掘削計算ツール
土工事寸法を入れると、買うべき量が出ます
掘削計算ツールの仕組み
この計算ツールは、まず掘削の地山土量(掘る前の状態の土量)を求め、選んだ土質のかさ密度の幅で重量を出します。次にその土質のほぐれ率を加えて、実際に現場から搬出されるほぐし土量を求め、その値からダンプトラックの台数を数えます。追加の割合は作業余裕です。型枠や基礎、排水砕石のための余掘りに使い、穴そのものだけなら0にしてください。
入力した寸法で
4 m × 2.5 m × (30 cm ÷ 100) = 3.00 m³
前提としたかさ密度: 表土/ローム · 1,187–1,424 kg/m³
徹底解説
掘削土量の計算方法 — 地山土量・土量変化率(ほぐし率)・搬出土量とダンプ台数
上記の掘削計算ツールは、基礎掘削、布掘りトレンチ、地下室、プール、造成、池の造成工事などで発生する残土・掘削土量を正確に算出します。掘削寸法から原地盤の地山土量(立米)、掘削後のほぐし土量、重量トン数、必要ダンプトラック台数を即座に計算。残土処分費用の予算超過やトラック手配の不足を防ぎます。
土木工事・建築基礎工事において、土砂の体積は3つの状態で区別されます:地山土量(掘削前の締固まった原地盤の土量)、ほぐし土量(掘削・破砕されて空気を含み膨張した土量)、締固め土量(盛土・埋め戻しで転圧された土量)。バックホウやユンボのバケットで土を掘削すると、土粒子間の結合が解けて隙間に空気が入り体積が増加します。この比率を「土量変化率(ほぐし率・割増率)」と呼び、砂質土やローム土で15〜30%、粘土で20〜40%、発破・ブレーカー破砕岩では50〜65%も膨張します。
掘削する穴の幾何学的寸法(長さ×幅×深さ)だけで残土処分用のダンプトラックやコンテナを手配すると、現場に大量の残土が取り残されるトラブルになります。例えば、6 m × 12 m × 深さ1.8 mの家庭用プールを掘削する場合、地山の土量は約130 m³です。混合ローム土の一般的なほぐし率(25%増)を適用すると、搬出する残土の山は162 m³以上に膨らみます。10 t大型ダンプ(積載約6〜7 m³)で運ぶ場合、地山計算の19台ではなく、実際には24〜27台のダンプトラックが必要になります。
法面をつけたトレンチや掘削穴では、上端幅と底幅の平均を幅に入力してください。法勾配が一定のトレンチなら正確な土量になり、四方に法面をつけた掘削穴でもほぼ近い値になります。深い掘削で安全規則が求める法面や段切りは、残土を大きく増やします。深さ1.5 mのトレンチを両側1:1の勾配で掘ると、上端は底より3 m広くなり、そのくさび形の土も同じように搬出が必要です。
土質・土量変化率(ほぐし率)・単位体積重量の基準一覧表
掘削された土砂は撹乱によって体積が大幅に膨張します。地山密度は原地盤の締固め状態を示し、ほぐし土量と土量変化率がダンプの積載重量や必要台数を決定します。
| 掘削 | 重量 | 掘削時のほぐれ率 |
|---|---|---|
| 砂・砂利 | 1,424–1,721 kg/m³ | +15% |
| 粘土 | 1,543–1,780 kg/m³ | +35% |
| 混合土・がら混じり | 1,365–1,661 kg/m³ | +30% |
| 破砕岩 | 1,780–2,254 kg/m³ | +60% |
工事種別ごとの標準掘削深さと法面勾配基準
一般的な住宅・外構・土木工事における標準的な根切り深さ、法面安全勾配(安息角)、およびベンチング(段切り)の安全ガイドライン。
| 布基礎・ベタ基礎の根切り・外周立ち上がり | 30〜60 cm |
|---|---|
| 凍結深度対応の深基礎・擁壁基礎底盤 | 90〜120 cm(地域の凍結深度以深) |
| 給排水・ガス・電気配管トレンチ(布掘り) | 1.2〜1.8 m(深さ1.5 m以上は土留め必須) |
| 住宅用埋没プール(イングラウンドプール) | 0.9〜2.4 m(+ 基礎砕石・配管余掘り30 cm) |
| 住宅地下室・半地下ガレージ掘削 | 2.4〜3.0 m(外周余掘りを含む) |
| 農業用ため池・調整池・ビオトープ | 1.8〜4.5 m(安全法面勾配1:3以上) |
残土搬出の計算:ほぐし土量、重量トン数、ダンプトラック必要台数
標準的な10tダンプトラック(大型)はほぐし土量で約6〜8 m³(積載約10 t)、4 tダンプ(中型)は約2.5〜3.5 m³(積載約4t)、2 tダンプ(小型)は約1.2〜1.5 m³を積載します。必ず穴の容積(地山土量)ではなく「ほぐし土量」で台数を割り、公道の過積載制限を遵守してください。
原地盤(地山)の土砂1 m³の重量は約1,300〜1,800 kgで、掘削してダンプに積むと1.15〜1.4 m³のほぐし土量に膨張します。
掘削工事でよくある重大な失敗と安全上の危険
土量変化率(ほぐし率)を無視してダンプやコンテナを手配する失敗
掘削穴の幾何計算(地山土量)だけで運搬トラックを発注すると、コンテナが満杯になっても現場に20〜40%の残土が取り残されます。必ず土質ごとのほぐし率を加味したほぐし土量で処分計画を立ててください。
掘削開口部のすぐ脇に残土を高く積み上げて崩壊を招く危険
掘削した残土の山や重機を開口部の縁近くに配置すると、側圧荷重(上載荷重)がかかり法面崩壊を引き起こします。安全基準では、残土や重機を開口部端部から最低でも60 cm〜1 m以上離すことが義務付けられています。
地中埋設管(ガス・水道・高圧電力・光通信)の事前確認を怠る危険
埋設物の事前探査や埋設位置確認なしに掘削機を入れると、ガス管破裂による爆発事故や高圧電線切断、光ケーブル切断による莫大な損害賠償事故につながります。必ず着工前に埋設物照会を行ってください。
深さ1.5メートル以上の掘削溝に土留め支保工なしで立ち入る危険
土砂1 m³は重さ1.5トン以上(軽自動車1台分以上)あります。溝壁の崩落は前触れなく一瞬で発生し、重大な生き埋め事故を引き起こします。深さ1.5 m以上のトレンチには、山留め支保工(軽量鋼矢板・アルミサポート)や安全勾配を必ず設けてください。
よくある質問
掘削土量計算、土量変化率、重機選定、安全基準に関するFAQ
なぜほぐし土量は穴の体積より大きいのですか?
掘ると土がほぐれて空気を含むため、同じ土でも地山にあるときよりトラックの荷台で多くの容積を占めます。この増加がほぐれ率で、砂・砂利で約10〜20%、ローム土で20〜30%、粘土で30〜40%、発破した岩では50%以上です。ダンプ、コンテナ、仮置き場はほぐし土量で計画します。
ほぐれで重量は変わりますか?
変わりません。ほぐれで増えるのは空気で、土そのものではないため、地山でも荷台でもトン数は同じです。そのため重量の行は地山土量から計算しています。普通の土ならダンプは重量制限より先に容積で満杯になりますが、湿った粘土や岩では両方を確認してください。
法面のあるトレンチや掘削穴はどう測りますか?
平均幅(上端幅と底幅を足して2で割った値)を入力します。法勾配が一定のトレンチなら正確な土量です。四方に法面がある掘削穴では長さも同様に平均してください。結果はほぼ近い値で、深く急な掘削ではやや少なめに出ます。
掘削とは何ですか?
掘削(Excavation / 根切り)とは、重機(油圧ショベル、バックホウ、ブルドーザー等)や人力を用いて地盤の土砂や岩石を掘り起こし、空間、トレンチ(溝)、基礎ピット、法面を形成する工事のことです。建築物の基礎、道路、埋設配管、プール、地下室、擁壁工事などの最初の基盤造成工程となります。
掘削の山留め(土留め)とは何ですか?
掘削における土留め支保工(Shoring)とは、掘削した溝やピットの壁面崩壊を防ぎ作業員の安全を確保するための仮設構造物です。油圧式アルミサポート、軽量鋼矢板、親杭横矢板、山留めトレンチボックス(シールド)などが代表的です。
掘削で取り除いた土は何と呼びますか?
掘削によって掘り出された土砂は、土木建築用語で「残土(ざんど)」「掘削土」「発生土(Spoil)」と呼ばれます。掘削穴の脇に積まれた山は「残土仮置き場(Spoil pile)」と呼ばれ、掘削・撹乱によって膨張しているため「ほぐし土量(Loose volume)」として管理されます。
掘削工事の費用はいくらですか?
掘削・残土処分の費用は、1立米あたりの単価に土量を掛けて決まります。土質(硬質土・岩盤・湧水)、重機や搬出路の入りやすさ、処分場までの運搬距離、処分費で大きく変動します。小規模な外構・基礎工事に比べ、住宅の地下室や大型プールの掘削は総額が桁違いに大きくなります。上の計算ツールの「費用を概算する」欄に業者の単価を入れると、見積もりと突き合わせられます。
掘削の段切り(ベンチカット)とは何ですか?
ベンチング(Benching / 段切り)とは、深い掘削面の崩壊を防ぐために、法面を一連の階段状(水平ステップと垂直カットの組み合わせ)に整形する土留め・法面保護工法です。粘性土や硬質地盤(Type A / Type B土壌)で認められていますが、崩れやすい砂質土や砂利層(Type C土壌)での施工は禁止されています。
掘削で崩壊が起きやすいのはどこですか?
掘削壁面における典型的な崩壊発生点は、掘削壁の下部3分の1付近(つま先部・法尻のせん断破壊または円弧すべり)、および開口部上端の引張亀裂・上載荷重部(残土の山や重機の過度な荷重による崩落)です。
掘削の3つの種類とは何ですか?
土木工学における材質別の三大掘削区分は:1) 表土掘削(腐植土・有機質表土のすき取り)、2) 土砂掘削(下層の一般土・粘土・砂利の根切り)、3) 岩盤掘削(発破や大型油圧ブレーカーを要する硬質岩・転石の破砕掘削)です。形状別ではオープンカット掘削、トレンチ掘削(布掘り)、ピット掘削(壺掘り)に分類されます。
掘削の「1.2 mルール」(米国の4フィートルール)とは何ですか?
米国の労働安全衛生基準(OSHA 29 CFR 1926.651等)における1.2 mルールとは、深さ約1.2 m以上の掘削溝で作業する場合、作業員から水平距離約7.5 m以内に安全な昇降設備(固定されたハシゴ、階段、斜路)を常時設置しなければならない規定です。また有毒ガスや酸素欠乏の恐れがある場所では大気測定も義務付けられます。
トレンチと掘削の違いは何ですか?
掘削(Excavation)は地盤を切り開いて作る人工的な穴や窪み全般を指す広義の用語です。トレンチ(Trench / 布掘り溝)は掘削の特定の下位区分で、「深さが幅よりも大きく、かつ底面の幅が約4.6 m以下の細長い溝型掘削」と定義されます(米国OSHAの定義)。つまり、「すべてのトレンチは掘削であるが、すべての掘削がトレンチであるわけではない」という関係です。