締固め度の計算方法と基準値は？品質管理のポイントも！（現場密度：最大乾燥密度：締固め率：品質基準：砕石施工など）

土木・建設工事において、締固め度は品質管理の中核を担う重要な指標です。

道路や盛土、造成工事などあらゆる現場で「締固め度が基準を満たしているか」という確認は欠かせません。

しかし、締固め度の計算方法や基準値について、正確に理解できているでしょうか。

現場密度や最大乾燥密度、締固め率といった専門用語が混在するなかで、正しい知識を持つことが現場の品質を守ることに直結します。

この記事では、締固め度の計算方法と基準値を中心に、品質管理のポイントまでわかりやすく解説いたします。

締固め度とは何か？計算式と基準値の全体像を把握しよう

それではまず、締固め度の基本的な概念と計算方法について解説していきます。

締固め度とは、現場で締め固めた土の乾燥密度が、室内試験で得られた最大乾燥密度に対してどの程度の割合に達しているかを示す指標です。

土木工事における品質確認の基本中の基本であり、この数値が基準を下回ると、地盤沈下や構造物の変状につながるリスクがあります。

締固め度の計算式とは

締固め度の計算式はシンプルで、以下のように表されます。

この計算式から、現場密度が最大乾燥密度に近づくほど締固め度が高くなることがわかります。

現場密度は砂置換法やRI計器などの試験方法で求め、最大乾燥密度は室内締固め試験（プロクター試験）によって得られる値です。

どちらの値も正確に測定することが、信頼性の高い締固め度算出の前提となるでしょう。

最大乾燥密度と最適含水比の関係

最大乾燥密度を正しく理解するには、最適含水比との関係を知っておく必要があります。

土は含水比によって締まりやすさが大きく変わり、ある特定の含水比のときに最も効率よく締め固められるという特性があります。

その含水比が最適含水比であり、そのときに得られる乾燥密度が最大乾燥密度です。

室内締固め試験では、複数の含水比で締固め試験を行い、乾燥密度と含水比の関係曲線（締固め曲線）を描くことで最大乾燥密度と最適含水比を求めます。

現場施工では、この最適含水比に近い状態で締固め作業を行うことが品質確保の基本となるでしょう。

締固め率と締固め度の違い

締固め率と締固め度は混同されやすいですが、意味が異なります。

締固め度は前述のとおり「現場乾燥密度 ÷ 最大乾燥密度 × 100」で求める割合です。

一方、締固め率は盛土材料の体積変化を表す指標であり、締固め後の体積を締固め前の体積で割った値を指す場合と、土量換算係数として使われる場合があります。

土量計算の現場では、ほぐし土量・地山土量・締固め土量の関係を示す土量変化率（Ｃ値・Ｌ値）が用いられ、これが締固め率に相当します。

品質管理の文脈で「締固め率」という言葉が出てきたときは、どちらの意味で使われているか文脈を確認することが大切です。

締固め度の基準値はどのくらい？工種別に確認しよう

続いては、締固め度の基準値について工種別に確認していきます。

締固め度の基準値は工種や使用材料、適用する仕様書によって異なります。

一般的な基準値として最もよく参照されるのは、土木学会や国土交通省の各種基準書に定められた値です。

道路盛土・路体・路床の基準値

道路工事における締固め度の基準は以下のとおりです。

工種・部位	締固め度の基準値	備考
路体（盛土下部）	90％以上	道路土工指針準拠
路床（盛土上部）	92％以上	舗装設計の基盤となる部分
河川堤防	90％以上	河川土工マニュアル準拠
宅地造成	90％以上	宅地造成等規制法関連基準
砕石路盤	修正CBR・平板載荷試験で確認	密度管理よりも支持力管理が主

路体よりも路床の基準値が高く設定されているのは、路床が舗装の直接の支持層となるため、より高い品質が求められるからです。

特に路床は、設計CBR値を満足する地盤支持力が確保されなければなりません。

締固め度の確認と合わせて、現場CBR試験や平板載荷試験による支持力確認も重要なプロセスとなるでしょう。

砕石施工における締固め管理の特徴

砕石路盤や裏込め砕石の締固め管理は、土の締固め管理と考え方が異なります。

砕石材料は粒度が粗く間隙が多いため、土と同様の締固め試験が適用できない場合があります。

砕石の締固め管理では、密度による管理よりも支持力や変形量による管理が主流となっています。

具体的には、平板載荷試験による地盤反力係数（K値）や、プルーフローリングによる変形確認などが用いられます。

砕石路盤の仕上がり精度は舗装の耐久性に直結するため、転圧回数管理と合わせて支持力確認を徹底することが求められます。

基準値を下回った場合の対応方法

締固め度が基準値を下回った場合は、ただちに対策を講じる必要があります。

主な対応策としては、転圧回数の追加、含水比の調整（散水または乾燥）、締固め機械の変更・増強などが挙げられます。

含水比が最適含水比から大きく外れている場合は、いくら転圧を繰り返しても基準値に達しないケースもあるため、材料の含水比管理が締固め度確保の根本的なポイントといえます。

場合によっては盛土材料そのものを入れ替えることも選択肢となるでしょう。

締固め度の測定方法と試験の種類

続いては、締固め度を測定するための試験方法と種類について確認していきます。

現場での締固め度確認には複数の試験方法があり、それぞれに特徴があります。

適切な方法を選択することが、正確な品質管理につながるでしょう。

砂置換法による現場密度試験

砂置換法は、最も基本的な現場密度試験方法です。

試験手順は、現場で穴を掘って土を採取し、その穴の体積を既知の密度を持つ標準砂で置き換えることによって求めます。

砂置換法はJIS A 1214に規定されており、信頼性の高い試験方法として広く普及しています。

ただし、試験に時間がかかることや、試験者の技量に結果が左右される面があることには注意が必要です。

RI計器（放射性同位元素）による測定

RI計器は放射線を利用して土の密度と含水比を同時に測定できる機器です。

砂置換法と比較して、短時間で多点の測定が可能であることが最大のメリットです。

表面透過法と後方散乱法の2種類があり、測定深さや現場条件によって使い分けられます。

RI計器は放射線を使用するため、取り扱いには放射線障害防止法に基づく資格と管理が必要です。

近年ではRI計器に代わる非放射線型の電気式密度計（EDG）も普及してきており、現場の安全管理面からも注目されています。

突固めによる土の締固め試験（室内試験）

最大乾燥密度を求めるための室内試験が、突固めによる土の締固め試験です。

JIS A 1210に規定されており、試験方法の違い（使用モールド・ランマー・層数）によってA〜Eの5種類に分類されています。

現場で使用する締固めエネルギーと室内試験のエネルギーをできるだけ対応させることが、正確な最大乾燥密度の設定につながります。

試験方法	モールド内径	ランマー質量	適用粒径
Ａ法	100mm	2.5kg	19mm以下
Ｂ法	150mm	2.5kg	37.5mm以下
Ｃ法	100mm	4.5kg	19mm以下
Ｄ法	150mm	4.5kg	37.5mm以下
Ｅ法	150mm	4.5kg	53mm以下

粒径の大きい材料ほど大きなモールドを使用し、締固めエネルギーの大きい試験方法が選択される傾向があります。

適切な試験方法の選定が、現場に即した最大乾燥密度の取得に不可欠です。

品質管理のポイントと現場での注意事項

続いては、締固め度管理における品質管理のポイントと現場での注意事項を確認していきます。

数値の計算や試験だけでなく、現場全体の管理体制を整えることが真の品質確保につながります。

含水比管理が締固め品質を左右する

締固め品質において、含水比管理は最も重要な管理項目のひとつです。

施工時の含水比が最適含水比から大きく外れていると、いくら転圧しても目標の締固め度に到達しません。

含水比の測定には乾燥炉法（JIS A 1203）が基本ですが、現場では簡易測定器や電子レンジを用いた簡易法も活用されます。

日々の気象条件に応じた含水比のモニタリングが、品質の安定につながるでしょう。

転圧回数と締固め機械の選定

締固め機械の種類と転圧回数は、締固め度に大きな影響を与えます。

使用する締固め機械は、材料の種類や層厚に応じて適切なものを選定することが重要です。

機械の種類	主な用途	適した材料
ロードローラー	路盤・盛土の仕上げ転圧	砕石・砂質土
タイヤローラー	盛土・路床の転圧	粘性土・砂質土
振動ローラー	砕石路盤・岩砕の転圧	砕石・礫質土
タンピングローラー	粘性土の締固め	粘性土・高含水比土
プレートコンパクター	狭小箇所・構造物周辺	砂・砂利

転圧回数は事前の試験施工（まき出し試験）によって決定するのが基本です。

試験施工では、まき出し厚・転圧回数・機械の組み合わせを変えながら最適な施工条件を見つけることが求められます。

試験頻度と記録管理の徹底

品質管理では試験の実施頻度と記録の整備も重要です。

国土交通省の施工管理基準では、盛土の締固め度試験の頻度として「1,000m²ごとに1回以上」などの基準が定められています。

試験頻度は工事の規模や重要度によって異なりますが、少なすぎると品質のばらつきを見逃す恐れがあります。

試験結果はデータシートに記録し、試験箇所の位置図とともに整理しておくことで、後から品質の傾向分析が可能になるでしょう。

電子納品が求められる現場では、データの電子化と保存形式にも注意が必要です。

締固め度に関するよくある疑問と実務的な対応

続いては、締固め度に関するよくある疑問と実務的な対応策を確認していきます。

現場で実際に発生しやすいトラブルや判断に迷うケースについて解説いたします。

岩砕や再生材料の締固め管理はどうする？

岩砕や再生砕石などの材料は、粒径が大きく室内試験で最大乾燥密度を求めることが難しいケースがあります。

このような場合は、支持力管理（平板載荷試験・CBR試験）や変形量管理（プルーフローリング）を採用することが一般的です。

再生アスファルト混合物を路盤に使用する場合も、適切な締固め管理基準の設定が必要となります。

使用材料に応じた試験方法の選択と、仕様書・設計図書との整合確認を忘れないようにしましょう。

構造物周辺の締固め不足を防ぐには

擁壁やボックスカルバートなどの構造物周辺は、大型機械が入れないため締固め不足になりやすい箇所です。

構造物周辺の締固めには、プレートコンパクターやランマーなどの小型機械を使用します。

小型機械は締固めエネルギーが小さいため、層厚を薄く（20cm以下）設定し、丁寧に転圧することが重要です。

構造物への衝撃荷重を避けながら確実に締め固めるには、施工手順の事前計画と現場での細かな管理が欠かせません。

降雨後の施工再開判断の目安

降雨後の施工再開は、含水比の回復を確認してから行う必要があります。

目視での確認に加え、簡易含水比測定やトラフィカビリティーの確認（コーン指数測定）が判断の参考になります。

コーン指数が400kN/m²以上あれば普通ブルドーザーの走行が可能とされており、施工再開の目安のひとつとなっています。

雨水がたまった箇所や軟化した表面はスキャリファイヤーで掻き起こし、含水比を下げてから転圧を再開することが品質確保につながるでしょう。

まとめ

この記事では、締固め度の計算方法と基準値、品質管理のポイントについて解説いたしました。

締固め度は「現場乾燥密度 ÷ 最大乾燥密度 × 100」で求められ、工種によって90〜92％以上が基準値となっています。

品質管理においては、含水比管理・適切な機械選定・試験頻度の確保・記録の整備が四大ポイントです。

砂置換法やRI計器などの試験方法を正しく使い分け、現場条件に応じた柔軟な対応が求められます。

締固め度の基本をしっかり押さえることで、現場品質の向上と施工トラブルの防止に役立てていただければ幸いです。