I-1 持続可能な建設業の実現について(5)地質調査会社に勤務している技術者が回答するならｰ令和7年度技術士第二次試験問題〔建設部門〕

Geminiに問題を入れて回答をしてもらっていたのですが、キーワードの羅列みたいで、あれをどんだけまとめてもB判定のような気がしました。
Geminiに「地質調査会社に勤務している技術者」の回答と追加で入れて出してもらってみました。
色々引っかかる部分は有りますが、上位10％に捻り混もうと思うと、こういう内容も添加する必要がある気がします。それぞれ得意分野がありますから、それを匂わせる論文が理想なのかもしれません。

地質調査会社勤務の技術者の立場から、技術士第二次試験問題 I-1 の問いに、以下の通り回答します。

地質調査会社は、社会資本の「地盤」という最も基礎となる要素を担い、設計・施工・維持管理の全フェーズにおいて、地盤の安定性、地下の安全性、自然災害リスクの評価を通じて、建設業の持続性と地域の安全確保に貢献します。

1. 3つの技術課題とその内容 (設問1)

建設業がその役割を果たし続けるために、地質調査会社の技術者としての立場から、以下の3つの技術課題を抽出します。

2. 最重要課題と複数の解決策 (設問2)

1．最重要技術課題の選定

最も重要と考える技術課題は、インフラの長寿命化に資する地盤・地下構造物劣化情報のデジタル化と評価手法の標準化です。

選定理由:

地質調査技術者の役割は、設計・施工段階のリスク低減に加え、インフラの維持管理フェーズにおいて、構造物の安全を支える地盤の健全性を担保することにあります。老朽化が進む中で、構造物単体の補修だけでなく、地盤変状に起因する事故や機能不全を防ぐことが、社会の持続性を確保し、将来の財政負担を抑制する上で最も重要であるため、この課題を最優先とします。

2．複数の解決策

(1) 高度な非破壊・非接触型点検診断技術の確立と標準化

• 解決策の概要: 地盤調査会社が持つ物理探査技術を応用し、地中の劣化・空洞・変状を効率的かつ高精度で診断する技術を確立します。

• 技術的詳細:

  • 地中レーダー（GPR）の高精度化: GPRのデータ解析にAIを導入し、埋設管周辺の空洞、道路下の空洞、トンネル覆工の裏込め不良などを、技術者の判断に依存せず自動で、かつ定量的に検出する手法を標準化します。

  • 弾性波探査による地盤改良効果の検証: 補強後の地盤改良体の品質・均一性を非破壊で迅速に評価する技術を確立し、施工品質の信頼性を高めます。

  • リモートセンシングの活用: 衛星搭載SAR（合成開口レーダー）を用いて、広域インフラ周辺の地盤の緩やかな隆起・沈下を非接触で常時モニタリングする技術を確立します。

(2) 地盤・構造物情報の統合デジタルツインの構築

• 解決策の概要: 既存の地質調査データ（ボーリング、土質試験）をBIM/CIMモデルと統合し、インフラの健全性を地盤と一体でシミュレーションする地盤デジタルツインを構築します。

• 技術的詳細:

  • 地盤データベースの整備: 過去のボーリングデータ、地下水位変動、地震記録などを三次元地盤モデルとして統合・管理し、経時的な地盤の変化を追跡できるプラットフォームを構築します。

  • 劣化シミュレーションの高度化: 地盤デジタルツイン上で、構造物と地盤の相互作用を考慮した劣化予測シミュレーション（例：地下水変動による土圧変化、地震時の液状化リスクの変化）を実施し、予防保全の最適なタイミングを導出します。

  • 情報のオープン化: 機密性の高い情報を除き、地盤情報をオープンデータとして公開・共有することで、地域の防災対策や都市計画に貢献します。

(3) モニタリング技術を活用した予防保全型防災への貢献

• 解決策の概要: 地盤の専門家として、IoTセンサーを用いた常時監視システムを導入・運用し、地盤災害やインフラの急激な変状の予兆検知を担う体制を構築します。

• 技術的詳細:

  • リアルタイム地盤変位監視: 土砂災害リスク箇所や老朽化した斜面構造物に傾斜計や間隙水圧計を設置し、クラウド経由でリアルタイムにデータを収集します。

  • AIによる異常検知: 収集データから、AIが豪雨時や地震後の地盤の異常な挙動を早期に検知し、インフラ管理者や地域の防災担当者にアラートを発報するシステムを構築します。これにより、従来の定期的な巡回点検では発見できなかったリスクを低減し、災害時の「地域の守り手」としての役割を強化します。

    
    

3. 将来的な懸念事項とそれへの対策 (設問3)

懸念事項 1：デジタル技術への依存による地盤の「肌感覚」の喪失と技能の空洞化

専門技術を踏まえた考え

AIによる自動診断やリモートセンシングが普及すると、技術者が実際にボーリングコアを観察し、土を触り、地下水の状態を五感で判断するといった、地盤技術者に不可欠なアナログな技能が衰退する懸念があります。特に、AIが誤った診断を下した場合や、複雑で不均質な地盤構造に直面した場合、現場の状況を正しく解釈する能力が失われ、重大な設計ミスや施工不良、ひいては事故につながるリスクがあります。

対策

• VR/ARを用いた複合技能伝承: 熟練技術者が採取したボーリングコアの観察記録や地質判定のプロセスをVR/ARコンテンツとしてデジタルアーカイブ化し、若年技術者に仮想空間での臨場感ある技能訓練を提供します。

• デジタルと現場技能のハイブリッド評価: 補修・補強設計や重要構造物の点検において、AI診断結果とコア観察や室内試験結果といったアナログな現場情報を必ず突き合わせ、技術者が最終的な判断を下すプロセス（Human-in-the-Loop）を義務付けます。

• 地盤技術者の専門性の明確化: ICT技術を駆使したデータ解析と、伝統的な地質・土質工学の技能の両方を習得した**「ジオDX推進技術者」**の資格や認証制度を確立し、技術者の継続的な研鑽を促します。

懸念事項 2：地盤データの機密性・資産価値に伴うサイバーセキュリティリスク

専門技術を踏まえた考え

地盤情報は、地下資源の有無、建設コスト、不動産の資産価値、さらにはテロ対策など、国家安全保障や経済活動に直結する機密性の高い情報です。地盤デジタルツインや常時監視システムがクラウド上で連携されることで、サイバー攻撃によるデータの改ざん、漏洩、インフラの監視システムの機能停止といったリスクが増大します。特に、災害予兆検知システムが停止すると、「地域の守り手」としての機能が損なわれるため、強靭なセキュリティが必須です。

対策

• ブロックチェーンを用いたデータ真正性の担保: 地質調査報告書やモニタリングデータの記録にブロックチェーン技術を適用し、データの非改ざん性を確保します。これにより、データの信頼性が損なわれるリスクを防ぎます。

• ゼロトラストセキュリティモデルの導入: 地盤データ連携基盤において、ネットワーク内外のアクセスを問わず、すべてを信頼しないゼロトラストセキュリティモデルを導入し、厳格な認証・認可を要求します。

• OT（制御技術）セキュリティの強化: IoTセンサーや監視システムの制御ネットワーク（OT）を、一般的なITネットワークから分離・防御し、インフラの物理的な制御システムへのサイバー攻撃を防ぎます。

懸念事項 3：高度な調査・監視技術の初期コスト増大による地方自治体・中小企業の予算負担

専門技術を踏まえた考え

非破壊探査機器、AI診断ソフトウェア、IoTセンサーネットワークの導入は、地方自治体や小規模な維持管理業務を担う中小企業にとって、大きな初期投資となります。このコスト負担が、維持管理技術の高度化を阻害し、地域インフラの維持管理格差を拡大させ、最終的に社会の持続性を損なう懸念があります。

対策

• 地域間での共同利用・シェアリングモデルの構築: 高度な非破壊探査機器やAI解析プラットフォームを、複数の自治体や地質調査会社間で共同利用・シェアリングできる仕組みを構築し、個別の初期投資コストを大幅に削減します。

• 地方公共団体への財政支援とLCC評価の義務化: 国が地方自治体に対し、CBM導入のためのセンサー設置やデータ連携基盤構築に対する財政支援を強化します。また、高度化による長期的なライフサイクルコスト（LCC）削減効果を定量的に評価し、予算要求の根拠とするよう義務付けます。

• 地方発注者向けの技術基準標準化: 中小企業でも導入しやすいよう、非破壊検査やモニタリングの簡易的な実施方法と評価基準を国が標準化し、地方発注工事での適用を促進します。

4. 業務遂行に必要な要件 (設問4)

1．技術者としての倫理の観点

• 地盤情報の公正な開示とリスクの適正評価:

  • 地質調査技術者は、設計・施工・維持管理の全段階で、地盤のリスク（災害リスク、変状リスク）を過小評価せず、常に客観的かつ公正なデータに基づいて評価・報告しなければなりません。特に、コストや工期に有利になるように、調査結果を恣意的に解釈・修正することを避けます。

  • AI診断の結果に盲従せず、自身の工学的知識と現場の肌感覚をもって最終的な判断を下す責任を負います。

• 秘密保持と公共の利益のバランス:

  • 顧客の地盤データは資産価値に直結する機密情報ですが、土砂災害の危険性など、公共の安全に関わる情報を発見した場合は、速やかに適切な関係者に報告する義務を果たします。

2．社会の持続性の観点

• 持続的な技術力と担い手の確保:

  • 地質学、土質工学、ICTを融合させた**「ジオDX技術者」を継続的に育成し、高度な維持管理技術の担い手を確保することで、建設業全体の技術力の持続性**に貢献します。

  • IoTセンサーや非破壊探査の導入により、危険な現場作業（例：高所での近接目視）を削減し、技術者の労働環境改善と安全性の向上を通じて、建設業の魅力を高めます。

• 地域防災への貢献とレジリエンスの強化:

  • 地域の地盤特性や過去の災害データに関する知見を自治体と共有し、ハザードマップの精度向上や災害時の緊急地盤調査に迅速に対応します。

  • 予防保全型管理（CBM）を推進することで、インフラの機能停止リスクを最小限に抑え、地域社会のレジリエンス（強靭性）を強化します。

    
    

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