このページでは土量計算・平均断面法のフリーソフトおよびエクセルテンプレートのダウンロードサイトについて紹介しています。
さらに、このページでは、知っておくべき土量計算の情報についても解説しています。
・平均断面法の土量計算書、平均距離法による数量計算書
・メッシュ法、点高法、土量計算の二重断面・修正距離の設定
・土量計算、床掘り、岩石変化率について解りやすく解説
・平均断面法、点高法、メッシュ法による土量計算について解説
土量計算・平均断面法のフリーソフト・エクセルテンプレート
シンプルな平均断面法 (土量計算書)
シンプルな平均断面法・土量計算の数量計算書システムです。「測点間隔」を設定して「点間距離入力」ボタンをクリックし、「計算」ボタンのクリックで、「断面積・平均断面・立積」などが計算されます。行を選択して「小計」や「合計」を簡単に求めることができます。ランキング上位の人気ツールです。
土工 平均距離法
平均距離法による数量計算書を作成します。土工などの小数点１桁計算の平均距離法です。切捨て型計算、四捨五入型計算もできます。国土交通省や各自治体での数量計算は、通常平均断面法により算出します。農林省などの規格では、通常平均距離法を使って数量を算出します。メッシュ法・点高法も選択できる人気アプリです。
土量計算書 (平均断面法) For Excel
全選択型の平均断面法による土量計算等の数量計算ソフトです。項目はすべてリスト選択が可能です。測点生成ツールによって測点データを自動生成できます。二重断面・修正距離の設定が可能なので、比較的簡単に扱えておすすめです。
土量計算書(平均断面法) 作成ソフト
平均断面法による土量計算等の数量計算書作成ソフトです。計算項目は、すべて選択リストから選定でき、カスタマイズ可能です。1ファイルで90項目の計算ができます。小数位の設定が自在、二重断面・修正距離の設定もできます。メッシュ法・点高法・材料取り計算・鋼材重量計算・鋼材切断計算・鉄板重量計算・土地面積計算・鋼材取り合いなども対応した、ランキング上位の人気アプリです。
土量計算とは
土量は、土の状態により体積が変化し、土量計算においては、地山土量、ほぐした土量、締固めた土量を計算します。
地山土量は、自然状態の土量を示し、採掘すべき土量を計算するときに使用します。
ほぐした土量は、採掘されほぐされた状態の土量を示し、運搬すべき土量を計算するときに使用します。
ダンプカーなどの運搬機械の積載量は、容積と重量で決まってくるので、ほぐした土量の計算が重要になってきます。
締固めた土量は、締固めた状態の土量を示し、盛り土量を計算するときに使用します。
この土の状態による変化率は、工事に大きな影響を与えるため、十分に考慮する必要があります。
なお、実際の変化率は、試験掘削や試験盛土などで事前に計測することができます。
床掘りとは
床掘りは、構造物の設置や撤去のために、地盤面、施工基面から土砂等を掘り下げるものであり、埋戻しを伴うものをいいます。
地山を切土してほぐした土量は、地山の土量より多くなり、変化率Ｌは1以上になります。
実際の土量変化率が、想定した変化率より大きいケースでは、盛土量が余ることになります。
オープンカットは、切土面が水平か傾斜を緩くして施工できるケースでは、切土幅5m以上、延長20m以上が標準になります。
片切掘削は、切土幅5m未満の範囲を施工するケースに適用されます。
土工の掘削と床掘りについて、土量の変化率について検討します。
ほぐした土量の正確な測定方法がなく、変化率Ｌは決定できませんが、地山土量は、ほぼ正確に測定できます。
岩石変化率とは
岩石変化率は空隙が大きいため、空隙を土粒子で埋めるか埋めないかで大きく値が変わり、測定が困難になります。
Ｃが1以上の岩などは、地山の土量よりも多くなります。掘削とは、地盤面から施工基面までの土砂を掘り下げるものであり、埋戻しを伴わないものをいいます。
地山土量が増えると地山の土量は均一でないため、土質ごとの変化率を正確に算出することはできなくなります。
締固め後の土量は、転圧のかけ方で、変化率に違いが出ます。地山を切土して盛土した際には、盛土量は地山の土量よりも少なくなります。
掘削・運搬中の損失、基礎地盤の沈下による盛土量の増加などは、通常は土量計算には含みません。
土量計算のやり方
土工とは、整地、根切り、埋戻し、建設発生土（不用土）等工事のための土量の処理全般のほか、これらに伴う山留や排水等も含んでいます。
一般に、土は掘削によって10～30％程度体積的に増加し、また、埋戻しや盛土の場合は逆に締固め圧密によって元の地山の状態にもどる性質があります。
しかしながら、積算上は通常、土の増加や減少による土の体積変化を考えない地山数量によるもので行われています。
土量の計算は、平均断面法や点高法、メッシュ法により行われており、通常は工事の種別によって使い分けがなされています。
平均断面法による土量計算
平均断面法は、縦横断面図から切土及び盛土の断面積を計測し、前後の２測点の断面積との平均断面積に測点間距離を乗じた算出結果から総土量を算出する手法であり、主に国土交通省や各自治体の土量計算に用いられています。
平均断面法では、切土量及び盛土量を把握したい場合に特別なソフトウェアは必要なく簡単な作図で行うことができます。
土木工事において、土量計算は極めて重要な工程の一つです。土量計算が適切に行われることで、工事費用の予算設定、工事スケジュールの管理、さらには施工現場の安全性が保証されます。土木工事では、掘削や盛土に伴う土の移動が必須であり、その際に土量の正確な計算が求められます。
平均断面法は、土量を計算するための基本的な手法の一つです。この方法では、最初に異なる位置の横断面積（断面積A1と断面積A2）を求め、その平均値を算出します。その後、その平均断面積にこれらの断面の間の距離（距離L1）を乗じることで、特定の区間における土の体積（すなわち土量）が求められます。この計算手法は簡便で直感的であるため、迅速に概算を得るのに向いています。
土量 = 平均断面積 × 距離
平均断面法のメリットとデメリット
平均断面法の利点は、その計算が容易であることです。シンプルな手順で結果を導き出せるため、小規模な工事や迅速な見積りには非常に有効です。しかし、その一方で、この手法にはいくつかの制約があります。
特に、地形が複雑である場合や、断面が大きく変化する区間では精度が低下しがちです。これは、断面間の地形変動を正確に反映しきれないことに起因します。実際の工事では、多くの変動要素が存在するため、この手法のみでは不十分な場合もあります。
平均断面法の適用例と他の手法
具体的な利用シーンとしては、地形が比較的単純な区間や、迅速な仮見積りが必要な初期段階の設計作業などが挙げられます。これらの場合、平均断面法による計算結果は大まかな価値判断に役立ちます。
しかし、誤差のリスクを低減するため、地形が複雑な場合や高い精度が求められる場面では、他の土量計算法と併用することが推奨されます。例えば、プリズム法やデジタル地形モデル（DTM）を用いた計算手法などです。これらの手法を組み合わせることで、より正確な土量の見積りが可能となります。
平均断面法の実務への連携
土木工事の現場では、適切な土量計算が施工計画の成功に直結します。不正確な土量計算は、追加の資材費用や工期の延長を招く可能性があり、最終的にはプロジェクト全体の進行に悪影響を及ぼします。そのため、土量計算は慎重に、かつ多角的な方法で行うことが求められます。
以上のように、平均断面法を用いた土量計算はその簡便さと即時性から一定の価値がありますが、適用範囲を理解し、必要に応じて他の計算法と組み合わせることで、より正確な結果を得ることが重要です。このような多面的なアプローチにより、工事のコスト効率や安全性を高めることができるのです。
点高法による土量計算
点高法による土量計算は、盛土（または切土）する敷地を長方形（または三角形）に分割し、その交点の高さを測り計画高との高低差を求め、計算によって必要な土量を求める方法であり、分割する形状により長方形法と三角形法があります。
点高法は、築堤などのような線状の造成に用いられている平均断面法に対し、主に面的な造成工事に用いられています。
なお、造成工事においても、従来は平均断面法が使用されていましたが、近年ではコンピューターや表計算ソフト等を利用して正確で早く、さらに経済的に計算できる点高法により土量計算書が作成されるようになっています。
土量計算は土木工事において重要な作業であり、その精度はプロジェクトの成功に直接関わります。このような土量計算を正確に行うための手法の一つとして、「点高法」が広く利用されています。
点高法とは、敷地や土工事におけるポイントの高さ（点高）を基にして土量を計算する方法です。具体的には、対象エリアに一定間隔で測量ポイントを設け、その各ポイントの高さを測定します。これにより、敷地全体の地形を三次元的に把握し、土の容積を正確に推算することが可能になります。
点高法の大きな利点は、広範囲にわたる面積でも詳細な土量計算を行える点です。そのため、敷地の地ならしや造成工事、土取り場および土捨て場の計画等、さまざまな土工事の場面で活用されています。
点高法による土量計算は、その精度と効率性により多くの土木工事現場で採用されています。ポイントごとの高度情報を基にすることで、広範囲にわたる敷地でも詳細な計算が可能となり、敷地整形、土取り場の運営、土捨て場の管理などにおいて非常に有用です。このようなメリットから、点高法は土工容積の算定において欠かせない手法となっています。
点高法の具体的な応用例
建設現場の敷地整形
建設プロジェクトでは、最初に敷地の地ならしを行うことが多く、この際に点高法が役立ちます。切土や盛土の量を正確に見積もることで、土砂の輸送計画やコスト管理が効率的に行えます。
土取り場の運営
土取り場では、必要な土砂の量を確保するために点高法が用いられます。各ポイントの高さを測定することで、どの部分をどの程度掘削すればよいかを正確に計画できます。
土捨て場の管理
土工事で発生した余剰土を捨てる土捨て場でも、点高法を使うことで効率的なスペース利用が可能です。捨て場の高さを正確に計測しておくことで、収容可能な土量を事前に把握し、過積載を防ぐことができます。
メッシュ法による土量計算
メッシュ法は、例えば埋め立て地の計画においては、平面図上に間隔格子を引き、各格子中央点または交点の現状標高と埋立造成後標高を求め、両標高の差から埋め立て高さを求めます。
次に各格子の水平投影したものを土地面積計算し、各格子中央点の埋め立て高さまたは四隅の格子交点の埋め立て高さの平均値を乗じて、各格子の容量を算出する方法です。
この方法による格子間隔は、埋め立て造成地が平坦であるなど変化が少ない場合はある程度広くすることが可能ですが、造成高が複雑な場合は狭くすることが必要となります。
メッシュ法とは、主に埋立地などの土工事における土量を算定する際に用いる手法の一つです。この方法は、平面図上に一定間隔で引いた格子線（メッシュ）の交点や中央点の標高を用いて、埋立後の地形変化を評価します。以下では、このメッシュ法の詳細について解説します。
メッシュ法は、埋立地など大規模な土工事における土量計算に非常に有用です。しかし、その成功は細かい計画と正確なデータ収集にかかっています。必要に応じて他の手法とも組み合わせながら、状況に応じた最適な算定方法を選択することが重要です。
メッシュ法の手順
メッシュ法を実施するためには、三角定規とスケール：メッシュを作成するために用います。
事前準備とメッシュの作成
まず、埋立地の現状を示す平面地形測量図や竣工図を準備します。この図面に計画されている埋立造成形状を書き加え、一定間隔の格子線を引きます。この格子の間隔は、地形の変化の度合いによって調整することが肝要です。例えば、緩やかな地形では広めの間隔でも問題ありませんが、複雑な地形では精度を保つために間隔を狭くする必要があります。
現状標高と計画埋立標高の取得
各格子の中央点または交点の現状標高と、計画されている埋立標高を求めます。この情報は、平面地形図や埋立造成計画図から読み取ることが一般的です。埋立地の形状が急激に変化する地点については、精度向上のために格子間隔をより密に設定することが推奨されます。
埋立高さの算出
各格子点における埋立高さは、計画埋立標高から現状標高を差し引くことで求めます。
各格子の容量計算
格子の容量を算出するためには、以下の2つの方法があります。
・各格子を囲む4つの交点の埋立高さの平均値に格子面積を乗じる方法。
・格子の中央点の埋立高さに格子面積を乗じる方法。
埋立地全体の容量算出
各格子の容量を累積して、埋立地全体の用地容量を算出します。
メッシュ間隔の設定と精度管理
埋立地形状が平坦であれば、格子間隔は広く設定しても良いですが、複雑な場合は精度を確保するために間隔を狭く設定する必要があります。例えば、埋立面積が2ヘクタールの場合、10m間隔の格子で約200点の交点が生まれます。斜面部では密度を高くし、平坦部では粗く配置するなど、格子間隔を地形に応じて変化させることが効果的です。
メッシュ法の注意点
メッシュ法による残余容量の算定では、地形の詳細な変化を捉えきれない場合があります。特に、埋立地の平面形状が複雑であったり、メッシュ交点以外の部分で標高が大きく変化する場合、これらの変動を無視してしまうことがあります。そのため、適宜メッシュ間隔を調整しなければ、残余容量の把握精度が低下する恐れがあります。
また、実際の現場でメッシュ交点の位置と標高を正確に把握するためには、地形変化に応じた柔軟な対応が求められます。日々埋立が進行する現場では、目印を設置することが困難であり、位置測定の誤差が生じやすいです。
上記の理由から、メッシュ法だけでなく他の土量算定手法の併用が望ましいです。例えば、平均平断面法や平均横断面法といった手法を併用することで、より正確な残余容量の算定が可能になります。
土量計算の基礎と応用
土量計算は土木工事において基本であり、その正確さはプロジェクト全体の成功に直結します。ここでは、地山土量からほぐし土量、さらに盛土後の締固め土量を踏まえた土量の変化と計算方法について詳しく説明します。
地山土量とほぐし土量
まず、地山土量とは自然な状態での土の体積を指します。例えば、地山土量が300m³あると仮定しましょう。この土を重機などで掘り起こすと、土の体積は増大します。この増大した土量はほぐし土量と呼ばれます。地山土量300m³の土を掘り起こした結果、ほぐし土量が360m³になったとすると、ほぐし率Lは以下のように計算されます。
ほぐし率（L） = ほぐし土量 ÷ 地山土量 = 360m³ ÷ 300m³ = 1.2
このように、ほぐし率Lは一般的に1より大きくなります。これは、地山土がほぐれることで体積が大きくなるためです。
締固め土量とその計算
次に、ほぐした土を再び盛土し、その上から締固めることで最終的な土量が決まります。例えば、盛土して締固めた結果、最終的な土量が240m³になった場合、元の地山土量300m³に対する締固め率Cは以下のように求められます。
締固め率（C） = 締固め土量 ÷ 地山土量 = 240m³ ÷ 300m³ = 0.8
この締固め率Cは、ほぐし率と反対に一般的に1より小さくなります。これは土を締め固めることで体積が縮小するためです。
土量変化に対する理解の重要性
現場では、ほぐし土量と締固め土量を混同するケースがあり、特に経験が浅いスタッフにとっては、正確な土量計算が難しくなることがあります。そのため、ほぐし率と締固め率を正しく理解し、それぞれの意味を把握することが重要です。
土量計算の応用例
大規模な土木工事において、プロジェクトの初期段階で正確な土量計算が行われなければ、材料費や労働時間、重機の利用時間などに大きな誤差が生じる可能性があります。これにより、予算超過や工期の遅延が発生し、プロジェクト全体に悪影響を及ぼします。
土量計算の精度向上
最新の技術を利用することで、土量計算の精度をさらに高めることが可能です。例えば、ドローンによる空中測量や3Dモデル解析を用いることで、リアルタイムで正確なデータを取得し、効率的な土量計算が実現します。
継続的な教育と訓練
正確な土量計算を行うためには、継続的な教育と訓練が不可欠です。チーム全体で知識を共有し、実際の現場でのケーススタディを通じてスキルを磨くことが求められます。
土量計算は単なる数値計算ではなく、実際の現場運営に直結する重要なプロセスです。ほぐし率と締固め率を理解し、正確な計算を行うことで、プロジェクトの成功に大きく貢献することができます。最新技術の導入と継続的な教育を通じて、ますます高度な土量計算が求められる今、プロフェッショナルとしてのスキルアップが不可欠です。
土量計算の留意点とその対処法
土量計算は建設現場において非常に重要なプロセスであり、正確な計算が工事の進行をスムーズにする鍵となります。特に盛土や掘削の際には、いくつかのポイントを押さえておくことが必要です。本稿では、土量計算に際して注意すべき5つの重要な点について詳述します。また、関連用語についても正しく理解することが大切であり、現場で求められる基本的な土量計算の内容についても触れていきます。
盛土量の計算
土量計算において最初に確認すべきは盛土量です。これは、建設現場で地山を掘削し、その土をほぐした後に締固めて盛土を行う際に必要なほぐし土量を示します。ほぐし率（L）と締固め率（C）を用いて、盛土に必要なほぐし土量を正確に計算しておくことが求められます。
盛土量の計算は土量計算の基盤となるものであり、盛土工事を円滑に進めるためには欠かせません。例えば、必要なほぐし土量を誤って把握してしまうと、盛土作業に多大な影響を及ぼし、工期やコストに悪影響を与えます。そのため、正確な土量計算に基づいて必要なほぐし土量を把握することが重要です。
掘削土量の計算
次に重要なのは掘削土量の確認です。掘削土量とは、地山状態での土量を指し、工事開始前の原始状態における安定した土量のことです。盛土工事においては、盛土量を元にして掘削が必要な土量を計算する必要があります。
具体的には、盛土完了後の締固めた土量を基にして、それに対応する地山土量を算出します。この逆算プロセスを通じて、実際にどれだけの土を掘削する必要があるのか正確に理解することが重要です。こうした土量少膨張・締固めに関する知識を持つことで、より効率的な掘削計画を立案することが可能となります。
運搬土量の計算
土量計算を行う際には多くの要素を考慮する必要があります。その一つとして特に重要なのが運搬土量です。地山から掘削した土をダンプで運搬する場合、掘削後の土はほぐされて体積が増加するため、この変化をしっかりと考慮しなければなりません。この変化を示す指標として「ほぐし率（L）」があります。
1,000m3の地山を掘削した場合、ほぐし率が1.2であるならば、1,200m3の土を運搬する必要があります。工事の事前計画段階で、どれだけの土を運搬するかを正確に見積もるためには、このほぐし率を考慮した運搬土量の計算が欠かせません。ダンプの台数、運搬ルート、運搬時間といった具体的な計画を立てるためにも、この計算は極めて重要です。
まとめ／土量計算の留意点とその対処法
土量計算に際して注意すべき主なポイントを正確に把握し、適切に管理することで、工事の効率性と品質を高めることが可能です。土量計算は単なる計算作業にとどまらず、工事全体の成功を左右する重要なプロセスであることを理解しておきましょう。
土量計算は、工事の成功の鍵を握る重要な工程です。運搬土量の正確な見積もり、土量変化率の適切な考慮、そして不明瞭な点への対処法を意識することで、工事はスムーズに進行します。一つ一つの計算を丁寧に行い、計画段階からしっかりと準備することで、輸送や施工のトラブルを防ぎ、効率的な工事を実現しましょう。