柱状改良のセメント量の計算｜径・改良長・本数から固化材の量（t）を求める

柱状改良の固化材（セメント系固化材）の量は、円柱の改良体の体積に添加量を掛けて求めます。

柱状改良の固化材の量の式

1. 断面積（m²）＝ π ÷ 4 × 径（m）²
2. 杭長1m当り改良材使用量 ｖ（t/m）＝ 断面積 × 添加量（kg/m³）÷ 1,000
3. 杭一本当り改良材使用量 Ｖ（t/本）＝ ｖ × 杭長 Ｌ1 ×（1 ＋ ロス率 Ｋ）
4. 固化材の使用量（t）＝ Ｖ × 本数

3つ目の式は、国土交通省の令和8年度 土木工事数量算出要領 8.2（スラリー撹拌工）の式「Ｖ=ｖ×Ｌ1×（１＋Ｋ）」です。同じ所は、改良材使用量を杭施工本数ごとに区分して算出し、杭長1m当り改良材使用量も算出するとしています。このアプリは、改良体の断面を径の円として ｖ を求めます。

設計書の例（ロス 10% 相当）

近畿地方整備局 奈良国道事務所の設計書（スラリー撹拌工・単軸施工 φ2000）は、改良体1本の固化材を次のように計上しています（単価表 単-1〜3号・打設長は上から 11.5 m・11.8 m・10.7 m）。ｖ は杭長1m当り改良材使用量（t/m）、設計書の数と式の数は1本あたり（t）です。

3つとも ｖ × Ｌ1 × 1.10 と一致し、ロス 10 % 相当です。掛けているのは杭長 Ｌ1 で、打設長ではありません。単-1号は 91本なので、固化材は 538.378 t です（5.916 t × 91本）。淀川河川事務所の設計書（二軸施工 φ1600）も、0.503 t/m × 杭長 23.3 m × 1.10 ＝ 12.892 t と、同じ 1.10 倍で計上しています。

杭長と打設長（空打ち）

改良長は、固化材が入る長さ（杭長 Ｌ1）です。打設長 Ｌ は杭長 Ｌ1 に空打部長さ Ｌ2 を加えた長さで、空打ちの部分には固化材が入りません（土木工事数量算出要領 8.2 の参考図）。改良長に打設長を入力すると、空打ちの長さの分だけ固化材が多くなります。

径ごとの断面積と杭長1m当りの量

添加量 100 kg/m³ のときの杭長1m当り改良材使用量（ロスを含まない）です。100 kg/m³ は計算の例の値で、添加量は配合試験で決めます。

断面積は径の2乗に比例するので、径が 2倍なら固化材の量は 4倍です（φ1000 と φ2000）。

杭径の区分と、二軸施工

土木工事数量算出要領 8.2 は、スラリー撹拌工の施工方法と杭径を次のように区分しています。

• 単軸施工: 杭径 φ800〜φ1200（3 m＜Ｌ≦10 m）・φ1000〜φ1600（10 m＜Ｌ≦30 m）・φ1800、φ2000（3 m＜Ｌ≦27 m）
• 二軸施工: 杭径 φ1000（3 m＜Ｌ≦40 m・変位低減型を含む）・φ1600（変位低減型 3 m＜Ｌ≦36 m）

二軸施工の1本当り改良断面は、同じ要領の図で、2つの円を重ねた形（幅 1000 mm・長さ 1800 mm）です。円1つの断面ではないので、このアプリでは計算しません。設計書の杭長1m当り改良材使用量 ｖ が分かっているときは、ｖ × 杭長 ×（1 ＋ ロス率）× 本数で求めます。

計算の例

φ1000・改良長 8 m の改良体を 20本、添加量 250 kg/m³・ロス率 10 % で施工するときの計算です。

1. 断面積 ＝ π ÷ 4 × 1.0 m × 1.0 m ＝ 0.785 m²
2. 杭長1m当り ＝ 0.785 m² × 250 kg/m³ ÷ 1,000 ＝ 0.1963 t/m
3. 1本あたり ＝ 0.1963 t/m × 8 m × 1.10 ＝ 1.728 t
4. 使用量 ＝ 1.728 t × 20本 ＝ 34.558 t（改良体の体積は 125.66 m³）

途中の数は丸めずに計算しているので、表示の数どうしを掛けた数と最後の桁が違うことがあります。

出典

• 国土交通省「令和8年度 土木工事数量算出要領」第1編 2.2.1 安定処理工・8.2 スラリー撹拌工・8.3 中層混合処理工
• 国土交通省 近畿地方整備局 奈良国道事務所「大和北道路美濃庄町地区改良工事 工事設計書（公表資料）」スラリー撹拌工（令和7年3月）
• 国土交通省 近畿地方整備局 淀川河川事務所「Ｒ７下島地区高規格堤防地盤改良工事 工事設計書（公表資料）」スラリー撹拌工（令和8年3月）