は、断面ごとに計算根拠を確認しやすいことです。地下水位線が掘削底を横切る位置、法面途中で地下水位と交差する位置、片側だけ地下水位以下になる状態などを図面上で追えるため、計算内容を説明しやすくなります。計算書に断面図と断面積を添付すれば、数量の再確認もしやすくなります。
一方で、断面間の形状変化が大きい場合は注意が必要です。谷地形、局所的なくぼみ、地下水位の急変、掘削幅の変化、構造物による段差などが断面間にあると、両端断面の平均だけでは中間形状を十分に表せません。その場合は断面間隔を短くするか、形状が変わる位置に追加断面を設けます。平均断面法では、断面設定の位置が計算精度を大きく左右します。
また、地下水位線を各断面で個別に描くときは、平面上の地下水位面との整合を取る必要があります。ある断面では高い水位、隣の断面では低い水位を採用していても、その間の変化が不自然であれば、体積計算が不安定になります。観測点から地下水位面を先に作り、その面と断面の交線を地下水位線として用いると、断面間の連続性を保ちやすくなります。
計算方法2 メッシュ法で平面的な地下水位変化を反映する
メッシュ法は、計算範囲を一定寸法の格子に分割し、各格子で現況地盤高、計画面高、地下水位高を比較する方法です。面的に広がる造成地、掘削ヤード、調整池、土取り場などで使いやすく、平面方向に地下水位が変化する現場にも対応しやすい特徴があります。
各格子の中心点または四隅で、現況地盤高をZg、計画掘削面高をZd、地下水位高をZwとします。切土が発生する条件はZgがZdより高いことです。地下水位が掘削底より低い場合、その格子の切土は原則として地下水位より上にあります。地下水位が現況地盤と掘削底の間にある場合は、ZgからZwまでを乾土厚、ZwからZdまでを水中土厚として分けます。地下水位が現況地盤より高い場合は、切土厚の全体が水中土側に区分されます。
格子面積をSとし、代表点で求めた乾土厚をhd、水中土厚をhwとすると、格子ごとの概算体積はそれぞれS×hd、S×hwで求められます。四隅の標高を使う場合は、各隅の厚さを平均して格子面積を掛けます。全格子を合計すれば、乾土と水中土の総量を得られます。
メッシュ法の精度は格子寸法に左右されます。格子を細かくすると地形や地下水位の局所変化を表しやすくなりますが、入力点の精度が低いまま格子だけを細かくしても、見かけ上の数字が細かくなるだけです。地形の起伏、掘削面の段差、地下水位の勾配に応じて格子寸法を設定し、必要に応じて重要部分だけ細分化する方法が実務的です。
境界部の扱いも重要です。掘削範囲の外周をまたぐ格子を全面積で計算すると、範囲外の土量が混入します。法面や曲線境界に接する格子は、対象面積の割合を求めて補正するか、境界形状に合わせて分割します。また、計画面に段差がある場合は、一つの格子内で複数の標高が混在しないように分割しなければなりません。
メッシュ法は表計算でも整理しやすい方法ですが、乾土厚と水中土厚の判定式を誤ると一括して誤差が発生します。特に、地下水位が現況地盤より上にある場合や、地下水位が掘削底より下にある場合の条件分岐を明確にし、乾土厚と水中土厚の合計が総切土厚と一致するかを各格子で確認することが大切です。
計算方法3 三角網サーフェス差分で複雑地形を処理する
三角網サーフェス差分は、測量点や地形の折れ線から三角形の集合で面を作り、現況地盤面、計画掘削面、地下水位面を三次元的に比較する方法です。複雑な地形、曲線を含む法面、不規則な掘削範囲、段差の多い造成地などで有効です。点群や多数の測量点を扱う場合にも適しています。
基本的な考え方は、まず現況地盤面と計画面の間にある総切土空間を求め、その空間を地下水位面で分割することです。地下水位面より上にある部分を乾土、地下水位面より下にある部分を水中土として集計します。三つの面が交差する箇所では、三角形がさらに分割されるため、断面法よりも平面的な変化を細かく反映できます。
三角網を作る際は、地形の折れ目を表す線を適切に設定する必要があります。法肩、法尻、側溝、擁壁天端、段差、掘削底の端部などを無視すると、本来は折れている地形が斜めの面で結ばれ、体積が過大または過小になります。地下水位面についても、観測点だけを単純につないだ面が地質条件と合っているかを確認します。
この方法では、面同士の範囲が一致していることが重要です。現況地盤面が計算範囲を覆っていても、地下水位面が途中で途切れていると、その外側の区分ができません。地下水位面は、少なくとも切土範囲全体を覆うように作成します。ただし、観測範囲を超えて無理に外挿した部分は不確実性が高いため、計算書で仮定を明示する必要があります。
三角網サーフェス差分の結果は、総切土体積と、乾土体積と水中土体積の合計が一致するかを確認します。端数処理による小さな差は生じ得ますが、大きな差がある場合は、面の欠損、重複、反転、境界の不一致などを疑います。また、局所的に極端な標高点が混入すると、細長い突起や穴ができて体積が乱れるため、元データの外れ値確認も欠かせません。
三次元の結果だけを採用するのではなく、代表断面を作成して目視確認すると安全です。地下水位面と掘削面の交差位置が現場感覚と合っているか、乾土と水中土の境界が不自然に波打っていないかを確認します。複雑な処理ほど、入力データの誤りが数字の中に隠れやすいため、平面図、断面図、体積集計の三方向から検証します。
計算方法4 柱状ブロック法で掘削底の高低差を扱う
柱状ブロック法は、計算範囲を平面上で小さな区画に分け、各区画を鉛直方向の柱として扱う方法です。考え方はメッシュ法に近いものの、区画形状を正方形に限定せず、掘削範囲、構造物形状、地層境界、施工区画に合わせて多角形のブロックを設定できる点が特徴です。建築基礎、橋脚基礎、立坑、地下構造物、段階掘削などで使いやすい方法です。
各ブロックについて、上面を現況地盤、下面を計画掘削面、中間を地下水位面として高さを求めます。地下水位が上面と下面の間にあれば、柱を上下二つに分けます。上側の高さとブロック面積の積が乾土体積、下側の高さとブロック面積の積が水中土体積になります。上面や下面が傾斜している場合は、代表点一つではなく、頂点または細分区画ごとの高さから平均厚を求めます。
この方法は、施工区画と数量区画を一致させやすい利点があります。例えば、掘削を四つの区画に分けて施工する場合、それぞれの区画について乾土と水中土を算出できます。排水設備の能力検討、掘削順序、仮置き場所、搬出計画と数量を結び付けやすくなります。また、構造物周囲の作業幅や局所的な深掘りを別ブロックにすれば、数量の内訳を明確にできます。
注意点は、ブロック境界の設定によって結果が変わることです。現況地盤、掘削底、地下水位のいずれかが大きく変化する位置では、ブロックを分割します。逆に、変化の大きい範囲を一つの大きなブロックで平均すると、乾土と水中土の境界がぼやけます。特に、地下水位面が斜めに通る区画では、区画を細分化しないと区分誤差が生じます。
柱状ブロック法では、掘削底より下の地層や水位を誤って体積に含めないようにします。水中土体積は地下水位以下の全地盤ではなく、あくまで現況地盤と計画掘削面に囲まれた切土空間のうち、地下水位面より下にある部分です。計算図では、各ブロックの上面、下面、水位標高を並べ、切土厚、乾土厚、水中土厚の関係を確認できるようにします。
計算方法5 三次元ソリッド分割で複雑な掘削形状を計算する
三次元ソリッド分割は、現況地盤と計画面に囲まれた切土空間を立体として作成し、その立体を地下水位面で切断して体積を求める方法です。曲面を含む掘削、複数の法面、小段、構造物周囲の余掘り、斜めの掘削底、局所的な深掘りなど、断面や単純な格子では表しにくい形状に適しています。
手順としては、最初に総切土の立体を作ります。次に、地下水位面より上側と下側を区別できるように立体を分割します。分割後の上側立体を乾土、下側立体を水中土として体積を集計します。このとき、地下水位面が切土立体を完全に横切っている必要があります。面が途中で途切れていたり、立体に隙間があったりすると、正しく分割できません。
三次元ソリッド分割の強みは、複雑な境界を立体のまま確認できることです。乾土と水中土の境界面を可視化し、掘削底や法面との交差を確認できます。施工区画ごとに立体を分ければ、段階別の数量も整理できます。構造物や既設物を控除する場合も、対象立体を差し引くことで計算できます。
ただし、入力形状が精密に見えることと、実態に合っていることは同じではありません。現況地盤の点密度が不足している、地下水位の観測点が少ない、計画面の法面条件が誤っていると、三次元モデルは滑らかに表示されても数量は誤ります。計算前に、元データの取得日、座標系、標高基準、境界線、欠測範囲を確認する必要があります。
また、三次元ソリッドの体積は、閉じた立体でなければ求められません。境界面のわずかな隙間、重複面、法線方向の不整合などにより、体積が計算できないことがあります。そのため、立体作成後に閉合状態を確認し、総切土立体の体積と、分割後の乾土立体と水中土立体の合計が一致するかを検算します。
この方法は計算根拠が複雑になりやすいため、成果として体積値だけを残すのでは不十分です。採用した現況面、計画面、地下水位面、計算境界、作成日、更新履歴を保存し、代表断面も併記します。後から地下水位条件や掘削形状が変わったときに、どのモデルを基準に再計算したか追跡できる状態にしておくことが重要です。
計算方法6 施工段階別計算で地下水位の変動を反映する
施工中の地下水位は一定とは限りません。降雨により上昇することもあれば、排水や揚水により低下することもあります。掘削が進むにつれて湧水箇所が増え、地下水位面の形が変わる場合もあります。このような現場では、着工前の水位面一つだけで全数量を区分するのではなく、施工段階ごとに計算する方法が適しています。
まず、掘削工程を複数の段階に分けます。例えば、表土除去、一次掘削、二次掘削、床付けというように、計画面と施工時期を対応させます。各段階について、その時点で採用する地下水位面を設定し、その段階で新たに掘削する体積のうち、地下水位より上と下を分けます。全段階を合計すれば、施工実態に近い乾土体積と水中土体積を整理できます。
この方法で重要なのは、同じ土を重複計上しないことです。各段階では、前段階の掘削済み面と次の掘削面の差分だけを対象にします。着工前地盤と最終掘削面の差を各段階で繰り返し計算すると、上部の土量が重複します。段階ごとの開始面と終了面を明確にし、差分体積を積み上げます。
施工段階別計算では、自然状態の地下水位区分と、実際の掘削時の施工区分を分けて管理すると分かりやすくなります。着工前には地下水位以下にあった土でも、事前排水によって掘削時には水位より上になる場合があります。逆に、降雨や排水停止で水位が上がり、当初は乾土として想定した範囲が水中土側になることもあります。設計数量、変更協議、施工実績のどれを示す数字なのかを明記しなければ、同じ現場で複数の正しい数字が混在してしまいます。
水位観測は、数量計算のためだけでなく施工管理にも役立ちます。観測時刻、降雨量、揚水状況、掘削深さを関連付けて記録すると、水位変動の理由を説明しやすくなります。観測点が一つだけでは局所的な変化を捉えにくいため、掘削範囲の広さや地質条件に応じて複数点を配置します。段階ごとの地下水位面は、観測値をそのまま使うのではなく、異常値や一時的な変動を確認したうえで設定します。
施工段階別計算は作業量が増えますが、排水計画や工程計画との整合性が高まります。地下水位が施工費や工期に大きく影響する現場では、最終的な総量だけでなく、どの時期にどれだけの水中土を扱うかまで示すことで、重機配置、排水設備、運搬、仮置きの計画が具体化します。
乾土体積と水中土体積の計算例
ここでは、平均断面法を用いた簡単な例で考えます。測点Aと測点Bの間隔を十メートルとし、測点Aでは乾土断面積が十八平方メートル、水中土断面積が十二平方メートル、測点Bでは乾土断面積が二十二平方メートル、水中土断面積が十六平方メートルだったとします。
乾土体積は、十八平方メートルと二十二平方メートルの平均である二十平方メートルに、区間長十メートルを掛けるため、二百立方メートルです。水中土体積は、十二平方メートルと十六平方メートルの平均である十四平方メートルに、十メートルを掛けるため、百四十立方メートルです。したがって、この区間の総切土体積は三百四十立方メートルとなります。
検算では、各断面の総切土面積を用いて総切土体積を別に求めます。測点Aの総切土面積は三十平方メートル、測点Bは三十八平方メートルなので、平均三十四平方メートルに十メートルを掛けると三百四十立方メートルです。乾土二百立方メートルと水中土百四十立方メートルの合計と一致します。このように、区分計算後の合計と総切土量を照合することで、計算漏れや重複を発見できます。
ただし、この例は断面間で形状がなだらかに変化する前提です。区間途中に局所的な深掘りや地下水位の急上昇がある場合、両端断面だけでは表現できません。中間断面を追加するか、メッシュ法や三次元サーフェス差分を使います。計算方法は、数字を出しやすいかどうかではなく、現場形状と地下水位の変化を十分に表せるかどうかで選ぶ必要があります。
また、計算された水中土体積を、そのまま排水量や運搬重量に置き換えることはできません。排水量は地盤の透水性、地下水の供給範囲、降雨、掘削時間などに影響されます。運搬重量は土の密度と含水状態に左右されます。体積計算は施工計画の基礎になりますが、排水設備や運搬車両を決めるには別の条件を加えて検討します。
精度を下げる典型的なミスと補正
よくある誤りの一つは、地下水位を現場全体で一つの水平標高として扱うことです。観測点が複数あり、水位標高に差があるにもかかわらず平均値だけで切ると、低い側では水中土を過大に、高い側では過小に算定する可能性があります。地下水位に勾配がある場合は、少なくとも観測点を結ぶ面として表現し、地形や地質条件に応じて妥当性を確認します。
次に多いのが、地下水位の観測時点を混在させる誤りです。異なる日に測った値を同じ面の頂点として使うと、実際には存在しない地下水位面を作ることがあります。観測日が異なる場合は、降雨や揚水の状況を確認し、同じ条件に補正できるかを検討します。補正できない場合は、時期別に面を分けて計算し、結果に幅を持たせる方法もあります。
現況地盤と計画面の座標系や標高基準が一致していないケースも重大です。平面位置がずれると法面や掘削底の境界が重ならず、標高基準がずれると全体の切土厚が変わります。複数の測量成果を統合するときは、座標系、基準点、標高基準、単位を確認します。センチメートル単位とメートル単位の取り違え、ローカル座標と公共座標の混在にも注意が必要です。
地下水位面が現況地盤より上に出る部分を無条件に水中土とする場合も、現場条件の確認が必要です。河川内や湛水域であれば切土全体が水中にある可能性がありますが、単に補間面が地表を突き抜けているだけかもしれません。地下水位面は地表面より上に存在できないと一律に決めるのではなく、地下水と地表水を区別し、湛水の有無を確認します。
掘削後の排水状態を、着工前の地下水位区分にさかのぼって適用する誤りもあります。事前排水により掘削時の水位が下がったとしても、設計上の自然水位以下の土量を求める目的であれば、着工前条件で計算します。施工実績として水中掘削量を整理する目的なら、施工時の管理水位を使います。目的が違えば採用すべき地下水位面も変わるため、計算書の表題と前提条件をそろえます。
体積区分と土量換算を混同しないことも重要です。地山体積、掘削後のほぐれた体積、運搬時の体積、締固め後の体積は同じではありません。さらに、水中土は含水状態によって質量や付着性が変わります。乾土体積と水中土体積を求めた後、運搬や盛土への転用を検討する場合は、土質試験や現場条件に基づく換算条件を別に設定します。一般的な係数を無条件に当てはめると、車両台数や仮置き容量が合わなくなることがあります。
補正の基本は、細分化、再測量、再観測、検算です。変化の大きい場所では断面やメッシュを細かくし、地形の折れ点を追加します。水位の不確実性が大きい場合は観測点を追加し、複数時点で確認します。計算後は、乾土体積と水中土体積の合計、総切土体積、代表断面、現場写真を突き合わせます。精度は計算式の複雑さではなく、入力条件をどれだけ現場に合わせられたかで決まります。
土量計算結果を施工計画へつなげる考え方
乾土体積と水中土体積を分ける目的は、数量表を細かくすることだけではありません。区分結果を排水、掘削、運搬、仮置き、土質管理、工程管理へつなげて初めて、実務上の価値が生まれます。水中土が多い区域では、掘削前の排水方法、掘削底への水の回り込み、重機の走行性、土砂の付着、搬出路の汚れなどを事前に検討します。
排水計画では、水中土体積そのものより、地下水がどの範囲から流入するかが重要です。水中土体積が小さくても、透水性の高い層と連続していれば湧水量が大きくなる可能性があります。逆に、水中土体積が大きくても、地下水の供給が限られていれば排水負担が比較的小さい場合があります。したがって、体積区分は地質、透水性、水位変動と組み合わせて読み取ります。
運搬計画では、乾土と水中土を同じ条件で扱わないようにします。水を多く含む土は、車両への積み込み量、荷こぼれ対策、洗浄、仮置き場の排水、受入条件などに影響します。搬出先や場内転用先が含水状態に条件を設けている場合は、水中土体積を区分しておくことで、改良、乾燥、混合、仮置きの必要量を検討しやすくなります。
工程計画では、水中土が集中する施工段階を把握します。全体の水中土量が同じでも、短期間に集中する場合と、長期間に分散する場合では、必要な排水設備や重機台数が異なります。施工段階別の体積を工程表と対応させ、降雨期、渇水期、周辺水利用への影響なども考慮します。
出来高管理では、設計時の区分と施工時の実績を分けて記録します。設計地下水位に基づく水中土量と、実際に水中状態で掘削した量が異なる場合、その理由を水位観測、排水記録、施工日報、写真で説明できるようにします。条件変更が生じたときに、どの範囲がどの時点で変わったかを追跡できれば、数量協議の根拠を整理しやすくなります。
最終的には、総切土量、乾土体積、水中土体積、土質区分、施工区画、施工時期を一つの管理体系で結び付けることが理想です。数字だけを別々に管理すると、同じ土が複数の区分に重複したり、運搬記録と一致しなくなったりします。計算境界と管理単位を統一し、更新時には履歴を残します。
LRTK Phoneを活用した現場確認
地下水位以下の切土体積を正確に分けるには、計算前の現況把握と、施工中の変化確認が欠かせません。現場では、掘削範囲の地形、法肩や法尻、掘削底、湧水位置、水位観測点、排水設備の位置を同じ座標基準で記録できると、計算モデルとの照合がしやすくなります。
LRTK Phoneを活用して現況地形や掘削後の形状を三次元データとして記録すれば、断面やサーフェスを更新するための現場情報を整理しやすくなります。位置情報付きの写真を残しておけば、どの地点で湧水が見られたか、地下水位の想定と現場状況が一致していたかを後から確認する材料になります。計算結果を現場で確認するときも、対象範囲や高低差を座標に基づいて照合しやすくなります。
ただし、地形計測だけで地下水位面が自動的に確定するわけではありません。地下水位は観測孔や水位計などの観測結果を用いて設定し、地形データと組み合わせて計算します。湧水位置の写真や掘削底の湿潤状況は有用な補助情報ですが、地下水位標高の代わりにはなりません。地形、観測水位、施工記録を別々に扱うのではなく、同じ座標と時刻で関連付けることが重要です。
また、施工が進むたびに現況形状を更新すると、掘削済み体積と残存体積を分けやすくなります。段階別の地形データに、その時点の地下水位面を重ねれば、乾土と水中土の出来高を時系列で整理できます。設計数量との差が生じた場合も、地形変化と水位変化のどちらが原因かを検討しやすくなります。
現場計測を土量計算へつなげる際は、測定範囲、座標系、標高基準、取得日時、除外範囲を記録します。作業員や重機、仮置き土などの一時的な物体が含まれると地形面が乱れるため、計算前に不要点を確認します。LRTK Phoneを用いる場合も、計測条件と地下水位観測条件をそろえ、計算根拠が追跡できる形でデータを管理することが大切です。
まとめ
地下水位以下の切土体積を乾土と水中土に分けるには、現況地盤面、計画掘削面、地下水位面の三つを整合させる必要があります。総切土空間を先に求め、その空間を地下水位面で上下に分けることが基本です。乾土体積と水中土体積の合計が総切土体積と一致するかを確認すれば、計算漏れや重複を見つけやすくなります。
計算方法には、平均断面法、メッシュ法、三角網サーフェス差分、柱状ブロック法、三次元ソリッド分割、施工段階別計算があります。細長い工事では平均断面法、面的な造成ではメッシュ法、複雑地形では三角網や三次元ソリッド、構造物掘削では柱状ブロック法、水位変動が大きい現場では施工段階別計算が適しています。どの方法を選んでも、入力データの範囲、観測時点、標高基準、計算境界を明確にすることが欠かせません。
また、乾土と水中土の区分は、排水量、運搬重量、掘削後のほぐれ土量を直接示すものではありません。体積区分を基礎として、地質、透水性、含水状態、施工時期、排水条件を加え、施工計画へ展開します。設計条件と施工実績で地下水位が異なる場合は、それぞれの数量を分けて記録します。
現場形状と水位条件を継続的に確認し、計算モデルを更新できる体制を整えると、切土・盛土の体積計算はより実務的になります。現況地形、掘削段階、湧水位置、位置情報付き写真を一元的に記録し、乾土と水中土の区分根拠を残したい場合は、LRTK Phoneを活用した現場計測とデータ管理を検討するとよいでしょう。