盛土体積を計算するとき、完成後の盛土内部に暗渠、排水管、通水管、ボックス形状の構造物などが残る場合は、その空洞部分をどのように扱うかを整理する必要があります。盛土の外形だけを基準に体積を求めると、構造物内部の空洞まで土で満たされるものとして計上され、実際に必要な盛土材の量より大きな数量になる可能性があるためです。
ただし、暗渠や管路があるからといって、構造物の外形体積をそのまま盛土体積から差し引けばよいわけではありません。盛土材が入らない範囲には、管内の空洞、構造物本体、基礎材、敷砂、裏込め材、保護コンクリートなどが含まれることがあります。何を盛土から除き、何を別工種として計上するかは、数量算出の目的や設計図書の区分によって異なります。
また、設計数量、施工計画上の材料数量、搬入土量、出来形数量、契約上の支払数量では、同じ構造物でも控除の考え方が一致するとは限りません。実務では計算式だけでなく、対象範囲、使用寸法、延長、控除項目、数量区分を明確にすることが重要です。
本記事では、暗渠や管路の空洞分を盛土体積から除く代表的な5つの算定方法を解説します。円形管、ボックス形暗渠、断面が変化する構造物、曲線状の管路、不整形な空洞など、条件に応じた使い分けと確認事項を整理します。
暗渠や管路の空洞分を控除する前に整理すること
暗渠や管路の控除量を計算する前に、最初に確認したいのは、何を「空洞分」と定義するかです。一般に空洞分とは、完成後も土砂や充填材が入らず、通水、排水、点検、換気などのために内部空間として残る部分を指します。
円形管であれば、通常は管の内径によって囲まれた円形断面が空洞に該当します。ボックス形暗渠であれば、底版、側壁、頂版の内側にある通水断面が空洞です。二連、三連などの多連ボックスでは、それぞれの内空部分を合計します。アーチ形や馬蹄形の暗渠では、矩形、円弧、台形などに分解して内空断面積を求めます。
一方、管の外径で囲まれる全体を空洞として扱うと、管厚まで空洞に含めることになります。管本体が別工種として計上されており、盛土材が管本体の位置にも入らないという観点では、外形体積を盛土から控除する整理も考えられます。しかし、それは厳密には空洞体積の控除ではなく、構造物占有体積の控除です。
したがって、数量計算を始める前に、控除対象が内空体積だけなのか、管本体や暗渠本体を含む外形体積なのかを明確にしなければなりません。設計図書で盛土、埋戻し、裏込め、構造物、基礎材が別々に区分されている場合は、それぞれの数量範囲を重ねて確認します。
次に確認するのは、控除の基礎となる盛土体積の範囲です。暗渠が盛土内に設置されていても、暗渠周辺がすべて盛土工として計上されているとは限りません。床掘り後の埋戻し範囲、構造物裏込め範囲、基礎材の範囲などが盛土数量から最初から除外されている場合、空洞体積を追加で差し引くと二重控除になります。
例えば、盛土の三次元形状から暗渠の外形部分をすでに除いたモデルを使用している場合、その盛土体積には暗渠内部の空洞も構造物本体も含まれていません。この数量からさらに内空体積を差し引く必要はありません。反対に、完成地形と原地盤だけを比較して盛土体積を算定している場合は、構造物の存在を考慮しなければ空洞を含んだ体積が計上されます。
さらに、控除するかどうかは数量算出要領、特記仕様、設計条件、発注者との協議内容などにも左右されます。小規模な管路について控除を省略する運用や、一定の数量区分にまとめて計上する運用が採用されることもあります。そのため、計算上は空洞体積を求められる場合でも、それを契約数量から控除するかどうかは別に確認する必要があります。
算定方法1 内空断面積と延長から直接算定する方法
最も基本的な方法は、暗渠や管路の内空断面積に延長を掛けて空洞体積を求める方法です。断面形状と寸法が一定で、管路が直線的に設置されている場合に適しています。
基本式は、空洞体積＝内空断面積×対象延長です。
円形管の場合、内径をD、円周率をπ、対象延長をLとすると、内空断面積AはA＝π×D×D÷4で求められます。空洞体積VはV＝A×Lです。
例えば、内径0.8メートルの円形管が盛土内に30メートル設置されている場合、内空断面積は約0.503平方メートルです。この断面積に30メートルを掛けると、空洞体積は約15.1立方メートルとなります。
ここで使用する寸法は内径です。外径を使うと、管壁の体積まで空洞として計算されます。図面に呼び径だけが記載されている場合、呼び径が実際の内径と一致するとは限らないため、構造図、製作図、承認図などで内空寸法を確認します。
矩形のボックス形暗渠では、内空幅をB、内空高さをH、延長をLとすると、空洞体積はV＝B×H×Lです。
内空幅2.0メートル、内空高さ1.5メートル、延長25メートルであれば、内空断面積は3.0平方メートル、空洞体積は75立方メートルとなります。
この方法の利点は、計算根拠が明快で、第三者が確認しやすいことです。構造一般図や標準断面図に内空寸法が示されていれば、比較的少ない作業で算定できます。また、表計算用の帳票にも整理しやすく、延長や寸法の変更があったときも再計算しやすい方法です。
一方、断面寸法が途中で変わる場合や、管路が曲線を描く場合には、そのまま一本の式で計算すると誤差が生じます。入口部だけ断面が広がる構造、途中に点検室がある構造、異なる管径を接続する構造などは、一定断面として扱わず、区間を分ける必要があります。
また、延長の取り方にも注意が必要です。平面図上の水平延長を使うのか、管中心線に沿った実延長を使うのかで結果が変わります。縦断勾配が小さい場合は差がわずかでも、急勾配の管路や斜面を横断する暗渠では無視できない場合があります。
直接算定法を使うときは、内空寸法、断面形状、対象延長、延長の基準線、始点と終点を計算書に記載します。単に「管路体積」とだけ記載すると、内空体積なのか外形体積なのか判断できなくなるため、「内空断面による控除体積」など、意味が分かる名称を付けることが重要です。
算定方法2 平均断面法で断面変化を反映する方法
暗渠や管路の断面が区間内で徐々に変化する場合は、区間両端の内空断面積を用いる平均断面法が利用できます。入口部や出口部が拡幅されている暗渠、テーパー状の接続部、断面高さが変化する水路などに適した方法です。
区間の始点断面積をA1、終点断面積をA2、区間延長をLとすると、空洞体積VはV＝（A1＋A2）÷2×Lで求めます。
例えば、始点の内空断面積が2.0平方メートル、終点が3.0平方メートル、区間延長が10メートルであれば、平均断面積は2.5平方メートルとなり、空洞体積は25立方メートルです。
この方法は、断面が始点から終点までおおむね直線的に変化すると考えられる場合に有効です。幅や高さが一定の割合で変わる単純なテーパー部であれば、実務上扱いやすい計算方法です。
ただし、断面変化が複雑な場合に、長い区間を始点と終点の2断面だけで計算すると、実際の体積との差が大きくなる可能性があります。途中で急に幅が変わる場合、底面高さが段階的に変化する場合、曲面状に拡幅する場合は、中間断面を追加します。
中間断面を追加するときは、始点から中間点、中間点から終点というように区間を分割し、それぞれについて平均断面法を適用します。分割した各区間の体積を合計すれば、全体の空洞体積を求められます。
平均断面法では、断面積の求め方を統一することも重要です。始点では矩形部分だけを計算し、終点ではハンチや円弧を含めて計算すると、比較条件がそろいません。両断面とも同じ基準で内空境界を設定し、同じ考え方で面積を求めます。
ボックス形暗渠の隅部にハンチがある場合、そのハンチが内空側へ張り出しているなら、単純な幅×高さからハンチ部分の面積を差し引きます。円弧状の天井を持つ場合は、矩形部分と円弧部分に分けて内空断面積を計算します。
断面図から面積を読み取る場合は、図面の縮尺だけに依存せず、記載寸法を優先します。寸法が不足している部分を図面上で計測する場合は、計測値であることを計算書に明示し、設計担当者や工事関係者と確認できる状態にします。
平均断面法は盛土体積の算定にも使われるため、空洞体積の控除にも同じ区間設定を利用すると管理しやすくなります。例えば、盛土を測点間ごとに平均断面法で計算している場合、同じ測点間で暗渠の内空体積を算定し、各区間の盛土体積から控除します。
この方法により、どの区間でどれだけ空洞分を差し引いたかが明確になります。盛土全体から空洞体積の合計だけを最後に一括控除するよりも、測点間ごとの数量確認や設計変更への対応が容易になります。
算定方法3 測点や構造区間ごとに分割して集計する方法
管路が長い場合、管径、断面形状、勾配、構造形式、施工区分が途中で変化することがあります。このような条件では、管路全体を複数の区間に分割し、区間ごとに空洞体積を計算する方法が適しています。
分割基準には、測点、管径変更位置、勾配変化点、曲線の始終点、継手位置、構造物との接続位置、施工工区の境界などを利用できます。重要なのは、体積計算に影響する条件が変わる位置で区切ることです。
例えば、内径0.6メートルの管が20メートル、内径0.8メートルの管が15メートル、その先に内空幅1.2メートル、内空高さ1.0メートルのボックス形暗渠が10メートル続く場合、それぞれを別区間として計算します。
最初の円形管は内径0.6メートルの断面積に20メートルを掛け、次の円形管は内径0.8メートルの断面積に15メートルを掛けます。ボックス形暗渠は1.2平方メートルの内空断面積に10メートルを掛けます。最後に3区間の体積を合計します。
区間分割法の利点は、条件変更を数量へ正確に反映しやすい点です。設計変更で一部の管径だけが変更された場合も、該当区間だけを再計算できます。また、工区別、施工時期別、材料区分別に数量を整理しやすくなります。
一方、区間数が多くなると、延長の重複や抜けが起こりやすくなります。前区間の終点と次区間の始点が一致しているか、全区間の延長合計が管路全体の延長と一致しているかを確認する必要があります。
平面図、縦断図、構造図で測点表記が異なる場合も注意が必要です。平面図では道路中心線の測点が使われ、管路縦断図では管路中心線の距離が使われていることがあります。道路測点間の距離をそのまま管路延長として使うと、斜交する管路や曲線管路で誤差が生じます。
区間ごとの計算では、始点、終点、構造形式、内空寸法、延長、断面積、空洞体積を対応させます。計算結果だけでなく、どの図面のどの範囲を対象とした数量かを記録することで、後から照合しやすくなります。
盛土体積との対応も区間ごとに整理します。管路の一部が盛土内にあり、別の部分が地山掘削部や構造物埋戻し部にある場合、全延長の空洞体積を盛土から控除してはいけません。盛土数量の中に含まれている区間だけを抽出します。
例えば、管路延長が全体で50メートルあっても、盛土区域内にあるのが30メートルであれば、盛土から控除する対象延長は原則として30メートルです。残り20メートルが床掘りや埋戻しとして別計上されているなら、その数量区分の中で扱います。
盛土区域との交点が測点の中間にある場合は、図面や三次元データから交点位置を求め、対象延長を分割します。境界位置を概略で丸めると、管径が大きい場合や延長が長い場合に数量差が拡大するため、数量計算に必要な精度を考慮して設定します。
算定方法4 三次元モデルの体積差から算定する方法
構造形状が複雑な場合や、複数の暗渠と管路が交差する場合は、三次元モデルを利用して空洞体積を算定する方法があります。盛土完成形状と空洞形状を立体として作成し、重なっている部分の体積を求めます。
基本的な考え方は、空洞を含む盛土全体の体積から、盛土内部に存在する空洞モデルの体積を差し引くものです。構造物本体を除いた内空モデルを作れば内空体積を控除でき、構造物外形モデルを作れば構造物占有体積を控除できます。
三次元モデルを使う利点は、曲線、斜路、断面変化、分岐、交差部などを形状に沿って計算できることです。平面上では円弧を描き、縦断方向にも勾配がある管路は、二次元図面から延長を拾うより、中心線に沿って立体を生成した方が条件を整理しやすい場合があります。
ただし、三次元モデルを使用すれば自動的に正しい体積が得られるわけではありません。入力した内径、断面、中心線、標高、始終点が誤っていれば、計算結果も誤ります。モデル作成前に、設計図面と座標、標高、寸法の整合を確認する必要があります。
特に確認したいのが、内空モデルと外形モデルの取り違えです。円形管の外径で立体を作成すると、管本体を含む占有体積になります。内径で作成すれば空洞体積です。どちらを控除するかは数量区分によって決まるため、モデル名にも「内空」「外形」などの区別を付けます。
三次元モデルでは、盛土形状と空洞形状の重複範囲だけを対象にすることも重要です。空洞モデルが盛土区域の外まで延びている場合、その全体積を差し引くと過大控除になります。盛土モデルと空洞モデルの重複部分を抽出し、その体積だけを控除します。
例えば、暗渠の上半分が盛土内にあり、下半分が原地盤より下の床掘り部にある場合、どの数量から何を控除するかを整理する必要があります。完成地形と原地盤の差だけで盛土体積を求めたモデルには、原地盤より下の部分が含まれていない可能性があります。この盛土体積から暗渠内空全体を差し引けば、原地盤下の空洞まで控除することになります。
そのため、三次元モデルによる控除では、盛土形状と内空形状の立体的な交差部分を求める方法が有効です。これにより、盛土体積に実際に含まれている空洞部分だけを抽出できます。
モデルの精度設定にも注意が必要です。円形断面を多角形で近似する場合、分割数が少ないと断面積に差が生じます。曲線部の中心線を粗い折れ線で近似すると、延長や曲がり部分の体積が変わることもあります。必要以上に細かくする必要はありませんが、対象数量の規模と求める精度に応じて設定します。
三次元モデルの結果を計算書に使用する場合は、体積の数値だけでなく、使用したモデルの範囲、断面寸法、基準座標、標高系、更新日、設計版を記録します。画面上で体積を確認しただけでは、後日同じ条件を再現できないことがあるためです。
さらに、モデルによる算定結果を単純な断面積×延長の概算値と比較すると、入力ミスの発見に役立ちます。例えば、一定断面の円形管であれば、三次元モデルの体積は内空断面積×中心線延長に近い値となるはずです。大きな差がある場合は、内外径、単位、延長、重複範囲などを確認します。
算定方法5 施工後の実測結果で控除量を補正する方法
設計段階では図面寸法を基に空洞体積を計算しますが、施工後の数量確認では、実際の設置位置や延長を反映して控除量を補正する方法があります。現場条件によって管路線形が変更された場合、継手位置が調整された場合、構造物の出来形寸法が設計値と異なる場合などに有効です。
実測による補正では、まず出来形として確認できる内空寸法と延長を整理します。円形管は承認された製品寸法や検査記録から内径を確認し、延長は施工記録、中心線測量、継手本数、出来形図などから確認します。
ボックス形暗渠では、内空幅、内空高さ、延長、断面変化位置を確認します。現場で直接計測できない完成後の埋設部分については、施工途中の測定記録や写真、出来形管理資料を利用します。
実測値を使う場合でも、局所的な小さな寸法差をすべて体積へ反映するとは限りません。設計数量、出来形数量、材料管理数量など、計算の目的に応じて採用値を決めます。契約数量を変更する場合には、設計変更手続きや監督職員との確認が必要になることがあります。
実測補正で重要なのは、設計値から変更された理由と範囲を残すことです。例えば、管路が障害物を避けるために曲線状へ変更され、延長が増えた場合は、変更前後の中心線延長と変更区間を示します。
縦断勾配の変更によって実延長が変わる場合もあります。水平投影延長が同じでも、高低差が大きくなれば管軸方向の延長は長くなります。実延長Lは、水平距離をX、高低差をYとした単純な直線区間であれば、L＝√（X×X＋Y×Y）で求められます。
複数の勾配変化点がある場合は、各区間の実延長を求めて合計します。平面曲線と縦断勾配が同時にある場合は、三次元の中心線に沿った延長を用いる方が整理しやすくなります。
施工後の実測結果で補正する際は、盛土の出来形体積の算定時点もそろえます。施工途中の盛土体積と完成後の管路延長を組み合わせると、対象時点が一致しません。設計時、施工途中、完成時の数量を分けて管理し、それぞれの比較対象を明確にします。
また、完成後に管内へ充填材を注入した区間や、使用停止に伴って閉塞した区間は、空洞として残らない場合があります。設計上は空洞であっても、完成状態で内部が充填されているなら、盛土材の控除とは別に、充填材の数量区分を確認する必要があります。
実測補正は精度を高められる一方、測定結果のばらつきや記録不足の影響を受けます。どの測定値を正式な数量に採用するか、測定機器の精度、基準点、測定日、測定者、使用図面を整理し、再確認できる状態にします。
円形管の空洞体積を計算するときの注意点
円形管は計算式が単純ですが、実務では内径と外径、呼び径、延長の基準を取り違えやすい構造です。
空洞体積を求める場合は、原則として管の内側の直径を使用します。管外径を使用すると、管壁を含む円柱体積が算定されます。管本体の占有体積まで盛土から控除する目的であれば外径を使う考え方もありますが、計算書では空洞体積と構造物外形体積を区別しなければなりません。
管壁自体の体積を求める場合は、外径による円断面積から内径による円断面積を差し引き、それに延長を掛けます。ただし、継手部や受口部で外径が変わる管では、全長を一律の外径で計算すると実形状との差が生じます。
空洞体積だけが必要であれば、通常は内空が連続する範囲の内径と延長を使います。受口や継手の形状が内空へ影響する場合は、その影響が数量上無視できるかを確認します。
複数の円形管が並列に設置される場合は、各管の内空体積を計算して合計します。同じ内径、同じ延長の管が複数本ある場合は、一管当たりの空洞体積に本数を掛けられます。
ただし、管ごとに始終点や延長が異なる場合は、一律の本数を掛けないようにします。分岐管、支管、横断管がある場合は、重複区間や接続部の扱いを確認します。
管路が曲線状の場合、平面上の弦長ではなく、原則として管中心線に沿った延長を用います。曲率が小さく延長が短ければ差は小さいものの、長い曲線区間では積み重なります。
斜めに盛土を横断する管路では、盛土の横断幅をそのまま管路延長にしないことも重要です。盛土中心線に対して直角でない管路は、平面上の実際の管路延長が長くなります。平面図上の中心線や座標から対象延長を確認します。
ボックス形暗渠や多連構造の計算方法
ボックス形暗渠では、内空幅と内空高さの積が基本的な内空断面積になります。ただし、実際の断面にはハンチ、面取り、隔壁、底部水路、管理用通路などが含まれることがあります。
単純な矩形断面でない場合は、内空形状を複数の図形に分けます。矩形部分、三角形部分、円弧部分などの面積を計算し、加算または減算して内空断面積を求めます。
二連ボックスでは、左右の内空が同じ寸法なら、一つの内空断面積を2倍します。中央隔壁は空洞ではないため、単純に構造物全幅と全高を掛けてはいけません。
例えば、一つの内空幅が2.0メートル、内空高さが1.5メートルの二連ボックスであれば、基本的な内空断面積は2.0×1.5×2で6.0平方メートルです。中央隔壁の厚さは、この内空断面積には含まれません。
左右の内空寸法が異なる場合は、それぞれを個別に計算します。一方が通水路、もう一方が管理通路となっている場合でも、完成後に土が入らない空間であれば、空洞体積として整理できる可能性があります。ただし、管理通路の床上に設備や充填物が設置される場合は、その占有体積の扱いを確認します。
ボックス形暗渠の入口部や出口部には翼壁、取付水路、拡幅部などが設けられることがあります。これらは標準部と断面形状が異なるため、標準断面の延長に含めず、別区間として計算します。
頂版の端部が斜めに切られている構造や、道路法面に合わせて暗渠端部が斜角となる構造では、内空延長が位置によって異なる場合があります。このような形状は、平均延長を用いる方法、複数断面に分割する方法、三次元モデルを利用する方法などから適切なものを選びます。
曲線部、斜路部、接続部の延長設定
空洞体積は断面積だけでなく、延長設定によっても変化します。特に曲線部、急勾配部、斜交部、接続部では、どの線に沿った延長を使うかを明確にします。
円形管や一定断面の暗渠では、一般に断面の中心を結ぶ中心線延長を使用します。平面曲線がある場合は曲線に沿った延長を使い、縦断勾配がある場合は勾配を含む実延長を考慮します。
平面図だけから延長を拾うと、縦断方向の高低差が反映されません。反対に、縦断図だけでは平面曲線が反映されない場合があります。平面と縦断の両方に変化がある管路は、三次元的な中心線延長を確認します。
管とマンホール、管とボックス形暗渠、異径管同士の接続部では、延長が重複しないようにします。管路延長を構造物中心まで計上し、マンホール空洞も別に全体計上すると、接続部分の空洞が重複する可能性があります。
接続部の数量区分は、管端、構造物内面、構造物中心など、図面や数量計算の基準に合わせて設定します。計算書には始終点の基準を記載し、異なる構造物同士の境界が分かるようにします。
管路が盛土区域へ斜めに出入りする場合は、盛土境界との交点を求めます。管路全体の延長ではなく、盛土体積の中に含まれる区間の中心線延長を使用します。
盛土境界が法面である場合、管路の高さによって盛土内部にある延長が変わります。平面図上では盛土区域内に見えても、縦断的には原地盤より下にある部分や、法面外へ出ている部分があるため、断面図や三次元形状で確認します。
空洞以外の構造物体積をどう扱うか
盛土材の実使用量を検討する場合、空洞体積だけでなく、管本体、暗渠本体、基礎材、敷砂、裏込め材なども盛土材が入らない範囲になります。
完成地形と原地盤の差から求めた総盛土体積には、構造物の位置も含まれることがあります。その場合、盛土材数量を求めるには、空洞だけでなく構造物本体や別材料の体積も整理する必要があります。
ただし、これらを一括して「空洞控除」とすると、数量の意味が分かりにくくなります。内空体積、構造物本体体積、基礎材体積、裏込め材体積などを区分して計算し、最後に盛土材の対象体積を求める方法が確認しやすくなります。
盛土材の対象体積は、概念的には、盛土完成外形の体積から、盛土内にある空洞、構造物本体、別材料で施工する部分を差し引いて求めます。
ただし、床掘りや埋戻しを別工種として数量計上している場合は、盛土完成外形にそれらが含まれているかを確認します。別工種だから自動的に控除するのではなく、元の盛土体積がどの範囲を表しているかを基準に判断します。
管路周辺の埋戻し材が盛土と同じ材料であっても、施工区分や品質管理条件が異なるため、別数量として扱われることがあります。この場合、材料としては同種でも、盛土数量と埋戻し数量を分けて管理します。
反対に、盛土工の中に管周辺の埋戻しまで含める設計であれば、別材料として控除する必要はありません。数量区分は現場や設計図書によって異なるため、一般式だけで決めず、数量計算書の体系を確認します。
盛土体積との二重控除を防ぐ確認方法
暗渠や管路の数量計算で起こりやすい誤りが二重控除です。二重控除とは、元の盛土体積ですでに除外されている範囲を、空洞体積や構造物体積として再び差し引くことです。
例えば、三次元の完成盛土モデルから暗渠外形をくり抜いて体積を算定した場合、暗渠の内空も構造物本体も盛土体積に含まれていません。この数量から空洞体積をさらに差し引くと二重控除になります。
横断図を使った平均断面法でも同様です。盛土断面積を作図するときに、暗渠断面を除いているなら、測点間体積には暗渠部分が含まれていません。別計算した空洞体積を再び控除してはいけません。
二重控除を防ぐには、元の盛土体積の算定断面または三次元形状を確認します。完成地形と原地盤だけを比較した総体積なのか、構造物や埋戻し区分を除いた純粋な盛土体積なのかを明確にします。
計算書では、控除前盛土体積、空洞控除体積、構造物控除体積、別材料控除体積、控除後盛土体積を分けて表示すると確認しやすくなります。
また、各控除項目に対応する図面範囲を示します。同じ暗渠について「内空控除」と「ボックス控除」が両方計上されている場合は、内空と構造物本体を区分した計算なのか、重複しているのかを確認します。
全体数量の概略確認も有効です。控除後の盛土体積が、施工記録や搬入土量と比べて不自然に小さい場合は、空洞、構造物、基礎材、埋戻し材のどこかが重複して差し引かれていないかを調べます。
設計数量と施工数量を混同しない管理
暗渠や管路の空洞体積は、計算目的によって採用する条件が異なります。
設計段階では、設計図面に記載された内空寸法と計画延長を使用します。施工計画では、現場で予定している割付、継手、施工余長、仮設条件などを考慮することがあります。完成後の出来形数量では、承認された変更内容や実測延長を反映します。
これらの数量を一つの欄で上書きすると、どの時点の値か分からなくなります。設計数量、変更設計数量、施工計画数量、出来形数量を分けて管理し、差が生じた理由を記録します。
また、盛土の材料必要量を求める場合には、幾何学的な体積だけでなく、締固め、運搬、土質変化などを別途考慮することがあります。空洞体積15立方メートルを控除したからといって、搬入土量が必ず15立方メートル減るとは限りません。
盛土完成体積は締め固められた状態の体積であり、運搬時の土量や掘削時の地山土量とは状態が異なる場合があります。空洞控除はまず完成形状上の体積として整理し、材料数量への換算は別の計算過程として扱います。
空洞控除と土量換算を一つの係数でまとめると、後から計算根拠を追いにくくなります。完成盛土体積から幾何学的な空洞体積を控除し、その後に必要に応じて土量変化や施工ロスなどを検討する方が明確です。
契約上の数量では、実際の空洞体積と同じ値を控除するとは限りません。数量算出の基準、控除の扱い、端数処理、計上単位などが定められている場合は、それに従います。
実際の材料管理に使う数量と、発注者へ提出する契約数量が異なる場合は、両者を混在させず、目的を明記した別資料として管理します。
算定根拠を残すための記録方法
暗渠や管路の空洞控除は、計算式が合っていても、使用した寸法や延長の根拠が不明だと再確認が困難になります。設計変更や完成検査に備え、算定条件を記録します。
記録する内容には、対象構造物の名称、路線名、測点、始終点、構造形式、内空寸法、断面積、対象延長、空洞体積、使用図面、図面の版、計算日などがあります。
断面形状が複雑な場合は、面積をどの図形に分解したかが分かる計算図を残します。円弧部分を含む場合は、半径、中心角、対象範囲を記載します。
延長については、平面延長、水平投影延長、管中心線実延長のどれを採用したかを明記します。曲線部や勾配部では、始終点の座標や標高を残すと確認しやすくなります。
三次元モデルを利用した場合は、モデル画面の画像だけでなく、モデル名、座標系、単位、対象範囲、断面寸法、体積計算条件を記録します。設計変更前後のモデルを同じ名称で上書きせず、版を分けて保存します。
計算結果は、可能であれば別の方法で概略照合します。三次元モデルで求めた体積を断面積×延長で確認する、区間別計算の合計延長を全体延長と照合する、控除前後の盛土数量を比較するなどの確認が有効です。
端数処理は最後にまとめて行うことが基本です。区間ごとに早い段階で大きく丸めると、区間数が多い場合に誤差が累積します。内部計算では必要な桁数を保持し、提出数量や集計数量の段階で所定の単位に丸めます。
変更が生じた場合は、数値だけを書き換えず、変更前、変更後、差分、変更理由を残します。管径変更、延長変更、構造形式変更、盛土範囲変更のどれによって控除量が変わったのかを区別します。
このような記録を残すことで、担当者が変わった場合でも計算過程を追跡できます。また、盛土数量、埋戻し数量、構造物数量の不整合が発生したときに、原因を絞り込みやすくなります。
まとめ
暗渠や管路の空洞分を盛土体積から除く方法には、内空断面積と延長による直接算定、平均断面法、区間分割による集計、三次元モデルによる体積差、施工後の実測補正があります。
断面と延長が一定なら、内空断面積に延長を掛ける方法が最も分かりやすくなります。断面が徐々に変化する場合は平均断面法を使い、管径や構造形式が途中で変わる場合は区間ごとに分割します。曲線、分岐、交差、複雑な断面を含む場合は、三次元モデルを利用することで形状を反映しやすくなります。施工後に線形や寸法が変更された場合は、出来形資料や実測結果による補正を検討します。
計算時に最も重要なのは、内空体積と構造物外形体積を区別することです。空洞だけを控除するのか、管本体や基礎材などの占有体積も盛土から除くのかによって、使用する寸法が変わります。
また、元の盛土体積に暗渠部分が含まれているかを確認しなければなりません。横断図や三次元モデルですでに構造物部分を除外している場合、空洞体積を追加で差し引くと二重控除になります。
盛土内にある対象区間だけを抽出することも欠かせません。管路全体の空洞体積ではなく、盛土数量の中に含まれている空洞部分を控除します。地山掘削部、床掘り部、埋戻し部が別数量になっている場合は、それぞれの計上範囲と整合させます。
最終的には、設計図書、数量算出条件、施工区分、契約上の取扱いを確認し、採用した寸法、延長、断面、控除範囲を記録します。単に空洞体積を計算するだけでなく、どの盛土数量から、どの範囲を、どの根拠で差し引いたかを説明できる状態にすることが、正確で再確認しやすい土量管理につながります。