コーン指数の計算

コーン指数の式（JIS A 1228）

qc ＝ Qc ÷ A × 10³

qc はコーン指数（kN/m²）、Qc は平均貫入抵抗力（N）、A はコーン先端の底面積（mm²）です。JIS A 1228「締固めた土のコーン指数試験方法」では、先端角30°・底面積324mm²（3.24cm²）のコーンを、モールドに締め固めた供試体の中央に毎秒10mmの速さで貫入させ、貫入量50mm・75mm・100mmのときの貫入抵抗力の平均を Qc とします（有効数字3桁に丸める）。qc は小数点以下1桁に丸めます。

単位の換算

1 kgf ＝ 9.80665 N、1 kgf/cm² ＝ 98.0665 kN/m²、1,000 kN/m² ＝ 1 MN/m² ＝ 1 N/mm² です。古い荷重計は kgf 表示のことがあるので、単位を取り違えないようにします。

計算例

貫入抵抗力が 95・100・108 N なら Qc ＝ 101 N、qc ＝ 101 ÷ 324 × 1,000 ＝ 311.7 kN/m² です。湿地ブルドーザ（300以上）は走れる目安を満たし、普通ブルドーザ（500以上）は満たしません。

建設機械の走行に必要なコーン指数（目安）

出典：土木研究所の不良土対策マニュアルの紹介資料、河川土工マニュアル（国土技術研究センター）の図を引いた酒井重工業の技術資料。2つの資料で一致した機種だけを載せています。

建設発生土の土質区分（コーン指数による）

貫入抵抗力とコーン指数（底面積324mm²）

※入力した内容はお使いのブラウザの中だけで処理され、サーバーには送信されません。建設機械の走行に必要なコーン指数は目安で、機種・接地圧・含水比の変化・走行回数で変わります。軟弱地での重機の転倒・沈下は重大な災害につながります。敷鉄板・地盤改良の要否は施工管理者が現地で判断してください。

コーン指数の計算の詳しい解説

コーン指数は、先のとがった円すい（コーン）を土に押し込んだときの抵抗を、コーンの底面積で割った値です。単位は kN/m² で、値が大きいほど土が硬く締まっていることを表します。主に建設機械がその土の上を走れるか（トラフィカビリティ）と、建設発生土をどう使えるかの判断に使われます。

試験の方法は2つあります。一つは JIS A 1228「締固めた土のコーン指数試験方法」で、土を直径100mmのモールドに決められた方法（JIS A 1210 の突固め方法）で締め固め、その中央にコーンを押し込みます。コーンは先端角30°・底面積324mm²（3.24cm²）で、毎秒10mmの速さで貫入させ、貫入量50mm・75mm・100mmのときの荷重計の値を読みます。3つの平均が平均貫入抵抗力 Qc で、これを底面積で割って1,000倍した値がコーン指数 qc です。もう一つは現場の地盤に直接押し込む方法で、地盤工学会のポータブルコーン貫入試験（JGS 1431）によります。

計算そのものは割り算ですが、単位の取り違えがよく起こります。Qc を N、面積を mm² で割ると N/mm² になり、これは1,000 kN/m² に当たるので1,000倍します。底面積を cm²（3.24）のまま使うと100倍ずれます。また、古い荷重計は kgf 表示のことがあり、1 kgf ＝ 9.80665 N で換算しないと約10倍ずれます。100 N の抵抗なら qc は約309 kN/m²、100 kgf なら約3,027 kN/m² と、まったく違う土になります。

建設機械の走行に必要なコーン指数は、機械の接地圧と走り方によって違います。履帯の幅が広く接地圧の小さい超湿地ブルドーザは200 kN/m² 以上、湿地ブルドーザは300以上、普通ブルドーザは15t級程度で500以上、21t級程度で700以上が目安です。タイヤで走るダンプトラックは接地圧が大きく、1,200以上が必要とされます。ブルドーザで敷き均せる土でも、ダンプは乗り入れられないことがよくあるのはこのためです。

この目安は、平らな地盤を同じ機械が繰り返し走る条件を想定した値です。実際の現場では、雨で含水比が上がるとコーン指数はすぐに下がり、走行を繰り返すと土がこね返されてさらに弱くなります。逆に、表面だけ乾いていても下が軟らかいこともあります。目安を少し上回る程度なら、余裕がないと考えるのが安全です。軟弱地で重機が沈んだり傾いたりすると、転倒による重大な災害につながります。

コーン指数は建設発生土の土質区分にも使われます。国の発生土利用基準では、第2種建設発生土が800 kN/m² 以上、第3種が400以上、第4種が200以上、200未満は泥土とされ、区分ごとに使える用途の目安が決まっています。第1種は礫や砂のような土で、コーン指数ではなく土質で区分します。泥土は、標準仕様のダンプトラックに山積みできず、その上を人が歩けないような流動性を呈する状態のものと説明されています。区分の判定では JIS A 1228 で締め固めた試料の値を使います。

なお、JIS A 1228 はコーン指数がおおむね1〜1.5 MN/m² 以下の土に使う試験です。セメントや石灰で改良した硬い土では、別の試験（一軸圧縮試験など）で強さを確かめます。

計算の例です。貫入抵抗力が95・100・108 N なら、平均は101 N（有効数字3桁）で、qc ＝ 101 ÷ 324 × 1,000 ＝ 311.7 kN/m² です。超湿地ブルドーザ（200以上）と湿地ブルドーザ（300以上）は目安を満たしますが、湿地ブルドーザに対しては1.04倍しかなく、ほとんど余裕がありません。普通ブルドーザ（15t級程度で500以上）やダンプトラック（1,200以上）は走れない目安です。建設発生土としては第4種（200以上400未満）に当たります。同じ読みが kgf だった場合は、9.80665倍して約990 N、qc は約3,056 kN/m² になり、まったく違う判定になります。

このツールは、選んだ機種の判定に加えて、機種ごとに目安を満たすかどうかを○×で一覧にします。ブルドーザで敷き均し、ダンプで運び込む現場なら、いちばん厳しいダンプトラックの目安で地盤を見る必要があります。目安を満たさないときは、敷鉄板で接地圧を分散させる、表層を固化材で改良する、湿地ブルドーザなど接地圧の小さい機種に替える、天日で乾かしてから施工する、といった対策を比べます。

建設機械の走行に必要なコーン指数は、土木研究所の資料と、河川土工マニュアルの図を引いた建機メーカーの技術資料の2つで照らし合わせ、一致した機種だけを載せています。タイヤローラは資料によって値の書き方が分かれるため載せていません。

業界・現場での使い方

よくある間違い・注意点

• 底面積を cm² のまま計算する — 3.24 cm² で割ると100倍ずれます。mm² で割って1,000倍するか、cm² なら kN/m² への換算を確かめます。
• kgf の読みを N として計算する — 約10倍ずれます。荷重計の単位を必ず確かめます。
• ブルドーザが走れるからダンプも走れると考える — ダンプは1,200以上が目安で、ブルドーザよりはるかに硬い地盤が要ります。
• 晴れた日の値で雨の後も判断する — 含水比が上がるとコーン指数はすぐに下がります。施工の時点で測り直します。

関連する規格・公的資料

• JIS A 1228 締固めた土のコーン指数試験方法（規格票の閲覧） — コーンの寸法・貫入速度・qc の求め方
• 国土交通省 資料3「発生土について」 — 建設発生土の土質区分（コーン指数による区分）
• 一般財団法人 土木研究センター — 建設発生土利用技術マニュアル
• 国立研究開発法人 土木研究所（不良土対策マニュアルの紹介資料） — 建設機械の走行に必要なコーン指数
• 一般財団法人 国土技術研究センター — 河川土工マニュアル
• 公益社団法人 地盤工学会 — JGS 1431 ポータブルコーン貫入試験方法
• 公益社団法人 日本道路協会 — 道路土工要綱・道路土工 盛土工指針
• 一般社団法人 日本建設機械施工協会 — 建設機械のトラフィカビリティの研究
• 国立研究開発法人 寒地土木研究所 — 不良土対策の研究
• 日本産業標準調査会（JISC） — JIS A 1228
• 一般財団法人 土木研究センター「建設発生土利用技術マニュアル」の紹介 — 土質区分の基準と判定の試験方法（JIS A 1228）

※本ツールは公的基準に基づく参考計算です。医療・法務・税務の判断は最新の告示・規格および専門家の判断に従ってください。

よくある質問（FAQ）

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