土の単位体積重量の目安｜指針ごとの標準値と地下水位の扱い

河川砂防技術基準 設計編と道路橋示方書 Ⅰ共通編の解説は、どちらも「地下水位以下にある土の単位体積重量は、表の値から9を差し引いた値としてよい」としています。河川砂防技術基準は理由も書いています。飽和単位体積重量は表の湿潤単位体積重量より1 kN/m³ 程度重く、そこから水の重さ10 kN/m³（9.8の丸め）を差し引くので、まとめて9を引く、という考え方です（図1）。

NEXCO 設計要領 第一集 土工建設編は、引く値を分けています。地下水位以下の単位体積重量は、表の値から飽和土なら10 kN/m³、不飽和土なら9 kN/m³を引きます。建築基礎構造設計指針は、表そのものに湿潤・飽和・水中の3つの列を持ち、水中の列は飽和の列から10を引いた値になっています。

どの地下水位を境にするかも決めておく必要があります。河川砂防技術基準と道路橋示方書は、施工後の水位の平均値を考えるとし、建築基礎構造設計指針は、常時の荷重には年平均水位程度、地震時には年平均水位に変動幅を考えた値か月平均の最高値を使うとしています。調査時の孔内水位をそのまま使わない理由は地下水位とはで整理しています。

単位体積重量は、室内の土の湿潤密度試験（JIS A 1225）で求めた湿潤密度ρt（g/cm³）に重力加速度を掛けて出します。たとえばρt＝1.80 g/cm³ なら、γt＝1.80×9.81≒17.7 kN/m³ です。

ここで注意したいのは、試料の採り方です。建築基礎構造設計指針は、粒度や含水比などの物理特性は標準貫入試験のサンプラーで採った試料の室内試験で求めるとしたうえで、湿潤密度だけをそこから外しています。標準貫入試験の試料は打ち込みで乱れていて、自然の状態の体積が分からないためです。湿潤密度を測るには、乱さない試料が要ります。乱さない試料を採っていない層は、標準値の表から選ぶことになります。

構造物に働く土圧も、単位体積重量に比例します。河川砂防技術基準 設計編は、静止土圧を Phd＝K₀（γh＋q₀）で求め、静止土圧係数 K₀ は通常0.5と考えてよいとしています。γが1違えば、深さ5 mでは静止土圧が2.5 kN/m²変わります。盛土や埋戻しの荷重、構造物の死荷重に入る土の重さも同じ値から計算します。

単位体積重量は、層ごとに土質と締まり具合を見て、指針の表から選び、地下水位で湿潤と水中を切り替える作業です。孔数と層数が多いほど、転記と計算が積み上がります。サファリテックの地質調査AI「CAMEL」は、柱状図PDF・電子柱状図（XML）からN値・土質・層序を読み取り、案件で使う設計指針を選んで、単位体積重量を含む地盤定数を算出根拠つきで出し、報告書 第1〜5章のドラフト作成までを支援します。どの値を採るかの最終判断は技術者が行い、転記と計算はCAMELに任せられます。詳しくはサービス資料をご覧ください。