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土量計算の計算について|土量計算の例題7選やおすすめなフリーソフト4選を紹介

更新日:2021年4月5日

土量計算の計算について

土木工事や造成工事など土を掘削したり盛土したりする時に必要になるのが土量計算です。山の状態の土を掘り返すとほぐれて量が変化するなど、盛土して機械で締固めた時にも土量は変化します。

基本的な土の状態は、地山土量とほぐした土量と締固めた土量という3種類に分けられます。これらの土量計算を適切に行なえば工事で発生する残土量を減らして、経済的で無駄のない工事を行なえます。

土量変化率について

一般的に自然の状態の土を地山の土量と言いますが、掘削してほぐした土量と締固めた土量は状態によって体積が変化する性質を持っています。通常はほぐすと体積が増えて、締固めると体積は小さくなります。

地山の状態の土量を1.0としてほぐした時や締固めた時の体積比を表すものが土量変化率と呼ばれるものです。土量変化率は地山の変化率を1として、ほぐした土量の変化率をL、締固めた土量の変化率をCで表します。

計算の仕方について

例えば地山土量が100m3の土をほぐした時の土量が120m3になった場合は、土量変化率はL=1.2となり、その土を盛土して締固めた時の土量が80m3となった場合は、元の地山土量100m3に対して土量変化率C=0.8となります。

Lの値は一般的に1より大きくなり、Cの値は一般的に1より小さくなります。ほぐし率Lはほぐした土量÷地山土量で計算し、締固め率Cは締固めた土量÷地山土量で計算します。

土量計算の例題7選

土量変化率の計算式について説明しましたが、実際の現場ではほぐし量と締固め量を混同するケースもあり慣れないと正確な計算ができないのが実情です。ここでは土量計算の事例を7項目ピックアップして解説します。

混乱しやすいほぐし率と締固め率について正しく理解し、土量計算を正しく行えるように練習をしておきましょう。

1:地山を運搬する際の盛土量の求め方

土量計算の事例として1つ目は、地山を運搬する際の盛土量の求め方について説明します。地山の土のL=1.2、C=0.9とした場合に100m3の地山を運搬して盛土する時の盛土量が何m3になるかを考えて見ます。

地山土量100m3×締固め率0.9=90m3が正しい盛土量です。地山土量100m3×ほぐし率1.2×締固め率0.9=108m3と計算する人がいますが、これは間違いなので注意してください。

2:盛土に対し必要な運搬土量の求め方

土量計算の事例として2つ目は、盛土に対して必要な運搬土量を求める計算方法を説明します。地山の土のL=1.2、C=0.9の場合の計算は、100m3÷0.9×1.2=133m3が正解です。

一旦ほぐした土量を運んで、それを締固めて100m3の盛土を行なう必要があります。盛土量100m3を締固め率Cで割ると必要な地山土量が求められるため、この地山土量にほぐし率Lを掛ければ運搬土量が計算できます。

3:運搬土量に対しての盛土量の求め方

土量計算の事例として3つ目は、運搬土量に対しての盛土量の求め方について説明します。100m3の土砂を運搬して盛土した場合の盛土量は、100m3÷L1.2×C0.9=75m3と計算するのが正解です。

常に基本となるのが地山土量なので、この場合も運搬土量をほぐし率で割ることで地山土量を先に求めます。地山土量が求まれば事例1で説明したように、地山土量×Cで簡単に盛土量が計算できます。

4:地山を掘削した際に盛土量を流用した時の残土運搬土量の求め方

土量計算の事例として4つ目は、地山を掘削して盛土量を幾らか流用した時の残土運搬土量の求め方について説明します。例えば地山土量100m3のうち20m3を盛土に流用した場合の残土運搬土量を求める場合を考えます。

最初に盛土に流用する20m3の地山土量を計算して地山土量から差し引いた後で、ほぐし率を掛けて残土運搬土量を計算します。計算式は、{100m3-(20m3÷C0.9)}×L1.2=93m3です。

5:掘削した際の運搬土量の求め方

土量計算の事例として5つ目は、掘削した際の運搬土量の求め方について説明します。地山を掘削してほぐした量はほぐし率を掛けて求めることができるので、実際の運搬土量もほぐした土量になります。

地山土量が100m3であればほぐし率L1.2を掛けた120m3が運搬土量になります。公共事業で積算や発注する場合には全て地山土量で表記されているため、実際の運搬土量と混乱しないよう気を付けましょう。

6:土砂に対する盛土量の求め方

土量計算の事例として6つ目は、土砂に対する盛土量の求め方について説明します。例えば100m3の地山をほぐして締固めることを考えた場合、単純に地山土量に締固め率Cを掛ければ良いことになります。

よって地山土量100m3×C0.9=90m3が盛土後の土量になります。何を考えるにも地山土量を基本として考えれば間違えにくいことを覚えておきましょう。

7:盛土に必要な掘削土量の求め方

土量計算の事例として7つ目は、盛土に必要な掘削土量の求め方について説明します。100m3の盛土を行ないたい場合は、100m3÷C0.9×L1.2=133.3m3の掘削土量が必要となります。

締固める前の土量は締固め率Cで割った土量で、その土量がほぐれた時の数量はほぐし率Lを掛ければ良いからです。混乱しやすい計算ですが、公式として覚えておきましょう。

土量計算の求める際の注意点5選

ここまで土量変化率の基本的な考え方や事例について解説しましたが、土量計算を行なう際に注意すべき点について5つに絞って説明します。用語についても正しく理解しておくことが大切で、現場で求めるべき土量の基本的な内容を理解しておきましょう。

1:盛土量について

土量計算を行なう際の注意点として1つ目は、盛土量についてチェックしておくべき内容です。地山を掘削してほぐされた状態の土を締固めて盛土を行なうため、土のほぐし率Lと締固め率Cを用いて必要なほぐした土量を事前に計算しておく必要があります。

盛土を施工する時に大事なことが必要なほぐした土量を的確に把握しておくことです。土量計算の基本となる盛土量の計算はすぐに計算できるようにしておきましょう。

2:掘削土量について

土量計算を行なう際の注意点として2つ目は、掘削土量についてチェックしておくべき内容です。掘削土量は地山土量のことであり、乱す前の安定した地山状態での土量を表しています。

盛土工事では締固めて盛土した時の土量を元にして、地山をどれだけ掘削する必要があるかを求める必要があります。土の変化率を確認した上で、盛土量から掘削土量を逆算して工事を準備することが重要です。

3:運搬土量について

土量計算を行なう際の注意点として3つ目は、運搬土量についてチェックしておくべき内容です。地山を掘削して出た土をダンプに積んで運搬する場合は、ほぐれた状態の土を運ぶのでほぐし率Lを考慮した土量で考える必要があります。

1,000m3の掘削したらほぐし率L1.2程度を乗じた土量を運搬する必要があるため、工事前にダンプの台数などを適切に計算して準備することが大切です。

4:土量変化率が含まれてない場合

土量計算を行なう際の注意点として4つ目は、土量変化率が含まれていない場合の対処法です。公共工事などで土量変化率を含まない地山土量だけで数字が計上されている場合があるため、数字の意味を理解して自分で変化率を考慮した土量を計算する必要があります。

これまで説明したように地山土量を基本としながら、ほぐし率と締固め率を適切に計算して工事で使用する土量を正確に把握してから施工を進めるようにしてください。

5:土量変化率がわからない場合

土量計算を行なう際の注意点として5つ目は、土量変化率が分からない場合の対処法です。そんな時には土の種類によって概ね土量変化率がどの程度かを覚えておくと良いでしょう。

礫質土はL=1.20程度、C=0.90程度で、砂質土および砂はL=1.20程度、C=0.90程度で、粘性土はL=1.25程度、C=0.9程度です。締固め率Cは概ねどの土質でも0.9と覚えましょう。

土量計算におすすめなフリーソフト4選

土量計算を自分で計算する代わりに無料のフリーソフトを利用して簡単に計算できます。ここでは代表的なおすすめのフリーソフトを4つ選んで紹介します。

平均断面法で土量計算を行なったり、平均距離法で数量計算を行なえる便利なソフトを活用したりして短時間で正確な土量計算を行なってください。

:土工 平均距離法

土量計算におすすめのフリーソフトとして1つ目は、土工平均距離法で計算するソフトです。各測点での掘削や盛土の各数量を距離平均で計算できる便利なソフトで、基本的な土量計算方法と言えます。

土量計算以外にも各数量を平均距離法で計算できるので、土木工事の様々な場面で活用できるおすすめのフリーソフトです。

:土量計算書 (平均断面法) For Excel

土量計算におすすめのフリーソフトとして2つ目は、土量計算書(平均断面法)For Excelです。平均断面法による数量計算書を簡単にエクセル形式で作成できる便利なフリーソフトです。

計算項目は全て選択リストから選ぶことができ、1つのファイルで90項目の計算できるという優れたフリーソフトです。測点生成ツールを使って測点データを自動で作成してくれるなど、少数位の設定も自在に行なえます。

:土量計算書(平均断面法) 作成ソフト

土量計算におすすめのフリーソフトとして3つ目は、土量計算書(平均断面法)作成ソフトです。平均断面法による数量計算書を簡単に作成できるフリーソフトで、二重断面や修正距離の設定を行なうこともできて便利に使えます。

計算項目は選択リストから自由に選ぶことができ、1ファイルで90項目の計算が可能な点も人気のポイントです。少数位の設定も希望に合わせて簡単にでき、計算書のコピーや追加も簡単にできます。

:シンプルな平均断面法 (土量計算書)

土量計算におすすめのフリーソフトとして4つ目は、シンプルな平均断面法(土量計算書)です。名前の通りエクセルファイルで平均断面法の計算が簡単にできるように作られたフリーソフトです。

パソコンに詳しくない人でも難しい操作もなく、感覚的に使えて手書きの土量計算をそのままエクセルに作り替えたイメージで使いやすいフリーソフトです。

土量計算が得意な人材登用し企業成長を目指しましょう

土量計算は地山の土量を基本として、ほぐした土量や締固めた土量などの各状態での体積変化を考慮した土量計算を行ないます。土木工事では避けて通れない土量計算が得意な人材を登用すれば、企業成長にも寄与し盛土工事を適切に行えるでしょう。

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