土工量計算機

土工量はどのように計算しますか？

土工量計算では、土が掘削時（ほぐし）や締固め時（収縮）に体積が変化することを考慮します。地山土量は原位置（不撹乱）の体積、ほぐし土量は掘削後、締固め土量は敷均し・締固め後の体積です。

ほぐし率は掘削時の体積増加を表します — 粘土で通常20〜40%、砂で10〜15%、岩で50〜70%です。締固め率は締固め時の体積減少を表します — 粘土で通常10〜15%、砂質土で5〜10%です。

正確な体積換算は、ダンプトラック積載量（ほぐし土量）、盛土必要量（締固め土量）、切土量と盛土量の比較に不可欠です。線形構造物に沿った体積計算には、両端面平均法や角柱体公式が使用されます。

Formula: ほぐし土量 = 地山土量 × ほぐし率 締固め土量 = 地山土量 × 締固め率 土量換算係数 = 地山土量 / ほぐし土量

計算例

粘土100 m³（地山土量）の掘削、ほぐし率30%、締固め率15%。ほぐし土量 = 100 × 1.30 = 130 m³（必要なトラック容量）。締固め土量 = 100 × 0.85 = 85 m³（敷均し後の体積）。原位置100 m³の土を運搬するには130 m³のトラック容量が必要です。

この計算機を使うタイミング

• 土工業者が掘削土の運搬に必要なトラック台数を地山量からほぐし量に換算して算出する場合
• プロジェクト管理者が運搬距離と場外処分費を最小化するために切土と盛土の数量バランスを取る場合
• 積算担当者が必要な締固め体積を土取場の地山体積に逆算して搬入材料量を算出する場合
• 現場技術者が掘削されたほぐし体積が締固め後の必要盛土体積を満たすか確認する場合

よくある間違い

• トラック積載量の算出に地山体積を使用すること — 掘削土は材質により10〜70%膨張します；トラックはほぐし体積を運搬します
• 切土量が盛土量と等しいと仮定すること — 土は締固めで10〜15%収縮します；地山切土1000 m³は締固め後850〜900 m³にしかなりません
• 現場試験なしに一般的な膨張/収縮係数を使用すること — 係数は土質・含水比・締固め方法で大きく異なります；大規模工事では地盤試験が必須
• 含水比を無視すること — 最適含水比以上の土は締固め困難で乾燥が必要；乾燥しすぎると加水が必要；いずれも体積とコストに影響

結果の読み方

• 地山体積（Bank Volume）は原位置の数量（長さ × 幅 × 深さ）です — 掘削契約で通常計測・精算される基準です
• ほぐし体積（Loose Volume）= 地山体積 × 膨張係数で、運搬作業の規模を決めます：トラック容量で割ると運搬回数が得られます（デフォルトの1.25は掘削時に土が25%かさ増しすることを意味します）
• 締固め体積（Compacted Volume）= 地山体積 × 収縮係数 — デフォルトの0.9では切土100 m³から締固め盛土90 m³しか得られません。切盛バランスが必要なら不足分の搬入を計画してください
• 両係数とも百分率ではなく直接の乗数として入力します — 一般的な膨張乗数は砂で約1.10〜1.15、粘土で1.25〜1.40、発破岩で1.5以上です。大規模工事では地盤調査報告書で確認してください
• 体積モデルは直方体です — 法面付きや段付き掘削では平均深さを入力するか、矩形区間に分割して結果を合算してください

関連規格・参考文献

• Caterpillar Performance Handbook — 土砂・岩の膨張係数と積載係数に関する業界標準の表
• ASTM D698 / D1557 — 締固め盛土の目標密度を定める標準・修正プロクター室内締固め試験
• Peurifoy & Schexnayder, Construction Planning, Equipment, and Methods — 土工の体積換算と機械編成の標準テキスト

よくある質問

一般的な土質のほぐし率は？

代表的なほぐし率：砂10〜15%、ロ一ム20〜25%、粘土25〜40%、岩石（発破）50〜70%、表土20〜30%。これらの値は含水比、土質構造、掘削方法により変動します。大規模工事では必ず現場試験で確認してください。

掘削にダンプトラック何台が必要ですか？

ほぐし土量をトラック容量で割ります。例：粘土1000 m³（地山、30%ほぐし）= 1300 m³（ほぐし）。10 m³トラック：1300/10 = 130台分。こぼれや不完全積載のため5〜10%を追加します。