松島：

お二人は元々、「土木工学」とは違うところから建設業界に入られていますよね。

奥田：

大学は機械工学でした。周りには自動車業界に進む人が多かったのですが、人と同じ進路というのもおもしろくないな、と思いまして。休学して一度ゲーム会社で働いていたこともあるんです。

松島：

それはまた、大きくキャリアを変えましたねえ。

奥田：

いくつかの作品にプログラマーとして携わりました。ただ、ゲームは作る側よりプレイする側の方が合っているなあと……。改めて「作る」ことを考えた時に出会ったのが建設でした。当時はまだ珍しかったドローン測量の話を聞いて、これはなんだか面白そうだぞと思ったんです。

佐藤：

私は大学で機械工学を学んだあと、大学院では環境科学、その中でも地球化学を専攻していました。河川の堆積物を採取し、多変量解析などの手法を用いて汚染源を特定するような研究をしていました。

松島：

機械、情報、環境科学。そうした分野から建設の世界に入ってくると「土」の「わからなさ」具合に驚いたんじゃないですか？

奥田：

いや、それはもう本当に。

佐藤：

こんなにも一筋縄でいかないものかと。

松島：

機械工学でも「四力」（よんりき）というのを学びますよね。機械力学、材料力学、熱力学、流体力学です。これらは基本的に高校物理の延長線上にあり、確立された体系がある。内容が書き換わることがありません。ところが、土を扱う「土質力学」は教科書こそありますが、力学体系としては、まだ確立されていないんですね。

佐藤：

力学なのに。

松島：

そう、力学の教科書なのに、書かれていることも事実の羅列が多くて、「ここまでわかっています」という記述で止まっている。本質的な部分が説明されていないんですね。教科書では最初に「土は土粒子からできていて、サイズ、形、物性が全体に影響します」という話が出てくるのですが、次の章に進むとそうした話はどこかへ行ってしまい、実験結果に基づいた説明が延々と続きます。原因と結果が結びついていないんですね。

奥田：

その間をつなぐのが数式かと思うのですが、そういうものがあるようでないんですよね。デジタルに携わる人間としては、この曖昧さがすっきりしなくて……。

佐藤：

不確実性が高いですよね。そんな存在でありながら、これを扱う機械には「どんな性状のものにも対応できる」ことが求められるし、つくった構造物の品質は保証しなくてはならない。

松島：

だから私も土質力学が大きらいだったんですよ（笑）！土質力学の教科書は、材料力学から数式を借りてきている部分はあっても、土本来の特性を表す部分は数式化されていません。学んでいても「わかった」という感覚が得られにくいんですね。一方、材料力学はこのくらい力をかけるとこうなる、というふるまいを数学的に説明できます。そちらの方が「きれいだ」と感じていました。

奥田：

鉄やコンクリートなら、方程式が確立されていますもんね。

松島：

でも、研究室で土を扱ううちに考えが変わりました。研究をする中で専門の先生に話を聞くと「ここはよくわからないんだよね」という答えが返ってくるケースが非常に多かった。もしかしたら自分でも新しいことを発見できるかもしれないと思えたのです。体系化された学問というのは、ある意味で完成しきっています。一方、未解明な部分が多い土質力学は、研究者としておもしろく、やりがいがあるところでもあるのですよね。

佐藤：

以前、遊水地の築堤現場で扱った土がものすごく独特で、今でもよく覚えています。陶器が作れそうな粘土質で、そのままでは工事に使えません。改良するため、機械にそれを入れようとするのですが、地山の状態では非常に硬く、入口で詰まってしまいます。
かといって、先に重機で潰して柔らかくしてみると、今度は粘性が強すぎて機械に張り付いてしまう。ベテランのエンジニアも、どうしたものかと、かなり手を焼いていました。

松島：

土はセメンテーションと呼ばれる膠結（こうけつ）作用や化学的作用によって、長い時間をかけて固まっていきます。ところが、力を加えるなどしてその構造を一度変えてしまうと物性が大きく変わることがあるんですよね。

奥田：

機械で土を掘り起こしたり、締め固めたりすることで強度が下がってしまう「こね返し」という現象もありますね。パン生地やハンバーグの種とは違って、力を加えることで弱くなる……というのは直感に反していて、ちょっと驚きでした。人間が手を加えることで性質が変化してしまうというのは、建設材料として考えたときに非常に扱いづらいのですよね。

松島：

鉄やコンクリートといった人工材料なら、このくらいの力を加えたらこのくらい変形する、という数式がありますが、土には存在しません。これは土が土粒子の集合体で、その隙間に含まれる水や空気の量に応じて性質が全く違ってきてしまうからなのですね。考慮すべきパラメーターも土粒子のサイズ、鉱物組成、生成過程、形状など多種多様で、数式によって整理することが非常に難しい。

奥田：

私はいま土質のデータ化に取り組んでいるのですが、そのパラメーターの多さに苦しんでいます……。同じ現場から採取した土でも日時が違えば全く異なる数値を示すこともありますし、ひとかたまりの山から取り出した土が「同じ土」として扱えないことさえあります。どの値を「その現場の値」として採用するべきか、ということには、未だ人間の勘とか経験が必要とされているのが現実なのですよね。

松島：

土の不確実な特性に起因する非効率性を改善したり、よりいいものを低コストでつくれるようしたりといったことを考えると、土のデータ化は絶対に必要です。これには、とにかくデータを集めてデータベースを積み上げていくしかないと考えています。センサーの技術も発達して、建設機械の運転データから土質を推定するといった手法も採れるようになっています。こうして収集した大量のデータがあれば、現在は解析的に解くのが難しい問題も含めて、解決に一歩近づけるのではないかと考えています。

佐藤：

人間が見て、触って判断しているものを、いかに共有できる情報として蓄積していくかというのも重要ですよね。トンネルの掘削を行なうシールドマシンのオペレーターさんは、掘削した土の色や手ざわりを非常に重要視していました。マシンを掘進させるためのジャッキの動作に反映させるのだそうです。「機械屋」からすると「ジャッキの反力を見ればいいのではないか」とも思うのですが、別の要素を見ているのでしょう。

松島：

反力だけでは、掘削した後のことまではわかりませんからね。このくらいの力で押すと、岩はこのくらいのサイズに割れるから搬送しやすい……そういったことまで考え始めると、相当複雑になりますね。そうした経験的に行われていることを、なるべく言語化していくことも重要になると思います。

奥田：

人間の勘や経験に頼るのが必ずしも悪いことではないと思うのですが、「これはこういうものだから」ということにしてしまうと、暗黙知が暗黙知のままで終わってしまいますからね。

松島：

お話してきたような性質を持つのが土質力学ですから、ずっとこれに携わってきた人は当然のこととして受け入れてしまっていることがたくさんあると思うんです。だからこそ、お二人のように異分野を学んできた方からの「なぜ？」という疑問が非常に大切なんです。「当たり前だと思っていたけれど、そういえばなぜだろう？」と考えるような余地が、この分野にはまだたくさんあります。

奥田：

先輩方が土質を判断するとき、よく「チクチク感」とか「ネバネバ感」というような言葉を使います。チクチク感は粒度分布、ネバネバ感は含水比などをあらわしているのだと思いますが、こうした「感覚」をどう引き継ぐかは大きな課題です。経験則をデータ化し、誰もが活用できるようにすることが、次の世代の私たちには求められていると感じます。