道路土工とは、道路建設工事においては必ず必要な作業工程であり この計画、実施が全体の
土木工事の良否を決するといってもよい。
　日本の場合は、平野部の軟弱地盤、火山灰地域、山岳部の地すべり、破砕 された地層、
カコウ岩が風化したマサ土等、多種多様な土工対象があり、画一的な対策が 困難である。
その対策としては、次のような基本的な事項について考慮する必要がありま す。
１）土質調査、試験を道路計画路線については実施して、その成果を充分に 活用する。
２）道路土工指針に定められている、切土、盛土の勾配の決定においては土 質、土層の分布状態、
湧水の有無等を総合的に判断して決定する。その場合、法面の排水系統、排 水断面、法面防護に
ついても充分考慮する必要がある。
３）土工実施場合、掘削、切土、盛土の一連の作業過程において含水状態、 降雨状態、土質の状態
により適切な判断が求められる。
４）盛土、機械土工等においては土質力学における安定性、繰り返し荷重に よる強度低下、
強度回復等についての知識を活用して材料や、施工方法の適切な選択をすべ きです。
　
　道路を建設する場合に、切土区間、盛土区間、トンネル区間、橋梁区間、横断構造区間等に分類
されるが、ここでは、トンネル区間、橋梁区間は考えない。
当時の現場施工の技術者が総力を上げて作成しており技術的に貴重な資料です。
　この貴重な資料を私自身で、再検討して編集したものです。

１）切土について

切土において地質、土層分布、湧水の有無等を考慮して、掘削法勾配、施工方法、法面対策が
異なるが、一応の基準は『道路土工指針』を参考とする。
　硬岩の場合は、０．３〜０．５割　　　注：　高さ１ｍに対して０.３ｍの幅があるとの意味
　軟岩の場合は、０．５〜１．２割
　砂の場合は、　１．５割〜
　砂質土の場合は、締まっているものは　５ｍ以下　０．８〜１．０割　　５〜１０ｍ　１．０〜１．２割
　れき質土の場合は、締まっている場合１０ｍ以下　０．８〜１．０割　１０〜１５ｍ　１．０〜 １．２割
　岩塊または玉石混じりの粘土　５ｍ以下　１．０〜１．２割　　　５〜１０ｍ　１．２〜１．５割

 のように規定されているが、実際の適用は各種関係団体の設計要綱、通達等で異なる。
地質、土層により対策が異なると述べたが、ここでは実際の横断図を例にして考える。
　この横断図は、中国縦貫自動車道路のある工区で当時はすべて英語。
上記の掘削勾配が、忠実に施工図面に反映されていると、今になって感心します。
技術の蓄積、絶え間ざる関係者の経験が生かされていると思います。
 

 　測点１００＋０．００における計画高ＰHＥ＝３９９．３１１　で土工掘削断面が土砂タイプ
　Ａ＝４６８．５ｍ２　　上部路床　Ａ＝７．１ｍ２　となっています。
　　測点１００＋６．９７８における計画高ＰＨＥ＝３９９．２３７で土工掘削断面が土砂タイプ
　Ａ＝４７２．０ｍ２　　上部路床　Ａ＝７．１ｍ２となっています。
　　この場合、下部路床に相当する部分については掘削作業段階で上部路床３０Ｃｍを施工
　した時にタワミ量が許容値（５ｍｍ以下）になるか検討する必要がある。
  場合によっては舗装構造の検討が、下部路床から土質の強度を考えると必要な場合もある。
   切土の法勾配は、向かって右側はほぼ　１：１．２であり法面の１段、２段はコンクリ −ト法枠工
　２１ｍを施工し、上部は植生工を予定しています。
　向かって左は、１：１．１であり植生工のみの施工予定となっている。

　１．　準備工

　　上記の工事を受注した場合は、施工準備をする訳ですか゛現地の事務所設置、地元関係者
　に対する協力依頼、施工計画書の作成、資材計画、労務計画、現地の用地内の測量と忙しく
　なります。
　　測量作業に関しては、現況のセンタ−杭の水準測量をして高さのチェックをし、２００ｍ間隔
　に仮ＢＭを設置して本格的な工事開始に備える。
　道路センタ−測量は、役杭（ＫＡ，ＫＥ，ＢＣ，ＥＣ）の引照点成果表から位置をチェックして工事
　に支障がある場合は、移設して保護する。
　　当時は、光波の測量機器はなく、レベル、トランシットが最新の測量道具であり、センタ−長
　は、鋼製スチ−ルのテ−ﾌﾟを利用して測定していた。温度補正、張力補正、たるみ等の調整
　が必要であり苦労していた。
　　センタ−杭のチェック、修正が終われば杭の接線直角方向に距離、高さを記録して施工用の
　丁張を設置する。　この時に、用地杭の確認も行う。
　各測点における横断方向の現況測量を実施して、設計書との照査を行い成果品として発注者
　に提出する。
　　施工区間内に、ボックスカルバ−ト、パイプカルバ−ト、等の横断構造物がある場合は構造物
　のセンタ−方向に片側２点以上の引照点を設置する。
　計画構造物の地山との位置関係、呑口、吐口の取り合わせも確認をしておく。

　２．工事用道路

　　工事用道路は、在来の県道、市町村道を利用する場合と将来は側道として地元に移管する
　場合があるがいずれの場合も、施工に当っては安全管理、関係官庁との協議が必要です。
　　本線内に工事用道路を設ける場合は、抜開徐根作業（表土より３０ｃｍ）の完了地域より
　ブルド−ザ−、バックホウ等にて全線に幅員４．０ｍ、砕石厚４．０ｃｍ程度の仮設道路を
　設置する。この道路は、施工進捗に伴い資材運搬、ダンプトラックの走路として活用する。
　道路の線形は、単曲線で充分で、縦断勾配は１０％以内として、退避所も考慮する。
　　走行車両等により、工事用道路が破損した場合はモ−タ−グレ−ダ−等により砕石の
　補足材を入れながら補修する。　

　３．準備排水
　
　　切土部分に、地下水の存在が予想される場合は作業に先立ち、準備排水、仮排水の対策を
　実施する。　必要個所には、地下排水工の施工も必要となる。

　４．建設機械の稼動日数の算定

　　該当地域の、水文、気象デ−タ−を収集して降雨日数、積雪日数、機械稼働可能雨量、
　休日、等を総合的に算定して、稼働率を算定する。
　　例として示せば、積雪地域においては１月　０．０　２月　０．１４　　その他の月は　０．４
　から０．５６位の値になります。一般的には作業条件が良好ならば、０．６〜０．８の場合
　もあるが安全な工程管理を考える場合は、過大な数値は採用しないほうがよい。
　　
　５．建設機械の選定

　　建設機械の作業内容は、抜開徐根、掘削、積込、運搬、転圧、敷き均し、資材の積み下ろし
　等が考えられる。
　　土工の場合は、作業の距離によりブルド−ザ−主体、スクﾚ−パ−主体、バックホウとダンプ
　主体に分類される。
　　ブルド−ザ−の場合の平均運搬距離は６０ｍ、最大で１００ｍとされ、横断方向に切土、盛土が
　有る場合は、掘削、運搬、敷き均し、転圧が一連の作業として可能で効率的である。
　　スクﾚ−パ−の場合は、通常６０ ｍ以上、５００ｍ程度が効率的とされ走行性が悪い場合は
　補助として、プッシュド−ザ−を併用する。
　ただし、スクﾚ−パ−を使用する場合は、掘削、運搬、敷き均しの一連作業であり転圧は、
　ブルド−ザ−、タイヤロ−ラ−等を別途準備する必要がある。
　　ショベルとダンプの場合は、運搬距離が上記の条件に合致しない場合に利用される。

本線盛土における試験施工　　

この結果により、転圧回数、機械の組み合わせ、巻きだし厚さ等を決定した。

　６．建設機械の作業能力算定

  １） ブルド−ザ−の作業能力

    Ｑ=60*q*f*Ｅ/Ｃm．．．．．．．．．．．（６−１）

　ここで、Ｑ　は運転時間当りの作業量（ｍ３／ｈ）
　　　　　　ｑ　は一回の掘削押土量（ｍ３）
　　　　　　ｆ　は土量換算係数
　　　　　　E　は作業効率　
　　　　　　Cmはサイクルタイム　　０．０３７Ｌ＋０．２５　　　Ｌは押土距離
　　　　　　
一般の土工事に使用されるのは、１５Ｔ級と２１Ｔ級が汎用タイプであるので効率と押土距離との表を
作成しておいて、能力を算定すると便利である。

　２）リッパ−の作業能力

　Ｑ＝60*Ａn*Ｌ*f*Ｅ/Ｃm．．．．．．．．．．（６−２）

　ここで、Ａｎはリッピングの断面積（ｍ２）
　　　　　Ｃｍは、サイクルタイム　　０．０５Ｌ＋０．３３（　ｍｉｎ　）　Ｌはリッピング距離
　　　　　その他の記号は上記と同じ。

　ブルド−ザ−との合成作業量は、次式にて算定される。

　ＱN＝Ｑr＊（ＱB＋ＮＱｂ）／（Ｑｒ＋ＱB）．．．．．．．．．．（６−３）

　ここで、Ｎは集土ブルド−ザ−の台数を表す。

　ここで、ブルド−ザ−の集土作業量ＱB＝　８０ｍ３／ｈとして、リッパ−Ｑｒ＝ 60*0.4*20*1*0.4/1.33

　=144m3/h  として合成作業量を算定する。　

　集土ブルド−ザ−の補助が無い場合は

ＱN＝１４４＊８０／（１４４＋８０）≒５１ｍ３／ｈ

　１台の集土２１T集土ブルド−ザ−を使用した場合。

Ｑｂ＝６０＊ｑ＊ｆ*Ｅ/Ｃｍ＝６０＊４．１３＊１／１．５＊０．３／０．９９＝４８ｍ３／ｈとなります。

ただし、　Ｃｍ＝０．０３７＊２０＋０．２５＝０．９９ｍｉｎ　　　一回の作業距離は２０ｍとしている。

ＱN＝１４４＊（８０＋１＊４８）／（１４４＋８０）＝８２ｍ３／ｈとなります。

ここで、作業効率Ｅは、リッピングが０．４　　集土作業が０．３を採用している。

３）スクレ−パ−の作業能力

Ｑ＝６０＊ｑ＊ｆ＊Ｅ／Ｃｍ．．．．．．．．．．．．（６−４）

記号は既に記載した通りである。

スクﾚ−パ−には自走式と非牽引式の２種類がある。

２２ｍ３級のキャリオ−.ルスクレ−パ−の作業量（被牽引式）

一回当りの容量ｑは、　ｑ＝ｑ0＊Ｋ＝２１．４＊０．９＝１９．３ｍ３

土量換算係数fは砂質土として１．３として、地山換算とするので　　f＝１／１．３＝０．７７

サイクルタイムＣｍは　　　　　　　　　ここで運土距離Ｌ＝１５０ｍと想定する。

Ｃｍ＝Ｄ/Vd+１００/Vh１＋（H−１００）/Vh２＋S/Vｓ＋１００／Vｒ１＋（R−１００）／Vｒ２＋ ｔｇ．．．（６−５）

ここで、Ｄは積込みに要する距離　４０ｍ　　Ｖｄは積込み速度　４０ｍ／ｍｉｎ　　Ｓは散土距離　３０ｍ

Ｖh1は運搬速度　７０m/min　　Ｖｈ２は１００ｍを越えた場合の運搬速度で１２５ｍ／ｍｉｎ

Ｈは運搬距離　　Ｌ−（Ｄ+Ｓ）／２＝１５０−（４０＋３０）／２＝１１５ｍ

Ｓは散土距離　３０ｍ　　Ｖｓは散土時間　５５ｍ／ｍｉｎ　　Ｖｒ１は帰り速度　６０ｍ／ｍｉｎ

Ｒは帰り距離で　１５０ｍ＊１．８＝２７０ｍ　　　ただし１．８は補正係数

Ｖｒ２は１００ｍを越した距離の帰りの速度　１１５ｍ　　tｇはギヤの入れ替え時間　０．３ｍｉｎ

Ｃｍ＝４０／４０＋１００／７０＋（１１５−１００）／１２５＋３０／５５＋１００／６０＋（２７０−１００） ／１１５

　　　＋０．３

＝６．５６ｍｉｎ

ここでスクレ−パ−の作業能力Ｑは　　作業効率Ｅ＝０．７０として

Ｑ＝６０＊１９．３＊０．７７＊０．７０／６．５６

　＝９５．１ｍ３／ｈ　　となる。

ここで、プッシャとしてのブルド−ザ−の台数Ｎは　　Ｃｍ／Ｃｍ′＝６．５６／２．００

≒３台　必要である。　　Ｃｍ′ブルド−ザ−の平均のサイクルタイム

4)ショベル系掘削機の作業能力（油圧式クロ−ラ型）

Ｑ＝３，６００*ｑ0*Ｋ*ｆ*Ｅ／Ｃｍ．．．．．．．．．．（６−５）

ここで、Ｑ：　運転時間当りの作業量　　（ｍ３／ｈ）

　　　　　ｋ：　バケット係数　　　　０．９

　　　　　ｆ　：　土量換算係数　　　ほぐした土　　１

　　　　　Ｅ：　作業効率　　　０．６

　　　　　Ｃｍ：　サイクルタイム　　　２５ｓｅｃ

　　　　　ｑ０：　バケット容量　　　０．６ｍ３

Ｑ＝３，６００*０．６*０．９*1*０．６／２５

　＝４７ｍ３／ｈ

５）トラクタ−ショベルの作業能力

Ｑ＝３，６００*ｑ0*Ｋ*ｆ*Ｅ／Ｃｍ．．．．．．．．．．（６−７）

記号はショベル系掘削機と全く同じであるが、サイクルタイムが若干異なる。

　ｑ０＝２．０ｍ２　　ｋ＝０．７　　ｆ＝１　　Ｅ＝０．５５　（　山積み状態からのすくい上げ）

Ｃｍ＝ｍＬ＋ｔ１＋ｔ２

ここでＬは片道運搬距離　　１０ｍ　　ｍはトラクタ−ショベルの足回りによる係数２．０ｓｅｃ／ｍ

ｔ１はすくい上げ時間　　２０ｓｅｃ　　ｔ２は採取、ギヤ入れ替え、積み込み等の時間　１５ｓｅｃ

Ｃｍ＝１０*２．０＋２０＋１５

　　　＝５５ｓｅｃ

Ｑ＝３．６００*２．０*０．７*１*０．５５／５５

　＝５０ｍ３／ｈ

６）ダンプトラックの作業能力

Ｑ＝６０*ｑ０*ｆ*Ｅ／Ｃｍ．．．．．．．．．．．．．．．（６−８）

記号の定義は従来通りであるが、計算式が煩雑で紙面のスペ−スの関係で省略します。

計算結果を紹介すると、土砂の場合　運搬距離Ｌ＝２，６ｋｍ　サイクルタイムＣｍ＝２２，１ｍｉｎ　　　　　　
作業量Ｑ＝１７，２ｍ３／ｈ

軟岩の場合　運搬距離Ｌ＝１，１ｋｍ　　サイクルタイムＣｍ＝１５，５ｍｉｎ　
作業量Ｑ＝２４，５ｍ３／ｈ

硬岩の場合　運搬距離Ｌ＝１，６ｋｍ　　サイクルタイムＣｍ＝１７，３ｍｉｎ
作業量Ｑ＝２１，９ｍ３／ｈ

積み込みは、２，０ｍ３級のトラクタ−ショベルを使用しての一連作業。
上記のトラククタ−ショベルの能力から、ダンプトラックが３台は能力の均衡からして必要である。

本線切土と盛土の本格的な施 工開始状態。

７．土工事重機使用計画

７−１　）　作業日数の算定（延作業日数）

延作業日数　Ｄ＝総土工量　Ｖｍ３／　一日当り作業量Ｑｄ（ｍ３／ｄ）

一日当り作業量　Ｑｄ＝運転時間当り作業量Ｑ（ｍ３／ｄ）＊一日当り運転時間　Tｄ（ｈ／ｄ）

ここで、一日当り運転時間　Tｄ＝６，５（ｈ／ｄ）　　　暦日数＝作業日数＊１／稼働日数率

この工区では、稼働日数率は　０．５を採用した。

運転時間率　　６，５／８，０＝０．８１

７−２）　ブルワ−クの場合

V＝１１５，４９４ｍ３　．．．．．．．（盛土換算）　　　平均距離　　　L＝２９，０ｍ

２１ｔ級ブルド−ザ−の場合にて掘削作業を行う。　　表にて算定している、Ｑ＝１０１ｍ３／ｈ

（　Ｌ＝４０ｍ　Ｅ＝０．８）　　

Ｑｄ＝Ｑ＊Ｃ/Ｌ＊Ｔｄ＝１０１＊０．９／１．３＊６．５≒４５０ｍ３／ｄ

延べ作業日数　Ｄ＝Ｖ／Ｑｄ＝１１５，４９４／４５０＝２５６　　（台．日）

７−３）　キャリワ−クの場合

Ｖ＝１９０，７０３ｍ３　（盛土換算）　　　平均距離　Ｌ＝１２１ｍ

２２ｍ３級キャリオ−ルスクレ−パ−にて掘削、運搬を行う。

牽引及び補助には、３２ｔ級ブルド−ザ−を使用する。　上記の資料より３台

運土距離　Ｌ＝１５０ｍとすれば、上記の計算式より　Ｑ＝９５ｍ３／ｈ　　地山換算

Ｑｄ＝Ｑ＊Ｃ＊Ｔｄ＝９５＊０．９＊６．５≒５５０ｍ３／ｄ

延べ作業日数Ｄ＝Ｖ／Ｑｄ＝１９０，７０３／５５０＝３４７　（台．日）

７−４）　ショベルとダンプの場合

Ｖ＝２８３，３７２ｍ３（盛土換算）　　平均距離　Ｌ＝２０２６ｍ

２．０ｍ３級のトラクタ−ショベルにて積込みし、１１ｔ級のダンプトラックにて運搬する。

トラクタ−ショベル　　Ｑｓ＝６４，０ｍ３　ｍ３／ｈ　　（ほぐした状態）

１１ｔ級ダンプトラック　Ｑｄ＝１７，２ｍ３／ｈ　　　　　（　　　″　　　）

Ｑsd=Ｑs*Ｃ/Ｌ*Td=64,0*0.9/1.3*6,5=288m3/d

QDd=Qd*C/L*Td=17,2*0.9/1.3*6,5=77m3/d

トラクタ−ショベル　D＝V／Qｓｄ＝２８３，３７２／２８８＝９８４（台．日）

ダンプトラック　　　D＝V／QDｄ＝２８３，３７２／７７＝ ３６８０（ 台．日）

この一連作業の掘削、集土は２１ｔ級のブルド−ザ−にて行う。

Q＝７９ｍ３／ｈ　　　（L＝５０ｍ　　E＝０，８）

Qｄ＝Q＊C/L*Tｄ＝７９＊０．９／１．３＊６，５＝３５５ｍ３／ｄ

D＝V／Qｄ＝２８３，３７２／３５５＝７９８（ 台．日）

以上のような計算を延々として、全体の工種の日数計算をする。

標準土工量は、トラクタ−ショベル２８８ｍ３／ｄ＊４台＝１１６０ｍ３／ｄ

工期を１００日として、設定すると上記の稼働率０．５とすれば暦日数は２００日となる。

全体の必要機械計画は、トラクタ−ショベル４．９台／日、ダンプトラック１８．３台／日

２１ｔ級ブルド−ザ−は、４台／日が作業日には必要な組み合わせである。

その他、タイヤロ−ラ−１５トン級を１台常備しておく。

機械能力、機械工程計画までを長々と書いたが、機械施工、盛土施工は次回に予定します。