土木設計とは？
土木設計とは、道路や橋、トンネル、ダム、河川などの土木構造物設計のことです。建築物の設計と同様に、安全性や機能性などの条件をもとに、構造や仕様を設計します。土木設計の業務は図面作成だけでなく、工事の事前調査や工事内容のチェック、近隣住民への説明会も含まれます。土木設計業務の流れは次のとおりです。
| 土木設計業務の流れ | ||
| 1 | 初回協議 | 業務を始めるにあたって、発注者と業務の目的、条件、留意点等について協議します。 |
| 2 | 業務計画書作成 | 業務の実施方針・方法、組織、工程などについて具体的な計画を立て、業務計画書を作成して、発注者に提出します。 |
| 3 | 現地踏査 | 実際に現地に行き、計画地周辺の地形や土地利用状況、交通、構造物、用排水施設、環境など設計計画に必要な現地の概況を把握して記録します。 |
| 4 | 基本条件の設定 | 設計の骨子となる重要な事項を整理し、基本条件として設定します。 |
| 5 | 設計計画 | 基本条件に基づき、測量成果（平面・縦横断図など）を使用して詳細な設計を行います。 |
| 6 | 構造計算 | 構造物の安全性を数値化して計算します。 |
| 7 | 設計協議 | 設計計画案について、発注者と協議して詳細を決定します。 |
| 8 | 図面作成 | 計画に基づき、平面図、縦断図、横断図、構造図などの設計図を作成します。 |
| 9 | 数量計算 | 設計図に基づき、積算を行うための工事数量（工種や工種ごとの施工量、材料の使用量など）を算定します。 |
| 10 | 報告書作成 | 業務の流れや設計成果、留意点などについて取りまとめます。 |
| 11 | 納品 | 発注者に設計図や数量計算書、報告書などの成果を確認してもらい、納品します。 |
| 12 | 完成検査 | 発注者の検査官による検査を受けます。検査では、成果品が業務目的や契約項目・数量に適合しているかを確認されます。技術的な質問に対し、回答を求められることもあります。 |
また、土木設計は概略設計と詳細設計に分かれます。概略設計とはプロジェクトの計画全体の大枠を決める設計です。橋の場合は架構や構造、形状、使用する材料などを決定します。一方、詳細設計は概略設計に基づいて行なう、土木構造物が成立するための詳細な設計のことです。土木設計に必要なカーブの曲率は、ミリ単位の設計が求められます。
建築設計との違い
建築設計とは、住宅やビル、マンション、工場などの建築物を設計することです。建築設計は建築物のデザインや間取りなどを設計する「意匠設計」、骨組みや土台などの中身を設計する「構造設計」、電気や給排水設備など建築物のインフラ設計である「設備設計」に分かれます。土木設計と建築設計の決定的な違いは設計の対象物にあり、土木は橋や道路などのインフラ設備、建築設計はあらゆる建築物が対象です。
土木設計で用いる図面の種類
土木設計における、代表的な図面の種類は次のとおりです。
| 名称 | 概要 |
| 案内図 | 工事箇所と既存の施設の関係、公共座標との関連などを表す図面。 |
| 説明図 | 工事場所の座標、測点系による全体の形状、縦横断面など表す図面。 |
| 構造図 | 個別の構造物の形状や寸法、組み合わせ、材質、仕上げ精度などを表す図面。 |
| 詳細図 | 構造物に使われる単一の部材の形状や寸法、材質、数量などを表す図面。 組み合わせにより、複数の部材を表現することもある。 |
これらは土木設計の図面の大まかな分類です。土木構造物をさまざまな角度から見た図面をその都度作成します。
設計図の種類
土木設計における設計図とは、工事目的の規格寸法、設計施工条件を表す図面のことです。設計図は、以下の16種類に分かれます。
| 設計図の種類 | |
| 位置図 | 鉄筋表 |
| 平面図 | 線形図（座標図） |
| 縦断面図 | 用排水系統図 |
| 標準横断図 | 水路敷高図 |
| 横断面図 | 仮設図 |
| 一般図 | 一般図 |
| 構造図（配筋図等を含む） | 数量計算が目的の展開図 |
| 鉄筋加工図 | その他数量計算が目的の図面 |
土木図面の基本的な記号
土木図面には、縮尺、図面名、図面番号を必ず記載します。図面に書かれる基本的な記号は次のとおりです。
| 土木図面の記号 | 意味 |
| W | 幅 |
| H | 高さ |
| L | style=”font-size:11pt”>延長、距離 |
| i | 勾配 |
| N | 個数 |
ただし、発注者や地方により、記号のルールが異なる場合があるので確認しましょう。
図面の見方【平面図】
平面図とは、構造物を俯瞰で見た形で書いた図面のことです。平面図によく用いる記号は次のとおりです。
| 平面図の記号 | 意味 |
| BP | 道路線形のはじまり（起点） |
| EP | 道路線形のおわり（終点） |
| IP | BPとEPの接線方向核を結ぶ交点 |
| KA | クロソイド曲線のはじまり |
| KE | クロソイド曲線のおわり |
| A | クロソイドの拡大率 |
| BC | 単曲線のはじまり |
| EC | 単曲線のおわり |
| R | 半径 |
| φ | 円形状の直径 |
| KBM | 測量の際に一時的に設置する仮の水準点 |
なお、平面図を見る際は、工事区間の起点と終点を確認することがポイントです。起点と終点を把握することで、工事の全体像を把握できます。また、道路の拡張や構造物の新設のため、ナンバー測点を確認することも大切なポイントです。
図面の見方【縦断図】
縦断図とは、道路などを横から水平方向に見た、測点ごとの高さの関係を表す図面のことです。縦断図で用いられる記号は次のとおりです。
| 縦断図の記号 | 意味 |
| i | 傾き、勾配 |
| EL | 標高 |
| TP | 東京湾平均海面 |
| DL | 基準線 |
| GL、GH | 地盤高 |
| FH | 計画高 |
| HWL | 計画高水位 |
縦断図を見る際は、縦と横の縮尺が違う点に注意が必要です。Hが水平方向、Vが垂直方向を表します。
また、縦断図では、以下の6つの項目をチェックしましょう。
・勾配：勾配は水平に対する傾きのことで、勾配の「％」は1ｍ進むごとに高さが上がるという意味。 勾配と延長をかけ算すると地点の高低差がわかり、高低差の傾き具合が勾配を表す。
・切土高：切土とは地盤を低くするために土を削る作業で、切土高は各測点で切土した高さを表す。
・盛土高：盛土は地盤を高くするために土を盛ることで、盛土高とは各測点の盛土の高さを表す。
・測点：工事前に実施した測量の基準点を指す。
・地盤高：工事する前の地盤の高さを表す。
・計画高：計画高は工事計画で設定された高さを表す。
図面の見方【横断図】
横断図とは、道路などを垂直に輪切りにした断面を表した図面です。横断図は標準横断図と測点ごとに図面があり、構造物の構成がわかります。なお、横断図では、縦断図と同じ記号がよく用いられます。横断図を見る際は、測点ごとの断面をチェックし、その違いを確認するのがポイントです。横断図は縦断図や平面図ではわからない、構造の詳細が確認できます。道路を例にすると、幅員、法面の勾配、舗装構成などが、横断図を見ればすぐにわかります。
土木設計は橋や道路、ダムなどのインフラ整備の設計で、建築設計はビルやマンションなどの建築物の設計を指します。土木設計は概略設計と詳細設計に分類され、さまざまな図面をもとに土木構造物を建設します。施工図において重要な水平図、縦断図、横断図は、どれも記号が多く使われているのが特徴です。各図面で記号の種類と内容が異なるため、それぞれの記号をしっかり覚えましょう。
ベスキャリ建設参照
