黒い土の現場で掘削する油圧ショベルと、そばに停まるダンプトラック 写真はイメージです
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発生土量の計算方法|掘削容積からダンプ台数までの実務手順

発生土量の計算方法をステップで解説。地山土量・ほぐし土量・締固め土量の違い、土量の変化率(L・C)の標準値、ダンプ1台の積載土量と台数の出し方まで、計算式と計算例で整理。

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  • ツチオク編集部
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この記事の目次6項目

工事の積算・搬出計画では「発生土が何m³出るか」「ダンプは何台必要か」を最初に押さえる。ここで地山・ほぐし・締固めの土量を取り違えたり、ダンプの積載量を荷台の容積だけで考えたりすると、台数や日数の見込みが大きくずれる。

本記事では、設計図書の掘削数量から搬出量・必要ダンプ台数を計算するステップを、計算式と計算例で解説する。


1. 土量計算に必要な3つの基本概念

土は、地山にあるとき、掘削してほぐしたとき、締め固めたときで体積が変わる。国土技術研究センター「河川土工マニュアル」は、土の3つの状態を次のように整理している。

概念1: 地山土量(掘削しようとする土量)

地山にあるがままの状態の土量。設計図書の掘削数量はこの地山土量で表されることが多い。単位はm³。

概念2: ほぐした土量(運搬しようとする土量)

掘削してほぐされた状態の土量。地山の状態より体積が増える。ダンプの荷台に載る体積や、仮置きしたときの体積はこの状態で考える。

ほぐした土量 = 地山土量 × 変化率L

概念3: 締固めた土量(盛土の土量)

盛土として締め固められた状態の土量。

締固めた土量 = 地山土量 × 変化率C

変化率Lは運搬計画、変化率Cは土の配分計画(掘削土を盛土に使うときにどれだけの盛土になるか)に使う、と同マニュアルは説明している。


2. 発生土量の計算ステップ

ステップ1: 設計図書から地山土量を読み取る

設計図書(平面図・断面図・土量計算書)から掘削数量(地山m³)を確認する。

計算例(説明のための例)

  • 掘削範囲: 幅15m × 長さ50m × 深さ3m
  • 地山土量: 15 × 50 × 3 = 2,250m³(地山)

複雑な形状の場合は断面積法(各測点間の断面積の平均×距離)で算出する。設計CADデータがある場合は体積計算機能を使う。

ステップ2: 土質を確認して変化率を決める

工事地点の土質(砂質土・粘性土・礫質土等)に応じた変化率を採用する。

  1. ボーリング柱状図・地質調査報告書から土質を確認する
  2. 土質に対応する変化率を採用する(次章の標準値を参照)
  3. 複数の土質が層ごとに分かれている場合は、層ごとに土量と変化率を分けて計算する

ステップ3: ほぐした土量を計算する

ほぐした土量(m³)= 地山土量 × L

計算例(説明のための例。砂質土、L=1.20の場合)

  • ほぐした土量: 2,250m³ × 1.20 = 2,700m³

仮置き場の広さや、荷台に載る体積を考えるときはこの数字を使う。ダンプの台数は、次の第4章のとおり「重量」と「荷台の容積」の両方で決まる。


3. 土量の変化率(L・C)の標準値

「河川土工マニュアル」は、土質を細分しにくい場合に一般的に採用されている変化率の範囲として、次の値を示している(表4.2.2)。

主要区分 L 標準値 L 標準範囲 C 標準値 C 標準範囲
礫質土 1.20 1.10〜1.30 0.95 0.85〜1.05
砂質土および砂 1.20 1.10〜1.30 0.90 0.80〜1.00
粘性土 1.25 1.15〜1.35 0.90 0.80〜1.00

同マニュアルでは、括弧書きで国土交通省の土木工事積算基準(平成20年度版)の値も併記されている(礫質土 L1.20・C0.90、砂質土および砂 L1.20・C0.90、粘性土 L1.25・C0.90)。範囲については、固結または締まった状態にあるものは上限値近く、ルーズな状態にあるものは下限値近くを標準値とする、とされている。

実務上の注意点

  • 同マニュアルは、実際の土は一様でなく施工法も異なるため、表の値を画一的に使うことは避けるよう注意している。特に大規模な土工事では、試験的に掘削・盛土を行って変化率を求めることが望ましいとしている。
  • 岩(軟岩・硬岩)は土とは別に扱う。公共工事の積算では、発注者が採用している積算基準書の値を確認する。

4. ダンプ台数の計算方法

ダンプ1台に積める土量

ダンプの1回の積載土量は、荷台の大きさと重量(公道を走る場合)の2つの制約で決まり、小さい方が上限になる(「河川土工マニュアル」)。

重量で決まる積載量(ほぐした土量)= 最大積載重量 × L ÷ 地山の密度
→ 荷台の平積容量と比べて、小さい方を1回の積載土量とする

同マニュアルの参考表では、10〜11t車の積載土量の目安を、地山の密度1.8t/m³の土砂で約6.1m³、2.2t/m³の軟岩で約5.0m³、2.5t/m³の硬岩で約4.4m³としている。土が重いほど、1回に運べる体積は小さくなる。大規模工事などでは実測した密度から積載重量を設定する。

必要台数(延べ台数)

掘削してほぐしても土の重さは変わらないため、重量で積載量が決まる場合は、地山土量と地山の密度から直接計算できる。

1台で運べる地山土量 = 最大積載重量 ÷ 地山の密度
延べ台数 = 地山土量 ÷ 1台で運べる地山土量

計算例(説明のための例。数値はすべて仮定)

  • 最大積載重量10t、地山の密度1.8t/m³(参考表の土砂の値)と仮定
  • 1台で運べる地山土量: 10t ÷ 1.8t/m³ ≒ 5.56m³
  • そのときの荷台上の体積(ほぐした状態・L=1.20): 5.56m³ × 1.20 ≒ 6.67m³ → 荷台の平積容量に収まるか確認する
  • 延べ台数: 2,250m³ ÷ 5.56m³ ≒ 404.7 → 405台

小数点以下は切り上げる。最大積載重量は車検証で、土の密度は土質試験や最初の数台の計量結果で確かめ、見込みを見直す。

1日の台数と搬出日数

1台1日の往復回数 = 1日の稼働時間 ÷ サイクルタイム
1日に必要な台数 = 1日の目標搬出量 ÷(1台1日の往復回数 × 1回の積載土量)
搬出日数 = 地山土量 ÷ 1日の搬出量

サイクルタイム(積込み・往路・待ち・荷降ろし・復路)は、搬入先までの距離、道路の混雑、搬入先の受け入れ体制で大きく変わる。現場ごとに運搬業者・搬入先に確認して見積もる。

計算例(説明のための例。数値はすべて仮定)

  • サイクルタイム50分、8時間稼働 → 480分÷50分=9.6 → 9回
  • 1台1日の搬出量: 9回 × 5.56m³ ≒ 50m³(地山)
  • 1日300m³(地山)を運ぶ場合: 300 ÷ 50 = 6.0 → 6台
  • 搬出日数: 2,250m³ ÷ 300m³ = 7.5 → 8日

この計算で、工程表に搬出スケジュールを組み込める。運搬費の組み立て方は建設発生土の運搬コスト計算方法で解説している。


5. 土量計算でよくある間違い

間違い1: 地山・ほぐし・締固めの土量を混同する

見積りや受入先とのやり取りで、土量が地山かほぐしか締固めかをはっきりさせないと、数量の食い違いが起きる。受入先に伝える土量には必ず「地山m³」「ほぐしm³」などの状態を書き添える。

間違い2: ダンプの積載量を荷台の容積だけで計算する

荷台に載る体積だけで積載量を決めると、重い土では最大積載重量を超える(過積載)。積載量は重量と容積の小さい方で決める。密度の大きい土ほど1回に運べる体積は小さくなる(河川土工マニュアルの参考表:10〜11t車の積載土量は土砂約6.1m³、軟岩約5.0m³、硬岩約4.4m³)。

間違い3: 一日中フル稼働を前提にする

積み込み待ち・交通渋滞・搬入先での待ち時間などでロスが生じる。計算上の往復回数どおりに回れるとは限らないため、運搬業者と実績ベースで往復回数をすり合わせておく。

間違い4: 混在土質の変化率を単純化する

砂質土と岩が混在する工事で一つの値しか使わないと、搬出量や台数を見誤ることがある。土質・層ごとに分けて計算する。


まとめ

発生土量の計算は「地山土量の確認 → 変化率で状態を換算 → ダンプの積載土量で台数を計算」の順に行う。変化率の標準値(河川土工マニュアル)は、礫質土・砂質土でL1.20前後、粘性土でL1.25前後だが、実際の値は土の状態で変わるため、地質調査や試験施工の結果を優先する。ダンプ1台の積載土量は重量と荷台容積の小さい方で決まり、同マニュアルの参考表では10〜11t車・土砂で約6.1m³が目安とされている。

土量・土質・搬出時期を早めに整理しておくと、受入先に条件を正確に伝えられ、搬出先の確保もしやすくなる。

→ 残土の搬出先を探す(/sell) → 建設発生土の運搬コスト計算方法 → 残土1m³は何トンか


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