土量計算についてわかりやすく一級土木施工管理技士が徹底解説！

若手技術者

土量の計算方法が知りたい

若手技術者

効率的に土量の計算ができるようになりたい

若手技術者

実際の現場ではどのように土量の計算をしてるのかしりたい

本記事では、こんな悩みを解決します。

土量の変化率は、土工事の施工計画を立案する際に重要な値です。

推定した土量の変化率が実態と大きく乖離していると、ダンプの運搬計画も大きく異なってしまいます。
考慮せずに土量の計算をしてしまうと、最悪、工期を割ってしまうなんて事態にもなりかねません。

なので、本記事では、「土量の変化率を考慮してどのように計算するのか」、「土量の変化率はどれくらいの値なのか」、わかりやすく解説します。
さらに、土木施工管理技士の試験には必ず出題されるので、受験を予定されている方もぜひ最後まで読んでください。

執筆者

『つちとき』管理人｜元準大手ゼネコン勤務｜土木の現場監督7年｜１級土木施工管理技士｜書籍『仕組み図解 土木工事が一番わかる』著者

『つちとき』管理人｜元準大手ゼネコン勤務｜土木の現場監督7年｜１級土木施工管理技士｜【経験工種類】道路土工事、トンネル、PC上工、橋梁下部工｜書籍『仕組み図解 土木工事が一番わかる』出版

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土量計算の方法とは！？

若手技術者

土量計算のための勉強ってなにから始めればいいですか？

ぜねた

土は状態によって体積が異なることを理解するところから始めましょう。

土の状態は大きく3つに分けられて、状態によって体積が異なります。

具体的な例として、地山の切土量5万m³で盛土量が5万m³の現場では土が不足します。
これは土量の変化率を考慮していないからです。

ぜねた

切土の５万ｍ^３を転用しても、盛土５万ｍ^３にはなりません

地山土量５ｍ^３の土に対して、５ｍ^３の盛土を構築することはできません。

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土量計算では土量変化率を考慮する

土量の計算を行う上では、土量の変化率を考慮する必要があります。

一般的に地山の状態を基本として、体積の変化を土の変化率といい、ほぐし率Lと締固め率Cで表します。

ほぐし率と締固め率は、土砂なのか硬岩なのかという土の種類によって異なります。

ぜねた

ほぐし率と締固め率の両方とも、分母が”地山の状態”との比較の値であることに注意です

なお、土量変化率については［土量の変化率とは？元ゼネコンマンの1級土木施工管理技士が徹底解説］で詳しく解説しています。

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土量計算の注意点

土量の変化率を求めるには、地山土量が200m³以上であると信頼できるといわれています。

ぜねた

できれば500m³以上が望ましいです。

（社）日本道路協会が発行する書籍『道路土工要綱』にも以下のように記載されています。

信頼できる地山土量としては200m³以上、できれば500m³以上が望ましい。

『道路土工要綱(平成21年度版) 』社団法人日本道路協会P272

以上の内容を踏まえて、詳しい計算例を挙げていきます。

また、現場で土量を計算する方法は［台形(四角錐台)の体積の求め方！オベリスクの体積計算について解説【現場で残土の体積を測定できます】］で詳しく解説しています。

✅オベリスク体積の公式を解説

現場で計算するための測量方法や計算例を交えて解説しているので、土工事に従事されている方は必見です。

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土量計算の問題例

若手技術者

実際に土量を計算してみたいです。

ぜねた

例題をいくつか出すので、一緒に考えてみましょう。

基本的な問題からどんどん難易度を上げていきます。

1級土木の試験でも必ず出る問題ですし、現場でも役に立つ知識なのでしっかりと勉強しましょう。

運搬土量の計算

例題：地山A＝５００ｍ^３を掘削して運搬するときの運搬土量を求めよ。

ただし、土のほぐし率L=1.2、締固め率C=0.8とする。

①運搬土量　A×B=500×1.2=600m³

ぜねた

５００ｍ^３の地山を掘削して運搬すると６００ｍ^３になります。

盛土量の計算

例題：地山A＝５００ｍ^３を掘削して運搬するときの盛土量を求めよ。

ただし、土のほぐし率L=1.2、締固め率C=0.8とする。

①盛土量　B×C=500×0.8=400m³

ぜねた

５００ｍ^３の地山を掘削して盛土すると４００ｍ^３になるということです。

盛土量から地山土量と運搬土量を計算

ぜねた

今度は逆に盛土量から計算しましょう。

例題：盛土量A＝５００ｍ^３を施工するのに必要な地山土量と運搬土量を求めよ。

ただし、土のほぐし率L=1.2、締固め率C=0.8とする。

500m^３の盛土をするのに地山土量は625m³が必要で運搬土量は725m³になります。

ぜねた

つまり現場では725m³運ぶだけのダンプトラックの手配が必要になります

ほぐし率L=1.2で、締固め率C=0.8の場合、運搬土量の計算は、

盛土量×ほぐし率÷締固め率＝盛土量×1.5

となります。

現場で土を転用した場合の土量を計算

例題：盛土量A=2,000m3が必要な土工事で、現場で利用できる地山土量がB=500m3であるとき購入する土量を求めよ。

ただし、現場で利用できる土のほぐし率L=1.2、締固め率C=0.8、購入土のほぐし率L’=1.1、締固め率C’=0.9とする。

購入する土量は1,956m3となります。

現場で土を転用した場合の土量を計算②

ぜねた

今度はボリュームを上げてみます。

例題：盛土量A=100,000m3が必要な土工事で、現場で利用できる地山土量がB=50,000m3であるとき購入する土量と、またダンプトラックの運搬台数を求めよ。

ただし、現場で利用できる土のほぐし率L=1.2、締固め率C=0.8、購入土のほぐし率L’=1.1、締固め率C’=0.9とする。

また、ダンプトラックの積み込み土量はほぐし土量で5.0m3とする。

購入する土量は73,333m3、ダンプ運搬台数14,667台

ぜねた

実際の現場により近い規模で計算してみました。

ほぐし率や締固め率が、0.1違うだけでダンプの台数がかなり変わります。

仮に購入土の締固め率C’=0.8とすると、購入土は75,000m³となり、ダンプ台数は15,000台です。

ぜねた

ダンプ台数にすると、15,000-14,6687＝334台と大きく異なります

土量計算について【まとめ】

土工事の土量の計算方法について解説しました。

現場でもすぐに使えて、1級土木の試験でも出題される重要な問題です。

以上、土工事では必要不可欠な土量の計算方法について、例題を用いて解説しました。

参考書籍