この計算ツールでできること
土工の数量計算では、同じ土を3つの状態に分けて扱います。地山土量(自然な状態のまま、地中にある土)は、掘削する前の元の土です。ほぐし土量は、掘り起こしてほぐした後の土量で、すき間が増えて体積が膨らみます。締固め土量は、盛土として敷き均して締め固めた後の土量で、通常は元の地山よりも小さくなります。このツールでは、いずれか1つの状態で入力した土量を、土量変化率Lと締固め率Cを用いて、3つの状態すべての土量に換算します。
使い方
まず入力する土量がどの状態のものかを選び、体積をm³で入力します。次に、対象とする材料の土量変化率(L)と締固め率(C)を選択してください。計算ではまず入力値を地山土量に戻し、そこからほぐし土量と締固め土量を求めます。選択した状態の数値は、入力したとおりにそのまま表示されます。
計算式の解説
定義により、\(L = \text{ほぐし土量}/\text{地山土量}\)、\(C = \text{締固め土量}/\text{地山土量}\)となります。したがって、入力値\(V\)から地山土量\(B\)を求めると、地山を入力した場合は\(B = V\)、ほぐし土量なら\(B = V/L\)、締固め土量なら\(B = V/C\)となります。あとは、次の式で算出します。
$$V_{loose} = V_{bank}\cdot \text{L}, \quad V_{comp} = V_{bank}\cdot \text{C}$$計算自体は厳密に行われ、丸め処理は表示する結果のみに適用されます。
計算例
地山土量として100 m³を入力し、\(L = 1.25\)、\(C = 0.85\)とします。地山土量は100 m³のまま。
$$V_{loose} = 100 \times 1.25 = 125 \text{ m}^3, \quad V_{comp} = 100 \times 0.85 = 85 \text{ m}^3$$同じ係数で、今度は125 m³をほぐし土量として入力した場合、\(V_{bank} = 125 / 1.25 = 100 \text{ m}^3\)、ほぐし=125 m³、締固め=85 m³となり、いずれも同じ土を表しています。
よくある質問
なぜほぐし土量は地山土量より大きくなるのですか? 掘削すると土の構造が崩れてすき間が生じるため、ほぐした土は膨張します。この膨張の度合いを表すのが土量変化率Lで、一般的な土では1以上になります。
なぜ締固め土量は小さくなるのですか? 締め固めることで空気や水のすき間が押し出され、地中にあったときよりも密に詰まります。そのため、ほとんどの材料でCは1より小さくなります。
単位は何を使いますか? すべての土量は立方メートル(m³)です。他の単位のデータは、先に換算してください(\(1 \text{ yd}^3 = 0.764554858 \text{ m}^3\)、\(1 \text{ ft}^3 = 0.0283168466 \text{ m}^3\)、\(1 \text{ L} = 0.001 \text{ m}^3\))。