土の締固め試験（プロクター）シミュレーター

道路・鉄道の盛土と路盤：道路や鉄道の盛土は、層ごとに敷きならしてローラーで締め固めて造ります。発注図書には「実験室のプロクター最大乾燥密度の○○%以上」という締固め度が指定され、路体で約90%、路床や上部の重要層で約95%以上が一般的な目標値です。現場では砂置換法やRI（ラジオアイソトープ）法で密度を測り、本ツールと同じ計算でその場の乾燥密度を求めて、室内試験の最大乾燥密度と比べて合否を判定します。

フィルダムのコアと堤体：土を主材料とするフィルダムでは、遮水を担うコア（しん壁）の締固めが最重要です。コアは透水性を低く保ち、貯水時の水圧や地震時の変形に耐える必要があるため、最適含水比よりやや湿った側で念入りに締め固めます。締固め曲線とゼロ空気間隙線の関係から、目標の飽和度・空気間隙率に収まっているかを管理します。河川堤防の盛土でも同じ考え方が使われます。

宅地造成・構造物の埋戻し：宅地の造成盛土や、擁壁・暗渠の裏込め、基礎まわりの埋戻しでも締固め管理は欠かせません。締固めが不十分だと、建物の不同沈下や舗装のひび割れ、地中構造物まわりの陥没につながります。狭い場所ではタンパやランマーで層厚を薄く取り、含水比を最適値付近に調整しながら所定の締固め度を確保します。

盛土の品質トラブル解析：「盛土の一部が沈下した」「降雨後に法面が崩れた」といった不具合では、締固め不足や、ウェットサイドで締めすぎたことが原因のことが多くあります。コア採取して含水比と密度を測り、本ツールの計算で当時の飽和度・空気間隙率を逆算すれば、施工時に最適含水比からどれだけ外れていたかを推定できます。これが補修方針や再施工範囲の判断材料になります。

まず最大の誤解が、「湿潤密度が大きい＝よく締まっている」というものです。締固めの良し悪しは必ず乾燥密度で評価します。湿潤密度は土粒子と水を合わせた密度なので、含水比が高いほど水の分だけ重く出ます。含水比のまったく違う2点を湿潤密度どうしで比べても、どちらが締まっているかは分かりません。本ツールも乾燥密度 ρ_d = ρ_bulk/(1+w) を計算しているのはこのためです。現場で密度を測ったら、必ず含水比も同時に測って乾燥密度に換算してください。

次に、「最大乾燥密度と最適含水比は土に固有の定数だ」という思い込みです。これらは「ある締固めエネルギーのもとでの」値であって、エネルギーが変われば値も動きます。締固めエネルギーを上げると、最大乾燥密度は大きくなり、最適含水比は小さく（乾いた側へ）移動します。標準プロクターと修正プロクターで規定エネルギーが約4.5倍違うのはこのためで、両者の締固め曲線は別物です。現場の締固め機械が室内試験より大きなエネルギーを与えるなら、現場の方が高い密度に達することもあります。室内試験のどの規格・エネルギーで出した値かを必ず確認してください。

最後に、「締固め曲線がゼロ空気間隙線を超えてもグラフの誤差だろう」と見過ごすことです。ゼロ空気間隙線は飽和度100%という物理的な上限であり、現実の土がこれを超えることは原理的にあり得ません。プロットした点が線を突き抜けたら、それはグラフの誤差ではなく、含水比の測定ミス、土粒子の比重 Gs の取り違え、あるいはモールド容積の誤りを示す明確な警告サインです。本ツールでも、入力した条件によっては飽和度が100%を超える非現実的な値になることがあります。その場合は質量・容積・比重・含水比の入力値を見直してください。