建設部門 必須科目 解答者03 道路 専門:道路設計

予想問題 Ⅰ-4

我国では、現在及び将来にわたる公共工事の品質確保とその担い手の中長期的な確保・育成を目的として、平成26年6月に「公共工事の品質確保の促進に関する法律」(公共工事品確法)、「公共工事の入札及び契約の適正化の促進に関する法律」(入札契約適正化法)及び「建設業法」の改正を受け、同年9月に公共工事品確法に基づく「基本方針」及び入札契約適正化法に基づく「適正化指針」が閣議決定された。こうした状況下で、公共工事等において以下の問いに答えよ。

(1)公共工事の品質確保に関して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し、分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考えられる課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共有して新たに生じるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を技術者としての倫理、社会の持続性の観点から述べよ。

1.公共工事品確法、入札契約適正化法及び建設業法の改正のポイント

(1)公共工事品確法                     

・災害時における緊急対応の充実強化

災害時において災害復旧や支援物資を運搬するためにも交通機能を確保する必要がある。

(2)入札契約適正化法

・施工に必要な工期の確保

BIM/CIM活用によりコンカレントエンジニアリングによりラップ施工を行い、工期の短縮を図る。

(3)建設業法

・建設業の働き方改革の促進のための改正

現場の急速な高齢化と若者離れが進んでいることから、限りある人材の有効活用するためICT等の普及により生産性を向上させる必要がある。

2.最も重要な課題とその対応策

・災害時における緊急対応の充実強化

(1)災害状況の確認

・ドローン等を活用して災害状況を把握して、現況において運搬可能ルートを把握

(2)広域道路ネットワーク

・基幹道路と緊急輸送道路、基幹道路間のアクセス道路を強化することによりネットワークの向上

(3)高速道路の4車線化

・4車線化による災害時における暫定2車線運用

3.新たに生じるリスクと対応      

(1)新たに生じるリスク

震災後、画像や映像だけでは斜面がどの程度安全性を有しているかを判断するのは不可能であり、その後の雨天や余震等により斜面崩壊を生じる可能性がある。また、アクセス道路、4車線化の推進により新たに道路を構築するに当たり、斜面等の地形を改変する可能性がある。そのため、地すべりの誘発や斜面を不安定化させる可能性がある。

(2)対応

・机上調査や地質調査を実施して地すべり、崩壊地、軟弱地盤の分布、地下水位等を把握して抑止工や抑制工により斜面の安定を図る。また、斜面の安定解析を実施して施工時における斜面掘削時の安全性を確認した。

4. 技術者倫理と社会持続性

(1)技術者倫理                  

技術者倫理も高めて業務を遂行するには、橋梁や道路のレジリエンス、レジスタンを考慮して、速やかにネットワーク機能を回復させて社会の持続可能性を確保する必要がある。これは技術士倫理綱領の第2項「持続可能性の確保」に相当する。 

(2)社会持続性

社会持続可能性を高めて業務を遂行するには、自然災害に対する強靭性(レジリエンス)を強化する必要がある。これはSDGsの17の目標の「気候関連災害や自然災害に対する強靭性(レジリエンス)及び適応能力を強化(13.1)」に相当する。

予想問題 Ⅰ-5 答案形式

2020年世界各地においてコロナウイルスが蔓延し、我国においても2020年4月に緊急事態宣言が発令された。それに伴い建設業においても在宅勤務、テレワーク等が推奨されるようになり、働き方が大きく見直されている。今後、在宅勤務やテレワークを推奨していく際に必要となるリスク管理、緊急事態宣言が発令されても業務を実施できる事業継続計画(BCP)について以下の問いに述べよ。

(1)緊急時における働き方について、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し、分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考えられる課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共有して新たに生じるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を技術者としての倫理、社会の持続性の観点から述べよ。

1.多面的な課題を抽出

(1)建設現場における三密回避及び健康状態の確認

作業開始前においてサーモグラフィーカメラを利用して、作業員の体温計測を行い健康状態の確認を行う。現場作業や移動時、食事や休憩、打合せ時における三密を回避する必要がある。

(2)現場における新たな意思疎通方法

朝礼等による作業員への説明事項は、テレビ通話ツール等を活用して現場・事務所間の遠隔開催を実施する。また、Web(TV)会議やメール・電話による対面の打合せ等を削減する。

(3)遠隔臨場

建設現場において「段階確認」、「材料確認」と「立会」を必要とする作業に遠隔臨場を適用する。これにより、人との接触回数を少なくしてコロナウイルスへの感染を防止する。

2.最も重要と思われる課題と対応策

建設現場における三密回避及び健康状態の確認

(1)3Dモデルによる工事把握でテレワーク等の推奨

 ドローンにより現況地形を高速で点群データ化し、3Dデータを収集する。コンピューター上に完成形の3Dモデルを作成し、設計、施工から維持管理までの全工程で活用する。これにより、建設現場や現場事務所にいなくても現場関係者がリアルタイムに現場の状況を確認できる。また、日々の工事出来形や数量を把握でき、現況地形と完成地形の比較、土量計算等も可能となる。よって、テレワークや在宅勤務を推奨することが可能となる。

(2)サーモグラフィー等を用いた作業員の健康管理

現場で作業を開始する前に、作業員は専用のQRコードをスキャンする。そこから健康フォームに体温等を記入することにより、現場責任者は作業員の健康状態を把握することができる。感染が判明した人、疑わしい人が出た場合、接触した可能性がある他の作業員にも警告することが可能となる。

現場作業等で作業員間の距離が2m以内で作業する際には、飛沫感染を防止するためにフェイスカバーリングを装着させて作業を実施させる。

(3)ICT建機の自動化(リモート)による三密回避

GNSS(グローバル衛星測位システム)による位置情報と3Dの設計データ、アーム制御システムにより、作業機操作のオート化が可能となる。また、建設機械にWEBカメラをこまめに設置することにより、建設機械の操縦を実機に搭乗しているのと同等レベルにリモート(遠隔)化することが可能となる。これにより、現場作業における三密を防止することができる。

3.リスクと対応

(1)リスク

 WEBカメラ等による映像だけでは施工時において地質状況の把握、斜面の安定状況等を判断できない。そのため、間違った判断をしてのり面崩落を生じる可能性がある。

現地で使用する補強材料等のサンプルがないと使用材料を間違えて、強度不足により早期損傷や第三者損害を与える可能性がある。

(2)対応

 現地確認を実施する際には事前に体温管理を行い、十分な対面距離を確保する。そのため、現地調査のグループ分けを行い少人数での実施、フェイスガード、手袋の装着等の徹底を行う。

 材料サンプルを相手側に事前に郵送して、使用する補強材等に間違いや意思疎通に違いが生じていないかを確認する。

4.技術者倫理と社会持続性

3Dモデルによる適切な工事工程の提案、ICT建機の自動化等により作業員の安全を確保する。施工時における事故防止は公衆の安全にもつながる。これは技術士倫理綱領の第1項「公衆の利益の優先」に相当する。

社会持続可能性を高めて業務を遂行するには、withコロナの観点で業務を実施する必要がある。作業員における健康状態の電子化、フェイスガード等を活用することで作業員の健康状態を把握、確保しならが現場作業を実施することができる。これはSDGsの17の目標の「危険因子緩和及び危険因子管理のための能力向上」に相当する。

建設部門 必須科目 解答者06 鋼コン 専門:鋼橋

予想問題 建設部門 必須科目

 近年、気候変Ⅰ-1動に伴う暴風や暴雨などによる被害が頻発しており、今後も被害が繰り返されることが予想されることに加え、南海トラフ地震がマグニチュード89の規模で今後30年以内に7080%の確率で発生する可能性も示唆されている。一方で、想定以上の外力に対するハード対策が進められているが、完了までには相当の期間が必要となる。したがって、事前の補強対策が完了するまでの間は、想定以上外力による災害が発生することを前提にした上で、早期復旧に向けた技術力が求められている。

(1)建設部門における想定外の外力による被害からの早期復旧をするに際し、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じるリスクとその対策について述べよ。

(4)(1)(3)を業務として遂行するにあたり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

予想問題Ⅰ-1解答 簡易答案

1、早期復旧に向けた課題と分析

(1)インフラ寸断による災害地復旧の遅延

 想定以上の外力で道路橋などのインフラが崩壊し、冗長性が低いインフラネットワークが寸断することで、補修・補強の実施部隊のアクセス不能で応急復旧困難

(2)契約手法、資機材不足による応急復旧の遅延

 応急的に道路を復旧するための仮橋ユニットや架設に必要なクレーン等の資機材及びそれらの施工者の事前確保に向けた契約や協定未締結で復旧着手遅延

(3)技術者・予算不足による復旧遅延(ICT技術の活用)

 少子高齢化による税収減少かつ建設技術者の高齢化により、復旧に必要な予算、人材が不足し、復旧スピードが低下する。

2、ICT技術による復旧の早期化

(1)高精度カメラ搭載のドローンによる詳細目視調査の効率向上

(2)3次元データCIMの活用による補修・補強設計の効率化

(3)各補修ステップの自動モニタリング施工管理で手戻りによる工程遅延防止

3、新たなリスクと解決策

リスク①:ICT技術による技術者支援により、現場事故や失敗経験に基づく、不測な事態への判断力を現場技術者が養えず、事故が発生

対策①:現場経験が豊富なベテラン技術者の経験を机上及び現地での研修で若手技術者へ継承し現場判断力を補完する

リスク②:ICT技術の適用工種拡大や国交省の直轄工事以外への水平展開に必要なIT技術者数が不足しており、品質や施工能率向上が拡大しない。

対策②:ICT技術の改良やメンテナンス可能なIT技術者育成と新規採用促進。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)技術者倫理を高めてICT技術適用工種拡大するため、ICT機器やUAVの故障や落下による第三者被害に対しフェールセーフ追加などのリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術者倫理綱領の第1条に相当

(2)社会持続可能性を高めてICT技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8.8に相当

予想問題Ⅰ-1解答 完成答案

1、早期復旧に向けた課題と分析

(1)インフラ寸断による災害地復旧の遅延

 設計想定時以上の地震により、道路橋などのインフラ構造物が崩壊し、道路ネットワークの冗長性が低いため、被災地へのアクセスが寸断された。そのため、補修・補強の実施部隊の応急復旧が困難となり、被災地域の復旧が遅延する。

(2)契約手法、資機材不足による応急復旧の遅延

 応急的に道路を復旧するための仮橋ユニットや架設に必要なクレーン等の資機材及びそれらの施工者の事前確保に向けた契約や協定が未締結であった。そのため、復旧の着手が遅延し、被災地への物流も寸断され、被害が増大する。

(3)技術者・予算不足による遅延(ICT技術の活用)

 少子高齢化による税収減少かつ建設技術者の高齢化により、復旧に必要な予算、人材が不足し、復旧スピードが低下する。そのため、ICT技術により全復旧プロセスの生産性を向上させ、早期復旧を図る。

2、ICT技術による復旧の早期化

(1)UAVの活用による損傷部材の測量・計測早期化

 三次元レーザースキャナー搭載のUAVにより、損傷した鋼道路橋の点群データを取得し、CIMデータへコンバートし、変形状態に応じた補修設計を実施する。これにより、通常、仮設足場や機械足場を設置し人力で変形量を測量・計測作業を省人化し工期短縮する。

(2)3次元データCIM補修・補強設計

 取得した点群は、三次元CADデータ及び解析モデルへ変換し、変形に応じた部材設計で手戻りを防止し、骨組み解析のモデル作成を省力化する。その際、作成した補強部材や解析モデルは、共通仕様で作成し、プラットフォームへ保存し、ライブラリー化することで、類似構造における損傷が発生した際の、パラメトリック設計に活用することで将来の設計省力化を図る。

(3)補修ステップの自動モニタリング工程遅延防止

 施工ステップ毎の各部材の応力変動を事前解析し、モニタリング値と比較しながら施工することで、設計思想通りの補強効果を検証しながら施工することで、施工不具合による手戻りを防止し、工程遅延を回避する。 

3、新たなリスクと解決策

リスク①:

 ICT技術による技術者支援により、現場事故や失敗経験に基づく、不測な事態への判断力を現場技術者が養えず、事故が発生する。

対策①:

現場経験が豊富なベテラン技術者の経験を机上及び現地での研修で若手技術者へ継承し現場判断力を補完する。さらに、AR技術と組み合わせることで、習熟度に応じたプログラムを作成し、提供することで、効率的で効果的に若手技術者の人材育成を実施する。

リスク②:

 ICT技術の適用工種拡大や国交省の直轄工事以外への水平展開に必要なIT技術者数が不足しており、品質や施工能率向上が拡大しない。

対策②:

 ICT技術の改良やメンテナンスを実施するためのIT技術者をシステム部門技術者から育成するとともに、中途採用を含め、新規採用を促進することで技術者を確保する。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)技術者倫理を高めてICT技術適用工種拡大するため、ICT機器やUAVの故障や落下による第三者被害に対しフェールセーフ追加など各リスクに応じた対策を事前に立案しリスクを最小化するリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術士倫理綱領の第1条の「公衆利益と安全性の確保」に相当する。

(2)社会持続可能性を高めてICT技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8の「すべての人々に生産的で働きがいのある雇用を促進する。」に相当する。

 予想問題 Ⅰ-2

 少子高齢化により担い手不足が深刻化していることに加え、新型コロナ拡大によるテレワークなどにより働き手が減少する一方で、戦後の高度経済成長時に整備された膨大なインフラ老朽化が進行している。そのような状況下で、持続可能なインフラメンテナンスサイクルの確実な実施が求められていることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設分野におけるインフラに対し適切な維持管理を継続するに際して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じるリスクとその対策について述べよ。

(4)(1)(3)を業務として遂行するにあたり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

予想問題Ⅰ-2解答 簡易答案

1、インフラメンテナンスサイクルの確実な実施に向けた課題と分析

(1)アクセス困難な部位に対する目視点検

 5年に一度の法定点検が2巡目に入り、補修必要なインフラ構造物の選択と集中が必要で、アクセス困難箇所でも目視相当の確実な点検が必要

(2)ICT対象工種を維持管理にも拡大し、補修・補強の推進 

 少子高齢化で予算不足、建設技術者大量離職、かつ、高度成長期に大量整備されたインフラ構造物老朽化のため、ICT技術を維持管理にも適用し、補修補強を推進

(3)新技術・データ活用によるメンテナンスの効率化

 土工で普及しているICT技術を他工種へ水平展開し、建設全プロセスの効率化。また、設計、施工、維持管理で個別管理されているデータ活用し効率向上必要

2、新技術による点検診断、補修補強、記録サイクルの効率化

(1)高精細カメラ掲載ドローンで人間アクセス困難部位の目視点検しデータ登録

(2)三次元レーザースキャナで構造物を計測、CIM取込プラットフォームへ登録

(3)計測データは共通プラットフォームでクラウド保管し各ステージで連携活用

3、新たなリスクと解決策

リスク①:3次元データを各ステージで共通プラットフォームへ保管し連携するためのデータ管理技術者が不足しており、対象工事の拡大が遅延

対策①:メンテナンスサイクルの各ステップで作成した三次元データを総括的に管理できるデータ管理技術者の育成及び新規採用の拡大。

リスク②:管理データ量の急激な増加により、クラウドサーバーのスピードが低下し、日常のデータ利用に支障が発生し、業務効率低下

対策②:リモートデスクトップ形式とVPN形式の両立によりデータ管理の冗長性を確保するため、クラウドサーバーのダウン時にもVPNでの接続を可能とする。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)技術者倫理を高めてインフラメンテナンスサイクル確立のため、クラウドアクセス集中によるシステムダウンによる支障に対し、フェールセーフ追加などのリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術者倫理綱領の第1条に相当

(2)社会持続可能性を高めてデータ管理技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8.8に相当

 

予想問題Ⅰ-2解答 完成答案

 

1、メンテナンスサイクルの課題と分析

(1)アクセス困難な部位に対する点検

 横構や対傾構によりアクセス困難な桁端部下面や、超高所のような、アクセス困難箇所に対して、小型のドローンに高精度カメラを搭載し、近接目視相当の点検を実施し、2巡目の点検を確実に実施し、補修が必要な箇所を確実に発見・診断し、適切な補修を実施する。

(2)ICTをメンテナンス設計・施工へ拡大

 土工や浚渫などの大規模な工種に適用されているICT施工を維持管理にも適用拡大する。ドローンに、点検には高精細カメラを、また、変形損傷には、三次元レーザースキャナで、変形状態を記録し、CIMモデルとして、CADデータ化及び解析モデルへ変換し、補修設計の効率化を推進する。

(3)点検・補修データベースのプラットフォーム化

 点検データ及び補修データは、建設時に作成したCIMへ橋梁単位で属性情報として保存し、長期修繕計画の立案の効率化を行う。また、データベースは、共通プラットフォーム上で、点検部門、設計部門、補修部門が常時アクセス可能とし、最新の情報を保つことで、時期点検方針の立案や、補修時期の見極め、また、長期修繕計画の精度を向上させる。

2、ICT技術によるメンテナンスの生産性向上

(1)CIMを活用した補修・補強設計

 三次元レーザースキャナで構造物を計測し、点群データ化し、CIMプラットフォームへ登録し、補修設計を効率化する。設計した部材もプラットフォーム上のライブラリーに保管し、将来の類似設計の際のパラメトリック設計の基礎データとし、効率化する。

(2)RPAとAIによる設計自動化

 橋梁の最低限の寸法・形状と収束条件を設定することで、AIによる初期条件の設定と、RPAによる繰り返し計算の自動化により、設計の効率化を図る。Aiの初期条件設定には100例程度の過去の類似設計事例を真相学習させ、設計精度を確保する。

(3)ウェブベースのCADと解析の実施

 従来、個々のPCにて実施していた、CAD作成や構造解析計算をWEB上のAPIを通じて実施できるシステムを構築することで、在宅時、客先及び現場での操作が可能となり、設計プロセスの効率化と関係者との合意形成の早期化が可能となる。

3、新たなリスクと解決策

リスク①:

 3次元データを各ステージで共通プラットフォームへ保管し連携するためのデータ管理技術者が不足しており、対象工事の拡大が遅延する。

対策①:

 メンテナンスサイクルの各ステップで作成した三次元データを総括的に管理できるデータ管理技術者の育成及び新規採用の拡大。

リスク②:

管理データ量の急激な増加により、クラウドサーバーのスピードが低下し、日常のデータ利用に支障が発生し、業務効率低下

対策②:

リモートデスクトップ形式とVPN形式の両立によりデータ管理の冗長性を確保するため、クラウドサーバーのダウン時にもVPNでの接続を可能とする。

4、技術者倫理と社会的継続性の要件

(1)技術者倫理を高めてインフラメンテナンスサイクル確立のため、クラウドアクセス集中によるシステムダウンによる支障に対し、フェールセーフ追加などのリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術者倫理綱領の第1条の「公衆の利益と安全の優先」に相当する。

(2)社会持続可能性を高めてデータ管理技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8の「すべての人々の人間らしい、働きがいのある雇用促進」に相当する。

予想問題 Ⅰ-3

 新型コロナウィルス感染拡大により、テレワークの浸透等、現場における感染リスクの低減が求められており、少子高齢化による人材不足する中で、現場におけるさらなる生産性の向上が求められている。こうした状況下で、情報化技術を活用したさらなる生産性向上を推進する必要があることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)コロナ渦における社会変化に応じて、建設部門に求められる、情報技術による生産性向上について、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じるリスクとその対策について述べよ。

(4)(1)(3)を業務として遂行するにあたり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

予想問題Ⅰ-3解答 簡易答案

1、情報化技術を活用した生産性向上に向けた課題と分析

(1)ICT建設機械の適用拡大し、さらなる施工効率化

 リモートオペレーションによる現場作業を効率化するため、建設機械への自動運転機能を付加し、また改善を行うためのIT技術者の育成と採用の拡大必要

(2)3次元CIM適用範囲拡大し、さらなる建設プロセス効率化 

 CIMの適用を国交省直轄事業から地方公共団体へ拡大し、また、詳細設計から予備設計や、維持管理や点検計画活用のためのデータ一元管理に必要な人材確保必要

(3)非接触・リモート型への働き方への対応

 コロナウィルス感染リスクの軽減のため、建設現場での対面での意思疎通や設計段階における解析やCAD製図の際の対面指導のリモート化が必要 

2、非接触・リモート型への働き方での課題と解決策

(1)リモートデスクトップ技術によるテレワークでの設計作業環境維持

(2)タブレットを用いた建設現場内の意思疎通で3密回避

(3)自動運転による建設機械導入でリモートオペレーション化し感染リスク軽減

3、新たなリスクと解決策

リスク①:自動運転等の技術者支援により、現場事故や失敗経験に基づく、不測な事態への判断力を現場技術者が養えず、事故が発生

対策①:現場経験が豊富なベテラン技術者の経験を机上及び現地での研修で若手技術者へ継承し現場判断力を補完する

リスク②:ICT技術の適用工種拡大や国交省の直轄工事以外への水平展開に必要なIT技術者数が不足しており、品質や施工能率向上が拡大しない。

対策②:ICT技術の改良やメンテナンス可能なIT技術者育成と新規採用促進。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)技術者倫理を高めてICT技術適用工種拡大するため、ICT機器等の故障による第三者被害に対しフェールセーフ追加などのリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術者倫理綱領の第1条に相当

(2)社会持続可能性を高めてICT技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8.8に相当

予想問題Ⅰ-3解答 完成答案

1、情報化技術による生産性向上の課題と分析

(1)三次元レーザースキャナ搭載のUAVでの測量

 三次元レーザースキャナを搭載したドローんにより対象構造物の三次元点群データを取得し、業務の効率化及び三密を回避する。併せて、点群データには事前に設定したGNSS(衛星による測位システム)で座標と紐づけることで、構造物全体のCIMデータ化の精度を向上させる。

(2)3次元CIMを活用した補修・補強設計

 CIMの対象を大規模な工事や国交省直轄工事から、小規模なメンテナンス工事や地方公共団体へ拡大することで、設計業務の効率化を進める。

(3)ICT建設機械の適用拡大

 既存の建設機械でもアドオンでセンサーやGNSSアンテナやタブレットを装備し、ICT建機化することで、施工の効率化を実施し、かつ、建設現場での対面での意思疎通や、オペレーションの指導時の三密を回避する。さらに現場内に他接続で低遅延性の5G回線を装備することで、建設機械への自動運転機能を付加し、施工ステップの自動計算に基づく遠隔操作によりさらなる効率化を推進する。

2、CIMのメンテナンスへの適用による効率化

(1)CIMを活用した補修・補強設計

 三次元レーザースキャナで構造物を計測し、点群データ化し、CIMプラットフォームへ登録し、補修設計を効率化する。設計した部材もプラットフォーム上のライブラリーに保管し、将来の類似設計の際のパラメトリック設計の基礎データとし、効率化する。

(2)RPAとAIによる設計自動化

 橋梁の最低限の寸法・形状と収束条件を設定することで、AIによる初期条件の設定と、RPAによる繰り返し計算の自動化により、設計の効率化を図る。Aiの初期条件設定には100例程度の過去の類似設計事例を真相学習させ、設計精度を確保する。

(3)ウェブベースのCADと解析の実施

 従来、個々のPCにて実施していた、CAD作成や構造解析計算をWEB上のAPIを通じて実施できるシステムを構築することで、在宅時、客先及び現場での操作が可能となり、設計プロセスの効率化と関係者との合意形成の早期化が可能となる。

3、新たなリスクと解決策

リスク①:

 3次元データを各ステージで共通プラットフォームへ保管し連携するためのデータ管理技術者が不足しており、対象工事の拡大が遅延する。

対策①:

 メンテナンスサイクルの各ステップで作成した三次元データを総括的に管理できるデータ管理技術者の育成及び新規採用の拡大。

リスク②:

管理データ量の急激な増加により、クラウドサーバーのスピードが低下し、日常のデータ利用に支障が発生し、業務効率低下

対策②:

リモートデスクトップ形式とVPN形式の両立によりデータ管理の冗長性を確保するため、クラウドサーバーのダウン時にもVPNでの接続を可能とする。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)リスクマネジメントで公衆利益・安全を確保

 技術者倫理を高めてインフラメンテナンスサイクル確立のため、クラウドアクセス集中によるシステムダウンによる支障に対し、フェールセーフ追加などのリスクマネジメントで公衆の安全性を高める。これは技術者倫理綱領の第1条の「公衆の利益と安全の優先」に相当する。

(2)一時休業・復職システム導入で雇用の促進

 社会持続可能性を高めてデータ管理技術の着実な浸透と発展拡大のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い技術者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8の「すべての人々の人間らしい、働きがいのある雇用促進」に相当する。

予想問題 Ⅰ-4

 人口減少、少子高齢化、税収の減少に加え、高度成長期に大量に整備されたインフラ構造物の老朽化が深刻化している。そのような状況に加え、コロナ拡大に伴い現場における働き手不足や感染防止の観点から、ICTや、AI、ロボットなどの新技術の活用によるさらなる生産性向上が求められていることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設部門におけるさらなる生産性向上に必要な技術開発を進めるに際し、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じるリスクとその対策について述べよ。

(4)(1)(3)を業務として遂行するにあたり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

1、技術開発に向けた課題と分析

(1)開発を実施する体制の整備・支援し、開発を啓発

 産官学連携体制の強化や異分野との融合が必要。競争的資金等の助成制度を拡充し、民間の技術研究開発意欲を促進させるためのインセンティブの充実

(2)開発成果の普及と国際的な展開し、市場を拡大

 新技術の普及促進のための新技術活用システムの整備・充実が必要。アジア等の諸外国と連携強化し、技術開発成果の海外への普及と国際市場への展開を促進

(3)開発の基盤整備・マネジメントし、開発・実装サイクルを推進

 開発に必要となる人材育成の仕組み構築、知的財産戦略を展開し、知財の保護や活用を推進。技術施策と一体的にロードマップ化し、進捗管理、情報共有。

2、開発成果の普及と国際展開

(1)新技術活用システムで、設計時、入札時、施工時のインセンティブ付与

(2)開発助成として、具体な技術を公募し、開発ステージに応じた助成を実施

(3)日本とアジアで共通する災害の対応技術を国際標準化し研究活動と一体化

3、新たなリスクと解決策

リスク①:国際展開における相手国との交渉長期化で事業の遅延・中断

対策①:リスクを事前に見込んだリスクマネジメントを実施し、想定リスク毎の対応策を立案しておき影響を最小限とする。

リスク②:共同開発者間で費用や権利の割合についての交渉決裂し開発・実装遅延

対策②:共同開発に関わる目的、役割分担を明確にした秘密保持契約を締結する。

4、業務遂行に必要な技術者倫理と社会的継続性についての要件

(1)技術者倫理を高めて技術開発を推進するため、開発者間で役割分担、費用負担、成果知的財産の取扱をあらかじめ相互に取り決め、信用を失うようなトラブル回避に努める。これは技術者倫理綱領の第8条「相互の協力」7条「信用の保持」に相当

(2)社会持続可能性を高めて技術開発の推進のため、OB、女性、及び外国人技術者の出産や一時帰国を前提とした休業・復帰システムを整備し、安全・安心な労働環境を促進することで、多様で厚い開発者層を安定構築する。これはSDGsの17の目標の8.8に相当

建設部門 必須科目 解答者08 土質・基礎 専門:土質

予想問題 Ⅰ-1

 我が国では、中長期を見据えた社会経済状況の利活用が求められる。社会資本整備を巡っては、加速するインフラ老朽化、切迫する巨大地震や激甚化する気象災害、人口減少に伴う地方の弊害、激化する国際競争という構造的課題に直面している。こうした状況下で、建設分野においても社会資本整備の効率化が必要不可欠となっていることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設分野における社会資本整備の効率化に関して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

1. 社会資本整備の効率化の課題

①ICTの活用による効率化:ICTを活用した省力的なメンテナンスや施工により、老朽化したインフラの早急な整備を行うことで、社会資本整備の効率化を図る。

②交通ネットワーク整備による効率化:道路交通のリダンダンシー確保や高規格幹線道路のミッシングリンク解消による交通ネットワークを構築。これにより、移動時間短縮や定時性・物流の向上により、効率的な社会資本整備が可能となり、また、切迫する巨大地震や激甚化する気象災害に対する迅速な避難や救助が可能となる。

③官民連携による効率化:民間の資金・ノウハウを最大限活用するとともに、多様なPPP/PFIの活用を重点的に推進する。これにより、人口減少に伴う地方自治体が厳しい財政状況の中で民間資金の活用を拡大して、効率的な社会資本整備を図る。

2.ICT技術の積極的な活用

①UAVによる三次元測量:空中写真に比べ機械経費が安く、容易に撮影が行えるUAVにより3次元測量を行う。これにより、自動処理や測量の省力化を可能にすることで、コストダウン、作業の効率化を図る。

②CIM・BIMによる3次元設計:CIM・BIMによる3次元設計を行うことで設計の可視化を行う。これにより、合意形成の迅速化を図り、設計ミス、設計の手戻りの低減、設計変更が容易となり、効率的に業務を遂行することができる。

③MC建設機械による施工:設計で作成した3次元モデルをMC建設機械と連携させて、高さ、勾配等を自動制御することで、施工における作業の効率化を図る。

3.解決策に共通して生じるリスクとそれへの対策

①リスク:5年後の情報化社会ではICTに依存した業務形態となり、ICT機器の故障やGPS精度の低下により、業務が滞り工期遅延による経済損失が発生する。

②対策:ICT技術者の育成や拡大、ICT機器やメンテナンス業者の増大を図り、急なトラブルでも業務が遂行できるようにする。

4.業務を遂行するに当たり必要となる要件

①技術者としての倫理:UAVの3次元測量、CIM・BIMの3次元設計、MC施工、ICT技術者の育成、技術者倫理を高めるため、UAV不良による墜落事故や情報セキュリティー対策など、ICT導入に伴うリスクマネジメントを整備して安全性を確保する。

②社会の持続可能性の観点:UAVの3次元測量、CIM・BIMの3次元設計、MC施工、ICT技術者の育成を遂行するに当たり、社会の持続可能性を高めるために、女性や多様な人材を起用するダイバーシティーに取り組み、ジェンダー平等を実現する。

予想問題 Ⅰ-2

 人工減少を迎えた我が国では、建設部門に限らずあらゆる産業で働き手の確保が大きな問題となっており、建設業においては、i-Constructionの取り組みによる生産性の向上が求められている。こうした状況下で、日本国内のみならず全世界において新型コロナウイルス感染症の蔓延により、感染対策の必要があることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設分野において、新型コロナウイルス感染症が蔓延する中で生産性を維持するために、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

(1)  感染防止を意識した生産性維持の課題

①リモートセンシングによる非接触化:人との密接により感染するため、遠隔作業や無人化により、非接触化を実現してウイルス感染を防止する。

②人員変動による3密回避:人との密集により感染するため、時間差による打合せの分散化や作業員配置のブロック分けを実施して、3密を回避してウイルス感染を防止する。

③サーモグラフィーによる健康管理:現場作業前にサーモグラフィーカメラにより体温計測、健康状態の確認を行ってから作業を開始して感染防止を図る。

(2)ICT技術の全面的な活用による解決策

①WEB監督による生産性の維持:ウェアラブルカメラなどにより映像データをリアルタイムに配信した監督検査等、対面主義にとらわれない非接触化により施工を管理する。3密を避け、生産性の維持と感染防止を図る。

②5G施工による生産性の維持:大容量・低遅延・多数同時接続の特性を持つ5Gを活用して、同時に多数の建設機械を導入することで、無人化施工及び遠隔地からの操作を行い、生産性向上と感染防止を図る。

③UAV・GNSSによる生産性の維持:遠隔操作や無人化が可能なUAV・GNSSを使用した三次元測量や管理を行い、レベル確認や丁張設置に必要な人材を無くして、非接触化により業務を遂行する。

(3)解決策に共通して新たに生じうるリスクと対策

①リスク:情報通信技術やリモートセンシングのみの作業形態では、通信障害や機能停止が生じた場合は、通常施工に比べ代替機やICT対応技術者がいないため、業務停止の影響が大きくなる。

②対策:予備機械の確保などあらかじめICT機器のリスクマネジメント整備を行い、急なトラブルにも対応可能にする。

(4)業務を遂行するに当たり必要となる要件

①技術者倫理:WEB監督、5G施工、遠隔測量、情報セキュリティー対策を遂行するに当たり、技術者倫理を高めるため、衛星データで得られた現場周辺位置情報やウェアラブルカメラなどに映り込んだ情報など、業務上知り得た秘密を正当な理由なく他に漏らさない。秘密の保持を堅持する。

②社会持続性の観点:WEB監督、5G施工、データプラットフォーム構築、情報セキュリティー対策を遂行するに当たり、社会持続性を高めるため、女性の能力強化促進を図り、ジェンダー平等を実現する。

予想問題 Ⅰ-3

 我が国は、暴風、豪雨、豪雪、洪水、高潮、地震、津波、噴火その他の異常な自然現象に起因する自然災害に繰り返しさいなまれてきた。自然災害への対策については、南海トラフ地震、首都直下地震等が遠くない将来に発生する可能性が高まっていることや、気候変動の影響等により水被害、土砂災害が多発していることから、その重要性がますます高まっている。こうした状況下で、自然災害は予想をはるかに上回る被害状況へつながる場合があり、気象情報・データの利活用促進や、安全知識等に係る普及啓発による防災リテラシーの強化が必要であることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)大規模な自然災害に対して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

防災リテラシー強化に見る

(1)防災対策の課題

①  変状の早期予測:大規模災害発生時の盛土等の変状の予兆を、内部センサー

により感知して、変状に対する予測を迅速にして早期対策、避難を行う。

②  設計値の引き上げ:大規模災害の過去データから、今後発生する災害の規模

や被害を予測して、浸透池の規模、盛土強度など設計条件のレベルを引き上げることで、予測的対処により対策強化と被害防止を図る。

③耐久性の確認:過去の自然災害や老朽化による擁壁、構造物のひび割れ等を、 ITロボット計測により検知精度を高めることで、大規模災害に対する耐久性を再確認して早期対策、避難を行う。

(2) 変状の早期発見による解決策

①間隙水圧計による把握:大雨等の浸透水による間隙水圧の上昇を盛土内部センサーにより正確に把握して、有効応力の低下による盛土崩壊、すべりの発生を予測して早期対策、避難を行う。

②ひづみセンサーによる把握:地震や大雨による切土斜面のすべりの兆候をひずみセンサーで把握し、斜面崩壊を早期に予測することで対策、避難を行う。

③水位センサーによる把握:豪雨に伴う水位上昇を、河川上流にて水位センサーにより一早く感知して、下流の水位上昇に伴う越流や堤防崩壊の予測を迅速に行うことで早期対策、避難を行う。

(3)解決策に共通して新たに生じるリスクとそれへの対策。

①リスク:常に設置されているセンサーは、定期的なメンテナンスによる動作確認を行わないと、故障や不具合により正確なデータの習得ができない可能性がある。

②対策:災害発生時のみにデーター取得して変状の兆候を確認するのではなく、日ごろからのデータ習得をかねて動作確認する。一つではなく予備も含めて設置。
(4)業務として遂行するに当たり必要となる要件

①技術者理論の観点:変状予測の早期把握、設計条件の引き上げ、耐久性の再確認、センサー動作確認を遂行するに当たり、技術者倫理も高めるため、自動、無人のセンサーなどにより、直接現地に行かなくても自然災害の影響を把握することで、安全性を確保して、公衆の利益の優先を図る。

②社会の持続可能性の観点:変状予測の早期把握、設計条件の引き上げ、耐久性の再確認、センサー動作確認を遂行するに当たり、社会継続性を高めるため、ソフト的にもハード的にも防災に対する整備を行い、女性、子供、高齢者及び障害者、すべての人々の基本的アクセスを確保して、住み続けられる街づくりを行う。

予想問題 Ⅰ-5

低炭素社会・環境保全への対応として、地球温暖化の緩和のみならず生物多様性の確保や循環型社会の形成、あるいは美しい景観の形成や魅力ある空間の保全・創出など多岐にわたる。

 こうした状況下で、建設分野においても環境保全を目的とした再生資源化に向けた取り組みが実施されていることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設分野における環境保全に関して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

 

(1)建設分野の環境保全における課題

①現場発生土の有効利用:盛土等の材料に現場発生土を有効利用することで、処理に伴うトラックの増加、土地の整備などによる排気ガス、森林伐採を減らして環境保全を図る。

②コンクリート塊の再生利用:擁壁裏込めなどに用いる良質材を、コンクリート塊を粉砕して粒度調整した再生砕石を使用することで、新材利用のための地山掘削を防ぎ環境保全を図る。

③軟弱地盤の強度増加による利用:支持力が不足している構造物基礎地盤に対して地盤改良を施し、置換えによる土砂の発生を防止して、運搬に伴う排気ガスを抑制し環境保全を図る。

(2)建設発生土の有効利用の解決策

①改良による強度増加:現場発生土と固化材とで改良を施し、必要な条件まで強度を増加させて利用することで、搬出のための排気ガスを減らす。

②抜気乾燥による施工最適化:軟弱土を抜気乾燥し、最適含水比に調整することで、軟弱土の現場利用を可能にして、搬出のための排気ガスを減らす。

③使用用途による有効利用:現場発生土に対して土質試験を実施し、試験結果に基づいて直接利用可能な状態での使用用途・場所を決めて現場内利用を行うことで、搬出のための排気ガスを減らす。

(3)解決策に共通して新たに生じるリスクと対策

①リスク:改良や抜気、土質試験の実施にはある程度の期間が必要となるため、他作業との調整や工期に影響を及ぼす可能性がある。

②対策:設計の段階から、切土、盛土のバランスや軟弱土などの現場発生土の状態を把握して、あらかじめ使用用途を定めて、スムーズな施工に努める。

(4)業務として遂行するに当たり必要となる要件

①技術者としての倫理:現場発生土の有効利用、コンクリート再利用、基礎地盤改良、発生土利用基準を遂行するに当たり、技術者倫理を高めるため、設計と施工の両方の観点から再生資源化の取組を行い、相互の協力を図る。

②社会持続性の観点:現場発生土の有効利用、コンクリート再利用、基礎地盤改良、発生土利用基準を遂行するに当たり、社会持続性を高めるため、地盤改良に伴う六価クロムの発生など、その他の環境保全にも十分な注意を払い、一人当たりの環境上の悪影響を軽減して、住み続けられるまちづくりを実現する。

予想問題 Ⅰ-6

産業界の多くの分野で、若い世代への技術継承に関する取り組みが行われている。

 こうした状況下で、建設分野において効率よく業務を遂行する中ても、技術伝承が大きな課題にあることを踏まえて、以下の問いに答よ。

(1)建設分野における技術の伝承に関して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

(1)建設分野における技術伝承における課題 

①ICTなどの新技術の把握:建設業のICT化に対応するため、ICTや新技術を利用した締固め管理方法などを伝えて、情報化施工の技術伝承を図る。

②リモートによる技術習得:技術者不足に対応するため、リモートにより技術者の知見を習得して、軟弱地盤の存在などを推論することで、身近に技術者が存在しなくても設計技術の伝承を図る。

③変状原因の理解:土構造物の変状確認において、湧水、地盤傾斜などの地盤状態が与える影響を伝えて、維持管理などにおける技術の伝承を図る。

(2)ICT技術の把握

①UAVによる三次元測量:空中写真に比べ機械経費が安く、容易に撮影が行えるUAVにより3次元測量を行う。これにより、測量の技術向上を図る。

②CIM・BIMによる3次元設計:CIM・BIMによる3次元設計を行うことで設計の可視化を行う。これにより、合意形成の迅速化を図り、設計ミス、設計の手戻りの低減、設計変更の容易を可能とすることで、設計技術の向上を図る

③MC建設機械による施工:設計で作成した3次元モデルをMC建設機械と連携させて、高さ、勾配等を自動制御することで、施工における技術向上を図る。

3.解決策に共通して生じるリスクとそれへの対策

①リスク:ICTに頼り、高さの違いや切土における変状兆候など、現場での目視判断ができず、目の前にいるのにICT機械がないと判断ができなくなる。

②対策:通常の建設機械、測量方法による施工を教育して、応用技術としてICT技術を教育する。通常施工とICT施工の両方の技術を持つ担い手を確保する。

(4)業務として遂行するに当たり必要となる要件

①技術者倫理:ICT技術、リモート、変状原因、通常施工技術を遂行するに当たり、技術者倫理を高めるため、建設生産の自動化で現場作業を減らして、安全性の向上を図り、公衆の利益を優先する。

②社会持続性:ICT技術、リモート、変状原因、通常施工技術を遂行するに当たり、社会持続性を高めるために、社会の持続可能性を高めるために、女性や多様な人材を起用するダイバーシティーに取り組み、ジェンダー平等を実現する。

建設部門 必須科目 解答者10 施工・積算 専門:施工計画

建設部門 必須科目 解答者10 施工計画、施工設備及び積算 専門:施工計画

予想問題 Ⅰ-1   簡易答案1        

Ⅰ-1 中国武漢市で発生した新型コロなウイルスにより世界中で感染が拡がっている。世界全体で死者は8月17日現在で76万人を超え、感染者数約213万人となった。今後も感染拡大が予想されている。我が国においても、新型コロナウイルス感染防止により、3月に緊急事態宣言が出された。建設会社や建設コンサルタント会社でもテレワーク推進、建設現場は一時休止や休工となった。それらにより、生産性が減少し工期が遅延した。しかし今後は経済活動とウイルス感染防止の両立が求められている。このような状況と昨今の建設事情を踏まえ以下の問いに答えよ。

(1)選択する技術部門を担う技術者としての立場で、「新型コロナウイルス感染防止と生産性を向上」と近年の建設事情の両観点から、多面的に課題を複数抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうち、あなたが最も重要と考える課題を1つ挙げ、複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通し生じうるリスクとその低減対策を示せ。

(4)業務遂行における必要な要件を、「公衆の安全、健康及び福祉の優先」と、「社会の持続性確保」の観点から述べよ。

 1.コロナ禍時代での課題

 1)コロナ感染防止:感染すると人手不足による工程遅延が発生。感染防止として建設現場の打合場所休憩所は、利益確保で予算削減するため、狭小が通例。元請けは、ネットワーク工程管理で作業場所が重複しない工程管理を行い、3蜜を防止。

2)情報通信施工で遅延回復:現場休止により工程遅延が発生したため、施工に人力と時間をかけない、情報通信施工で省人・迅速化施工を実現し、生産性向上することで遅延を回復。

3)PC規格標準化で遅延回復:2)同様で、工場で製作する部材を用いるPC規格標準化で、現場に人力と時間をかけない、省人力化施工で遅延を回復。

2.課題と解決策:1)ウイルス飛沫感染防止が最重要課題と考える。

2.3密回避と場所毎の対策

1)(共通)現場は3密を避けられない状況だが、ネットワーク工程管理を応用し、分散作業となる配置工程計画と実施、サーモカメラによる検温自動検出、遠隔カメラで現場状況確認。

2)食事休憩所対策:換気は1時間2回3分実施+機械換気。ネットワーク工程管理を応用し、計画的に作業員の休憩時間を分散化。

3)現場事務所の業務打ち合わせ場所対策:会議は全てリモート会議、協力会社指示伝達事項はメール等の非接触型。

4)朝礼現場作業場対策:元請け伝達事項は職長へSNSで伝達、TV通話等リモート活用、送風機による部屋換気、EV内や各室出入口にセンサーを取付け一定人数以上で警告ブザーを鳴らす装置を設置。現場自宅直行直帰感染リスク低減。

3.新たなリスクと低減策

1)新たなリスク:出入口のドアノブ等を介した接触感染で感染拡大発生。

2)低減策:①建設業の現状では現場管理アプリアンンドパッド等を使った非対面型施工管理で、②将来的にはバーチャル型会議網Zoomや現場へ監視カメラ設置しAI密管理認識し警告アラームを鳴らす。そのカメラは関係者が24H確認可能でリアルタイムな施工指示伝達が可能なソフトの開発とその利活用で、リスク低減。

4.情報通信施工実施は、倫要10の専門技術の力量を向上に該当し、感染防止は、SDGs3.3その他の感染症に対処するに該当。 

 

予想問題 Ⅰ-1   簡易答案2

1.コロナ禍時代での課題:

1)コロナ感染防止:感染すると、人手不足で工程遅延が発生する。建設現場の打合場・休憩所は、利益確保するため、狭小が通例である。3密回避できない受注者は、ネットワーク工程管理の応用で作業場所が重複しない工程管理を行い、工事関係者が3蜜回避で感染防止する。

2)情報通信施工で遅延回復:現場休止で工程遅延が発生する。そのため施工に人力と時間をかけない情報通信施工で省人・迅速化施工を実現し、生産性向上することで遅延を回復させる。

3)PC規格標準化で遅延回復:2)同様で遅延、そのため工場で製作する部材を用いるPC規格標準化で、現場に人力と時間をかけず省人化施工で遅延を回復する。

2.課題と解決策:1)ウイルス飛沫感染防止を最重要課題と考える。

2.感染対策である3密回避と場所毎の対策

1)(共通)現場は、作業効率が低下する為、3密としておきたいが、ネットワーク工程管理を応用し、分散作業となる配置工程計画と実施する。加えて、感染者隔離の為サーモカメラによる検温自動検出チェックする。加えて、遠隔カメラで現場状況確認をすることで、3密を回避することで感染防止する。

2)食事休憩所対策:換気は1時間2回3分実施と第3種機械換気24時間行い、空気感染を防止する。ネットワーク工程管理を用いて、計画的に作業員休憩時間を分散化することで接触を避けることで空気感染を防止する。

3)現場事務所の業務打ち合わせ場所対策:会議は全てリモート会議、協力会社指示伝達事項はメールやSNS等で行い、接触を避けることで空気感染を防止する。

4)朝礼現場作業場対策:元請け伝達事項は職長へ情報通信機器で伝達、TV通話等リモート活用、送風機による部屋換気、EV内や各室出入口にセンサーを取付け一定人数以上で警告ブザーを鳴らす装置を設置する。直行直帰し接触を避け感染リスク低減する。

3.新たなリスクとその低減策

1)新たなリスク:従来通りの対面ビジネスでない為、意思疎通がとれず、安全・品質が低下する。2)低減策:現状では、現場管理アプリのアンンドパッド等を使った非対面型施工管理の利用することで意思疎通を取り、品質向上することでリスク低減する。また、発注者や監督員が遠方から現場を24H確認可能なカメラで、リアルタイムな施工指示伝達が可能なシステムを用いることで、品質低下や工程遅延や事故発生リスクを低減する。将来的には、Society5.0実現で高速通信化をさらに発展させ、バーチャル型会議網Zoomや現場へ監視カメラ設置AI認識で品質・工程・コスト・安全・環境の補助管理を行い、人の目+AIの両面のWチェックで、更にリスクを低減する。

4.必要要件:情報通信施工実施は、倫要10の専門技術の力量を向上に該当し、感染防止は、SDGs3.3その他の感染症に対処するに該当する。 

予想問題 Ⅰ-1   完成答案

1.コロナ禍時代での課題

1)コロナ感染防止

感染すると、人手不足で工程遅延が発生する。建設現場の打合場・休憩所は、利益確保するため、狭小が通例である。3密回避できない受注者は、ネットワーク工程管理の応用で作業場所が重複しない工程管理を行い、工事関係者が3蜜回避で感染防止する。

2)情報通信施工で遅延回復

現場休止で工程遅延が発生する。そのため施工に人力と時間をかけない情報通信施工で省人・迅速化施工を実現し、生産性向上することで遅延を回復させる。

3)PC規格標準化で遅延回復

2)同様で遅延、そのため工場で製作する部材を用いるPC規格標準化で、現場に人力と時間をかけず省人化施工で遅延を回復する。

2.課題と解決策

1.1)ウイルス飛沫感染防止を最重要課題と考え、

感染対策の3密(密集、密接、密閉)回避について場所ごとの対策を以下に述べる。

1)共通)事項

現場は、作業効率が向上のため、3密としておきたいが、ネットワーク工程管理を応用し、分散作業となる配置工程計画と実施する。また、感染者隔離の為サーモカメラによる検温自動検出チェックをする。また、遠隔カメラで現場状況確認をすることで、3密を回避することで、感染を防止する。

2)食事休憩所対策

換気は1時間2回3分実施と第3種機械換気24時間行い、3蜜を防止する。1)同様の工程管理を用いて、計画的に作業員休憩時間を分散化することで接触を避けることで、3蜜を防止する。

3)現場事務所の業務打ち合わせ場所対策

会議は全てリモート会議、協力会社指示伝達事項はメールやSNS等で行い、接触を避けることで3蜜を防止する。

4)朝礼現場作業場対策

元請け伝達事項は職長へ情報通信機器で伝達、TV通話等リモート活用、送風機による部屋換気、EV内や各室出入口にセンサーを取付け一定人数以上で警告ブザーを鳴らす装置を設置する。現場関係者には直行直帰し促し、接触を避け現場内の感染リスクを低減する。

3.新たなリスクとその低減策

1)新たなリスク

今まで通りの対面ビジネスでない為、意思疎通がとれず、安全・品質が低下する。

2)低減策

現状では、現場管理アプリのアンンドパッド等を使った非対面型施工管理の利用することで意思疎通を取り、品質向上することでリスク低減する。また、発注者や監督員が遠方から現場を24H確認可能なカメラで、リアルタイムな施工指示伝達が可能なシステムを用いることで、品質低下や工程遅延や事故発生リスクを低減する。

将来的には、Society5.0実現で高速通信化をさらに発展させる。バーチャル型会議網Zoomや現場へ監視カメラ設置AI認識で品質・工程・コスト・安全・環境の補助管理を行う。人の目+AI認識の2重チェックで、更にリスクを低減する。

4.業務遂行での必要要件

1)技術者倫理

1.2)情報通信施工実施は、技術者倫理要綱10の継続研鑽の専門技術の力量を向上に該当する。

2)社会持続性確保

2.1)3)のウイルス感染防止の3蜜防止対策は、SDGs3.3その他の感染症に対処するに該当する。

予想問題 Ⅰ-2   簡易答案1

Ⅰ-2 2011(平成23)年3 月の東日本大震災では、死者・行方不明者が2万人を超え多くの生命財産が奪われた。東日本の経済活動は、現在でもこの影響を受けている。一方、2018(平成30)年7月に西日本を襲った豪雨では、11 日間で1800 ㎜、最大時間降雨量70 ㎜/h の大雨量をもたらした。この結果、230 名もの死者・行方不明者と、インフラの崩壊により地域経済が半年間も停滞する甚大な災害となったとなっている。自然災害が発生しても、被害を抑制最小限化することが求められている。このことを踏まえて、次の問いに答えよ。

(1)建設現場を総括する技術者として、自然災害から、すべての生命、財産の保全と、安心、安全な暮らしを守るための課題を、多面的な観点から複数抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうちから、最も重要と考える課題を1つ挙げ、課題に対する解決策を複数記せ。

(3)(2)の解決策を講じた際に共通して生じうる新たなリスクとその低減策を示せ。

(4)業務遂行における必要な要件を、「公衆の安全、健康及び福祉の優先」と、「社会の持続性確保」の観点から述べよ。 

1.生命財産を守る安心安全の課題

1)水害対策:頻発激甚化する水害による被害防止抑制に着眼し、ダム堤防貯留設備を整備するハード対策を中心に水害防止計画実施。

2)土砂災害対策:土石流等の恐れのある箇所が約67万箇所存在推測されている。土砂災害の被害防止抑制に着眼し、土砂災害防止設備の整備、危険箇所調査災害マップ作成ソフト面などのハードソフト一体総合対策で土砂災害防止計画実施。 

3)インフラ耐震化率:H30年現在緊急輸送道路の橋梁の22%、重要下水幹線の半数が非耐震構造。大地震で破損し、緊急搬送や下水道がストップ点に着眼し、耐震化率100%改修、搬送水使用可対策で安全安心構築を計画実施。

2. 最重要課題と複数解決策

1.1)水害による被害が激甚化し、死者行方不明者と深刻な社会問題で最重要

1)外力の制御:気候変動影響で被害増大し、外力が計画規模以上になる点に着眼し、水害発生因子である内・外水による洪水を制御抑制し、氾濫防御実施。例)治水対策でダム堤防の整備+流域対策で雨水貯留浸透施設整備。

2)被害対象の減少:人口資産の集積で、被害対象を抑制する点に着眼し、土地規制や高台移転、二線堤や輪中堤やコンパクトシティ内部制御で氾濫抑制防御。

3)被害軽減と回復力の向上:無防備や災害弱者に対し発生は前提である点に着眼し、危機管理とソフト対策し回復する計画。例)危機管理は氾濫水の早期排除、堤防構造の工夫等、ハザードマップタイムライン等避難計画更新等、住民の意識改革。

3.新リスクと低減策

1)新リスク

ダム堤防、高台移転、回復力の向上で安心してしまうリスク。

2)想定外のリスク低減策

ダム等整備後に新たな箇所で災害が発生するケースもあり、自主防災組織など地域毎のネットワーク活用し、異変察知した住民は危険地域住民に対し避難周知連絡と市町防災課への通報する体制構築し、地域住民の目を活用した対策でリスクを低減。

4.必要要件

2.1)ダム堤防貯留設備整備は、SDGs9.1強靭なインフラを開発に該当、1.2)3) 土砂災害インフラの耐震化率向上対策は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当。

予想問題 Ⅰ-2   簡易答案2

1.生命財産を守る安心安全の課題

1) 頻発激甚化する水害:気候変動で水害発生確率+大きさが、ハード整備を追越し外力が計画規模上回っている。さらに社会構造が少子高齢化で災害に無防備弱者が増加、人口資産集中で被害増大している。①気候変動ハード整備は外力制御②無防備弱者は被害軽減回復力向上③人口資産集中は被害対象の減少、3つ組み合わせた対策で被害を軽減する。2)土砂災害対策:土石流等の恐れのある箇所が約67万箇所存在推測される。事前防災の観点から土砂災害の被害防止抑制に着眼し、土砂災害防止設備である遊砂地の整備、危険箇所調査災害マップ作成ソフト面などのハードソフト一体総合対策で土砂災害防止計画実施する。未発見が多い土砂災害警戒区域指定では、高精度地形情報と地元住民情報をもとにした先人知見と先端情報融合で高精度指定を実施する。3)インフラ耐震化率:H30年現在緊急輸送道路の橋梁の22%、重要下水幹線の半数が非耐震構造である。大地震で破損し、緊急搬送や下水道がストップする点に着眼し、耐震化率を100%となるよう改修することで、搬送水が使用可能となるような対策で、災害発生後の安全・安心の構築を計画実施する。

2. 最重要課題と複数解決策

1.1)水害による被害が激甚化し、死者行方不明者と深刻な社会問題で最重要とする。

1)外力の制御:気候変動影響で被害増大し、外力が計画規模以上になる点に着眼し、水害発生因子である内・外水による洪水を制御抑制し、氾濫防御を実施する。また事前防災で洪水では避難タワー、ダムでは橋の架け替えなどを設置することで土砂災害では遊砂地を設けることで死者行方不明者の減少や災害による被害軽減する。例)治水対策でダム堤防の整備+流域対策で雨水貯留浸透施設整備する。

2)被害対象の減少:人口資産の集積で、被害対象を抑制する点に着眼し、二線堤や輪中堤やコンパクトシチィ内部制御で氾濫抑制し防御する。

3)被害軽減と回復力の向上:無防備や災害弱者に対し、発生は前提である点に着眼し、危機管理とソフト対策し回復する計画をする。例)危機管理は氾濫水の早期排除、堤防構造の耐震化、ハザードマップタイムライン等避難計画更新等、住民の意識をする。

3.新リスクと低減策

1)新リスク:ダム等が予測不可能な箇所、想定される最大値を超える雨量の水害による災害で被災するリスクがある。

2)想定外のリスク低減策:洪水浸水想定区域をはじめとし、想定される最大値を超える雨量で、土砂洪水氾濫や内水氾濫により、浸水被害が予想される地域は、土地規制や高台移転を誘導することで、被災リスクを低減する。

4.必要要件

2.1)ダム堤防貯留設備整備は、SDGs9.1強靭なインフラを開発に該当し、1.2)3) 土砂災害インフラの耐震化率向上対策は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当する。

予想問題 Ⅰ-2   完成答案

1.生命財産を守る安心安全の課題

1) 頻発激甚化する水害

気候変動で水害発生確率+大きさが、ハード整備を追越し外力が計画規模上回っている。さらに社会構造が少子高齢化で災害に無防備弱者が増加、人口資産集中で被害増大している。①気候変動ハード整備は外力制御、②人口資産集中は被害対象の減少、③無防備弱者は被害軽減回復力向上の3つ組み合わせた対策で被害を軽減する。

2)土砂災害対策

土石流等の恐れのある箇所が約67万箇所存在推測される。事前防災の観点から土砂災害の被害防止抑制に着眼し、土砂災害防止設備である遊砂地の整備、危険箇所調査災害マップ作成ソフト面などのハードソフト一体総合対策で土砂災害防止計画実施する。未発見が多い土砂災害警戒区域指定では、高精度地形情報と地元住民情報をもとにした先人知見と先端情報融合で高精度指定を実施する。

3)インフラ耐震化率

H30年現在緊急輸送道路の橋梁の22%、重要下水幹線の半数が非耐震構造である。大地震で破損し、緊急搬送や下水道がストップする点に着眼し、耐震化率を100%となるよう改修することで、搬送水が使用可能となるような対策で、災害発生後の安全・安心の構築を計画実施する。

2. 最重要課題と複数解決策

1.1)昨今、水害による被害が激甚化し、死者行方不明者と深刻な社会問題で最重要課題とする。

①外力の制御

気候変動影響で被害増大し、外力が計画規模以上になる点に着眼し、水害発生因子である内・外水による洪水を制御抑制し、氾濫防御を実施する。また事前防災で洪水では避難タワー、ダムでは橋の架け替えなどを設置することで土砂災害では遊砂地を設けることで死者行方不明者の減少や災害による被害軽減する。例えば、治水対策でダム堤防の整備と流域対策で雨水貯留浸透施設を整備することで、被災リスクを低減する。

②被害対象の減少

人口資産の集積で、被害対象を抑制する点に着眼し、二線堤や輪中堤やコンパクトシチィ内部制御で氾濫抑制し防御することで、被災リスクを低減する。更に、事前復興として木造密集地域の解消など住民の防災への意識向上を促し、地域全体で被災リスクを低減する。

③被害軽減と回復力の向上

無防備や災害弱者に対し、発生は前提である点に着眼し、危機管理とソフト対策し回復する計画をする。例えば、ハザードマップタイムライン等避難計画と更新行う。例えば、事前防災の考えを取り入れる。ⅰ)組織毎に災害発生時のことを定める事業継続計画(BCP)の制定することで、事業復旧までの道筋を予め制定することで、明確な回復路線ができ、また災害対策を講じることで、被災リスク低減する。

ⅱ)地域住民が自主的に結成する「自主防災組織」が、2019年4月現在で84%に対し、さらに向上させる。日本古来からある地域の助け合い精神によって、災害弱者の死傷者数減少、被災リスクを低減させる。

ⅲ)水防災意識社会緊急行動計画の被害軽減にある共同点検に、自主防災組織と洪水時に危険が予想される「重要水防箇所」の点検に同行させる。住民意見を取入れ対策すると共に、危険箇所が把握でき、防災意識を向上させることで、被災リスクを低減する。

3.新リスクと低減策

1)新リスク

ダム等が予測不可能な箇所、想定される最大値を超える雨量の水害による災害で被災するリスクがある。

2)想定外のリスク低減策

洪水浸水想定区域をはじめとし、想定される最大値を超える雨量で、土砂洪水氾濫や内水氾濫により、浸水被害が予想される地域は、土地規制や高台移転を誘導することで、被災リスクを低減する。

4.必要要件

2.1)ダム堤防貯留設備整備は、SDGs9.1強靭なインフラを開発に該当する。

1.2)3) 土砂災害インフラの耐震化率向上対策は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当する。

予想問題 Ⅰ-3   簡易答案1

<土砂崩壊災害>我が国における豪雨や地震に伴う土砂崩壊災害は、平成20年平成29年の10の10年間で1000県を超え、平成30年は、3459件死者行方不明者161人多大な被害が生じている。こうした状況下で、被害の防止軽減を図るため、総合的な土砂災害対策を推進していく必要があることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

(1)建設技術者として、地震、豪雨などによる想定外の土沙崩壊災害から、生命や安全な暮らしを守るための課題を、多面的な観点から複数抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうちから、最も重要と考える課題を1つ挙げ、課題に対する解決策を複数記せ。

(3)(2)の解決策を講じた際に共通して生じうる新たなリスクとその対策を示せ。

(4)業務遂行における必要な要件を、「社会の持続性確保」と、「技術士としての職責」の観点から述べよ。

1.  安心安全を守る課題

1)被害想定で対応体制整備、命を守る対策

 連日の官庁会見の通り、想定外の激甚化した災害に備えるには、従来常識を忘れ襲来前提で、ハザードマップに基づくタイムライン作成行動で体制を整え、リスク低減。

2)命綱となるライフライン交通ネットワーク整備、生命維持

 発生後、ライフラインと輸送交通寸断となる孤立集落排除。ハザードマップに基づく災害想定と対策整備することで、複数道路網を確保し、リスクを低減。

3)耐震強度化で災害に強い国土へ

 直下型地震の予想される中、生活に直結するインフラ設備である電気・ガス設備や上下水道や高架橋等の道路耐風耐震化を行い、地震や水害や台風などの自然災害に強くし、リスク低減。

2. 最重要課題と解決策

 1.1) 人命第一の被害想定で対応体制整備を最重要課題と考える。

1)身を守る避難行動:ハザードマップ(以下HM)等で自宅周辺のリスクを把握し、様々な避難方法でタイムライン等の事前行動計画と実施、避難所での疫病感染対策を網羅した安全安心による避難の対策整備。

2)災害発生リスクの見える化

 HMを基に河川沿いなど、立地上災害の事態を回避できない災害リスクの高いエリアは土地利用を抑制制限し、エリア外への移転を促進し被災リスクを低減する。

3)逃げ遅れ防止:独居高齢者等はHMを考慮した町内ネットワークを密にする市町村方針とし、防災無線やJアラートや緊急速報メールを活用した情報伝達、危険を認識するための正確情報をリアルタイムで提供することで避難を促しリスクを低減する。

3新たなリスクと低減策:①新リスク:孤立集落在住の高齢者は町内ネットワークや移動手段がなく、通信機器を使わない為、土砂崩れに被災するリスクあり。

②低減策:土砂崩壊危険区域斜面に設置し、センサーと連動した設備にて危険察知避難しリスク低減。

4.必要要件:1.2)HMに基づいたインフラ対策整備はSDGs9.1地域インフラを含む質の高いインフラを開発に該当。2.2)災害リスクの高低い地域への移転推進は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当。

予想問題 Ⅰ-3   簡易答案2

1.安全・安心を守る課題

1)被害想定で対応体制整備、命を守る対策:連日の官庁会見の通り、想定外の激甚化した災害に備えるには、従来常識を忘れ襲来前提で、ハザードマップに基づき、マイタイムラインを作成行動する体制を整え、被災するリスクを低減させることで、安全安心を確保できる。

2) 命綱となる輸送交通ネットワーク再整備: 発生後、ライフラインと輸送交通寸断となる孤立集落排除排する。ハザードマップに基づく災害想定を行い、孤立が発生しないよう複数道路網を確保する。そのことで災害時の緊急搬送や物資の輸送が可能となるため、安全・安心が確保できる。

3)耐震強度化で災害に強い国土へ:南海地震や首都直下型地震が予想される中、生活に直結する電気・ガス設備や上下水道など生活に直結するインフラ施設設備は生命維持継続の為に必要不可欠である。そのためには、インフラの耐風耐震化を行い、地震や水害や台風などの自然災害に強くすることで、災害後の復旧復興を迅速化することで、安全安心を確保できる。

2. 最重要課題と解決策

 1.1) 人命第一の被害想定で対応体制整備を最重要課題と考える。

1)身を守る避難行動:ハザードマップ(以下HM)等と2019年台風19号で決壊した中小河川の情報を自治体HPから情報を得て、自宅周辺のリスクを把握し、様々な避難方法でマイタイムラインの作成と事前行動計画とその実施、避難所での疫病感染対策を網羅した避難により、命を守ることで安全安心を確保する。

2)災害発生リスクの見える化と土地利用:HMを基に河川沿いなど、立地上災害の事態を回避できない災害リスクの高いエリアは土地利用を抑制制限し、エリア外への移転することで、被災しない為、安全安心を確保できる。

3)逃げ遅れ防止:独居高齢者等はHMを考慮した町内ネットワークを密にする市町村方針とし、防災無線やJアラートや緊急速報メールを活用した情報伝達、危険を認識するための正確情報をリアルタイムHMで情報提供することで、早めの避難を促し避難することで、被災を免れるため、安全安心を確保できる。

3新たなリスクと低減策:①新リスク:孤立集落在住の高齢者は町内ネットワークや移動手段がなく、通信機器を使わない為、土砂崩れに被災するリスクあり。②低減策:土砂崩壊危険区域斜面に設置し、センサーと連動した設備にて危険察知避難する。また、発見されていない土砂災害警戒区域が多数あるため、高精度地形情報と現地住民の情報で新たな警戒区域の指定とセンサー設置等対策を講じることで被災するリスクを低減する。

4.必要要件:1.2)HMに基づいたインフラ対策整備はSDGs9.1地域インフラを含む質の高いインフラを開発に該当する。また、2.2)災害リスクの高低い地域への移転推進は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当する。

予想問題 Ⅰ-3   完成答案

1.安全・安心を守る課題

1)被害想定で対応体制整備、命を守る対策

連日の官庁会見の通り、想定外の激甚化した災害に備えるには、従来常識を忘れ襲来前提で、ハザードマップに基づき、マイタイムラインを作成行動する体制を整え、事前防災の考えを取り入れることで被災するリスクを低減させ、安全・安心を確保する。

2)命綱となる輸送交通ネットワーク再整備

発生後、ライフラインと輸送交通寸断となる孤立集落排除排する。ハザードマップに基づく災害想定を行い、孤立が発生しないよう複数道路網を確保する。そのことで災害時の緊急搬送や物資の輸送が可能となるため、安全・安心が確保できる。

3)耐震強度化で災害に強い国土へ

南海地震や首都直下型地震が予想される中、生活に直結する電気・ガス設備や上下水道など生活に直結するインフラ施設設備は生命維持継続の為に必要不可欠である。そのためには、インフラの耐風耐震化を行い、地震や水害や台風などの自然災害に強くすることで、災害後の復旧復興を迅速化することで、安全安心を確保できる。

2.最重要課題と解決策

 人命第一の観点より、1.1) 被害想定で対応体制整備を最重要課題と考える。

1)身を守る避難行動

ハザードマップ(以下HM)等と2019年台風19号で決壊した中小河川の情報を自治体HPから情報を得て、自宅周辺のリスクを把握し、様々な避難方法でマイタイムラインの作成と事前行動計画とその実施、避難所での疫病感染対策を網羅した避難により、命を守ることで安全安心を確保する。

2)災害発生リスクの見える化と土地利用:HMを基に河川沿いなど、立地上災害の事態を回避できない災害リスクの高いエリアは土地利用を抑制制限し、エリア外への移転することで、被災しない為、安全安心を確保できる。

3)事前防災で逃げ遅れ防止

独居高齢者等はHMを考慮した町内ネットワークを密にする市町村方針とし、防災無線やJアラートや緊急速報メールを活用した情報伝達、危険を認識するための正確情報をリアルタイムHMで情報提供することで、早めの避難を促し避難することで、被災を免れるため、安全安心を確保できる。

3新たなリスクと低減策

①新リスク

孤立集落在住の高齢者は町内ネットワークや移動手段がなく、通信機器を使わない為、土砂崩れに被災するリスクがある。

②低減策

土砂崩壊危険区域斜面に設置し、土砂崩壊感知センサー(以下:センサー)と連動した設備にて危険察知避難する。

また、現在発見されていない土砂災害警戒区域が多数ある。そのため高精度地形情報と現地住民の情報で新たな警戒区域の指定する。その中で特に人的被害が発生予想される危険区域へは、センサー設置等の対策を講じることで、県市町村も状況把握対策ができ、被災するリスクを低減する。

4.必要要件

1)社会の持続可能性確保

1.2)HMに基づいたインフラ対策整備は、SDGs9.1地域インフラを含む質の高いインフラを開発に該当する。

2)技術者倫理

2.2)災害リスクの高低い地域への移転推進は、倫理要綱1の公共の安全最優先に該当する。

予想問題 Ⅰ-4   簡易答案1

我が国の社会資本は、老朽.劣化が進行しつつあり,今後,社会資本の高齢化が急速に進行する事態に直面することになる。また,我が国の経済社会は,人口減少や少子高齢化の進展に加え,厳しい財政状況にあることから,社会資本への投資額が抑えられる状況が続いており,かつてのような右肩上がりの投資を期待することは困難である。昨今の新型コロナウイルス感染防止により一定期間のサイクルで点検・修繕がきびしい状況が予想される。このような状況下で、以下の問いに答えよ。

(1)建設部門に携わる技術者として、インフラメンテナンスの一定サイクル点検修繕遅延の可能性について財政難、新型コロナ感染防止を踏まえた課題を、多面的な観点から抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうちから、最も重要と考える課題を1つ挙げ、課題に対する解決策を複数記せ。

(3)(2)の解決策を講じた際に共通して生じうる新たなリスクとその対策を示せ。

(4)業務遂行における必要な要件を、技術者としての倫理及び、「社会の持続性確保」の観点から述べよ。 

1.地方インフラメンテナンスの課題

1)維持管理技術者不足への対策

 地方は維持管理に当てられる人員を確保できないため、COMCOM等の民間サークルで技術研鑽を行い、土木構造物施工時に長寿命化を実現する。そのことでメンテナンスを抑制し、技術者不足を解消補填する。

2)機能サービス水準安全性回復 

地方は、インフラに投入できる予算が不足しているため、構造物の性能維持ができなくなっている。道路下水などのインフラを長寿命化計画でLCC考慮+アセットマネジメント等の予防保全で定期的な診断施工を導入し、予算削減し、機能サービスを維持回復する。

3)疫病感染防止とコスト削減の両立

疫病感染防止対策と生産性維持向上の両立を実現するため、ロボット点検や情報化施工を活用する。人–人距離確保と省人化ができ、感染防止とコスト削減が可能である。

2.最重要課題と複数解決策

 昨今の時事課題として、疫病感染防止とコスト削減の両立を最重要と考える。

1)情報化診断施工

診断ロボット、UAVの活用、レーザ-スキャン、アスファルト劣化診断等は、省人化と人–人の距離確保非接触できるため、両立が可能である。

2)CIM活用PC規格標準化施工

 工場でネットワーク工程管理の応用で人と人の距離確保と天候の影響を受けないため生産性向上でコスト削減できるため、両立が可能である。

3)新技術で非接触感染防止+省人化コスト削減

 ウェーブレット変換で画像ひび割れ診断、サーモグラフィー法で浮き剥離がカメラ撮影診断できるため、人–人の距離確保非接触と省人化できるため、両立が可能である。

3.新共通リスクと低減策

①  共通リスク:ロボット又は情報通信機器の故障による作業遅延で経済的な損失が発生。

②  低減策:バックアップ機器導入又は修理技師の教育育成を強化し、緊急修理要

因を確保することでリスクを低減する。

4.必要要件:構造物施工時の長寿命化の実現は、SDGs9.1強靭なインフラを開発に該当する。疫病感染防止は、倫理要綱10の継続研鑽の専門外の分野でも、文献学習で資質の向上に努めるに該当する。

 

予想問題 Ⅰ-4   簡易答案2

1.地方インフラメンテナンスの課題:1)ウイルス感染防止とコスト削減の両立:新型コロナウイルスの感染防止対策と財政難によるコスト削減の両立するためには生産性向上を実現する。なぜならば、感染すると人手不足となり工程遅延が発生する。遅延を回復させるために、又コスト削減するために生産性向上が必要不可欠となる。そこで、ロボット点検や情報通信施工を活用し生産性を向上させ、人–人距離確保ができるためウイルス感染防止も可能となる。2)機能サービス水準安全性回復:地方は、インフラに投入できる予算が不足しているため、構造物の性能維持ができなくなっている。コストをかけず、長寿命化する方策として、道路や下水道などのインフラに対しLCCの考慮に加えてアセットマネジメント等の予防保全を取り入れ、定期的な診断と施工を実施し、予算を削減しつつ機能サービスを維持回復が最も有効である。3) 維持管理技術者不足への対策:地方は維持管理に当てられる人員を確保できないため、COMCOM等の民間サークルで技術研鑽を行い、土木構造物施工時に長寿命化を実現する。そのことでメンテナンスに投入する人材とコストを抑制し、土木技術者不足解消と維持管理実施方策に転換する。

2.最重要課題と複数解決策

 昨今の時事課題として、1.1)感染防止とコスト削減の両立を最重要と考える。

1)ロボットと情報通信診断施工の採用:診断ロボット、UAV活用、レーザ-スキャン出来高調査検査、CIMシュミレーションとネットワーク工程管理を組み合わせた作業効率化と人-人距離を確保する人員配置で、省力・省人化と人–人の距離を確保可能方式で、ウイルス感染防止とコスト削減の両立が可能である。

2)PC規格標準化施工の採用:工場でネットワーク工程管理の応用で人と人の距離確保と天候の影響を受けないため生産性向上でコスト削減できるため、両立が可能である。

3)新技術の採用:ウェーブレット変換で画像ひび割れ診断、車載スキャンによるアスファルト劣化診断、サーモグラフィー法で浮き剥離がカメラ撮影診断できるため、人–人の距離確保非接触と省人化できるため、両立が可能である。

3.新共通リスクと低減策

①共通リスク:ロボット又は情報通信機器の故障発生で、工程が遅延し、経済的な損失が生じてしまうリスクがある。

②低減策:バックアップの機器を導入すること並行して、修理技師が少ないため教育や育成をすることで増強し、かつ交換部品をストックできる環境構築をすることで、緊急修理することが可能となり、リスク低減する。

4.必要要件:1.1)構造物施工時の長寿命化の実現は、SDGs9強靭なインフラ構築の1.持続可能なインフラ開発に該当する。また、疫病感染防止は、倫理要綱10の継続研鑽の専門外の分野でも、文献学習で資質の向上に努めるに該当する。

予想問題 Ⅰ-4   完成答案

1. 地方インフラメンテナンスの課題

1)疫病感染防止と工期短縮コスト削減

新型コロナウイルスの感染防止対策と財政難によるコスト削減の両立するためには、生産性向上を実現することが必要である。なぜならば感染すると、必ず人手不足となり、工程遅延が発生するからだ。その遅延を回復とコスト削減するためには、両方に絶大な効果のある生産性向上が必要不可欠となる。ロボット点検や情報通信施工で省人省力化による施工生産性向上+コスト削減でき、無人施工で人–人距離が確保できる。疫病感染防止も可能で、一石三鳥方策である。

2)機能サービス水準安全性回復

地方は、インフラに投入できる予算が不足しているため、構造物の性能維持ができなくなっている。コストをかけず、長寿命化する方策として、道路や下水道などのインフラに対しLCCの考慮に加えてアセットマネジメント等の予防保全を取り入れ、定期的な診断と施工を実施し、予算を削減しつつ機能サービスを維持回復が最も有効である。

3)維持管理技術者不足への対策

地方は維持管理に当てられる人員を確保できないため、COMCOM等の民間サークルで技術研鑽を行い、土木構造物施工時に長寿命化を実現する。そのことでメンテナンスに投入する人材とコストを抑制し、土木技術者不足解消と維持管理実施方策に転換する。

2.最重要課題と複数解決策

 昨今、日本経済に深刻の打撃を与えている1.1)疫病感染防止と工期短縮コスト削減を最重要と考える。

1)ロボットと情報通信診断施工の採用

診断ロボット、UAV活用、レーザ-スキャン出来高調査検査、CIMシュミレーションとネットワーク工程管理を組み合わせた作業効率化と人-人距離を確保する人員配置で、省力・省人化と人–人の距離を確保可能方式で、ウイルス感染防止とコスト削減の両立が可能である。

2)PC規格標準化施工の採用

工場でネットワーク工程管理の応用で人と人の距離確保分散作業+天候の影響を受けないため、現場生産性が向上できるため、両立が可能である。

3)新技術の採用

ウェーブレット変換で画像ひび割れ診断、車載スキャンによるアスファルト劣化診断、サーモグラフィー法で浮き剥離がカメラ撮影診断できるため、人–人の距離確保非接触と省人化生産性向上できるため、両立が可能である。

3.新共通リスクと低減策

①共通リスク

ロボット、情報通信機器、新技術機器類の故障発生で、工程が遅延し、経済的な損失が生じてしまうリスクがある。

2)2つのリスク低減対策

まず、①経済的負担が大きいが、代替え機器・器具・機械を用意する。

次に、②特殊部品が多く、在庫をストックしていないため、社会に汎用化することで、メーカーに大量ストックできる環境を整える。加えて、修理可能な技術者が少ない為、教育育成で増員することで、即時修理対応が可能となる。

①又は②によって、経済損失リスクを低減する。

4.必要要件

1)社会持続可能性

1.1)構造物施工時の長寿命化の実現は、SDGs9強靭なインフラ構築の1.持続可能なインフラ開発に該当する。

2)技術者倫理

疫病感染防止は、倫理要綱10の継続研鑽の専門外の分野でも、文献学習で資質の向上に努めるに該当する。

 

予想問題 Ⅰ-5   簡易答案1

我が国では、「環境モデル都市」持続可能な低炭素社会の実現に向け高い目標を掲げて先駆的な取組にチャレンジする都市で、目指すべき低炭素社会の姿を具体的に示し、「環境未来都市」構想の基盤を支える。環境未来都市は、環境や高齢化など人類共通の課題に対応し、環境、社会、経済の三つの価値を創造することで「誰もが暮らしたいまち」「誰もが活力あるまち」の実現を目指す、先導的プロジェクトに取り組んでいる都市・地域である。「環境未来都市」構想を更に発展させ、新たにSDGsの手法を取り入れて戦略的に進めていくことにより、我が国全体における持続可能な経済社会づくりの推進を図り、その優れた取組を世界に発信していきます。「SDGs未来都市」等の政府の方針について、このような状況を踏まえ、以下の問いに答えよ。

(1)「最近の社会情勢の変化も踏まえ,地球環境問題に対し,建設分野として取り組むべき課題」について、建設環境問題を取り扱う技術者として、多様な視点から課題を抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうち、あなたが最も重要と考える課題を1つ選択し、その解決策を複数示せ。

(3)解決策を講じた際に期待される効果、新たに生じるリスク及びその低減策を示せ。

(4)業務を遂行する上で必要な要件を、技術者としての倫理及び、「社会の持続性確保」の観点から述べよ。

1.建設産業のCO2削減課題

1)生産性向上による低時間稼働で抑制生産性を向上させ、各種建設機械、ダンプ、クレーン、発電機、ウェルダー等軽油を燃焼する稼働時間を短縮させCO2削減。

2)3R Reduce、Reuse、Recycleを建設産業に浸透させ、焼却処分を抑制CO2削減。

3)低CO2排出型建設機械を使うことで、排出を抑制。

2.最重要課題と解決策

 1.1)生産性向上で工期短縮がCO2抑制の効果高く、最重要。

1) UAV3次元測量、CIM設計+ICT建機自動施工

 UAV3次元測量は、レーザースキャンで急地形測量迅速化と迅速化施工。CIM設計データでICT建機自動迅速化施工することで、検査書類作成省人化で工期短縮。

2) 機械・ロボット化

 AIやIoTを採用した機械ロボットで省人・迅速化を施工する。例として、鉄骨溶接で80%、搬送で75%の省人化でき、省人・迅速化を施工で工期短縮。

3) PC工法等の工場生産ユニットとBIM活用   

 PC工法のユニット化をすることで工場内全天候型大量生産を行い、併せてBIMを活用し、事前検討することで、無理や無駄を省け高効率PC部材の組立を行い、省人・迅速化施工で工期短縮。 

3.共通リスクと低減対策

1)リスク:機械やロボット導入で省人・迅速化の反面、例えばAIは、複数選択肢から最良な判断が不可能な側面がある。例えば、トレードオフの采配が困難。

2)対策:ICT等の各施工基準類を各業界団体の意見を取り入れ国主導で整備に当たる。それをもとに、AI認知判断プログラムへPDCAを回し、改善改良を繰り返すことで精度を高め、トレードオフの采配を可能とする。

4.業務遂行にあたり必要となる要件

1)技術者倫理:情報通信施工を活用するにあたり、機器不良や情報セキュリティ対策でリスクマネジメント実施し、公衆の安全を最優先にする。これは、技術者倫理要綱1に該当。

2)社会持続可能性:情報技術施工を活用するにあたり、時短労働と賃上げにより担い手確保する働き方改革実践は、SDGs8-5人間らしい仕事、同一労働同一賃金を達成するに該当。

 

予想問題 Ⅰ-5   簡易答案2

1.建設全2割の産廃、低炭素社会への課題

1)生産性向上による低時間稼働でCO2抑制;生産性を向上させ、各種建設機械、ダンプ、クレーン、発電機、ウェルダー等、最もCO2削減効果のある化石燃料を燃焼する稼働時間を短縮させ、抑制することでCO2を削減する。

2)3R (Reduce、Reuse、Recycle);3Rを建設産業に浸透させることで、現場から排出されるごみ(産業廃棄物)の焼却処分量を抑制することでCO2削減する。

3)グリーンインフラや都市の緑化の推進;推進することにより植物が増える。植物はCO2を吸収し、木の幹などとして炭素の形で固化する効果があり、抑制と有効利用の両立が実現できる。低炭素社会の実現には有効かつ的確なハード整備である。

2.最重要課題と解決策

 1.1)生産性向上で稼働時間短縮がCO2抑制の効果が最も高いため最重要である。

1) UAV3次元測量データ活用でICT建機自動施工:UAV3次元測量は、空撮レーザースキャンによる急地形測量で省人化+検査の簡素迅速化できる。またその3次元データを用いてICT建設機械の自動迅速化を施工することで、省人迅速化施工+検査書類自動作成等と前述同様で、生産性が向上する。

2) 機械・ロボット自働施工等の新技術:AIやIoTを採用した機械ロボットで省人・迅速化を施工する。例として、鉄骨溶接で80%、搬送で75%の省人化でき、省人・迅速化を施工し工期短縮で、生産性向上する。また、維持管理分野では、ウェーブレット変換で画像ひび割れ診断、車載スキャンによるアスファルト劣化診断等の新技術も省人化でき、生産性向上する。

3) PC工法等の工場生産ユニットとBIM活用:PC工法のユニット化をすることで工場内全天候型大量生産を行い、併せてBIM施工シュミレーションを活用し、事前検討することで、無理や無駄を省け高効率PC部材の組立を行い、省人・迅速化施工による工期短縮で、生産性向上する。

3.共通リスクと低減対策

1)リスク:機械やロボット導入で省人・迅速化の反面、稀に故障することがあり、修理技術者や代替え機を不足しており、用意するのに日数を要す。そのため工期遅延による莫大な損失が発生するリスクが発生する。

2)対策:高価であるが代替え機器を用意する他、修理可能な技術者が少ない為、教育育成する+交換部品をストックすることで、即時対応することでリスクを低減する。

4.業務遂行にあたり必要となる要件:1)技術者倫理:情報通信施工を活用するにあたり、機器不良や情報セキュリティ対策でリスクマネジメント実施することは公衆の安全を最優先にすることで、これは技術者倫理要綱1に該当する。2)社会持続可能性:2.1)3)生産性向上することは、SDGs8-2多様化、技術向上及びイノベーションを通じた高い経済性の達成に該当する。

予想問題 Ⅰ-5   完成答案

1.建設全2割の産廃、低炭素社会への課題

1)生産性向上による低時間稼働でCO2抑制

生産性を向上させ、各種建設機械、ダンプ、クレーン、発電機、ウェルダー等、最もCO2削減効果のある化石燃料を燃焼する稼働時間を短縮させ、抑制することでCO2を削減する。

2)3R(Reduce、Reuse、Recycle)

3Rを建設産業に浸透させることで、現場から排出されるごみ(産業廃棄物)の焼却処分量を抑制することでCO2削減する。

3)グリーンインフラや都市の緑化の推進

推進することにより植物が増える。植物はCO2を吸収し、木の幹などとして炭素の形で固化する効果があり、CO2の抑制と固化物を有効利用の両立が実現できる。例えば、その木材を生かした家づくり等である。低炭素社会の実現、有効かつ的確なハード整備である。

2.最重要課題と解決策

 1.1)生産性向上で稼働時間短縮がCO2抑制の効果が最も高いため最重要であると考える。

1) UAV3次元測量データ活用+ICT建機自動施工

UAV3次元測量は、空撮レーザースキャンによる急地形測量で省人化+検査の簡素迅速化できる。またその3次元データを用いてICT建設機械の自動迅速化を施工することで、省人迅速化施工+検査書類自動作成等と前述同様で、生産性が向上する。

2) 機械・ロボット自働施工等の新技術

AIやIoTを採用した機械ロボットで省人・迅速化を施工する。例として、鉄骨溶接で80%、搬送で75%の省人化でき、省人・迅速化を施工し工期短縮で、生産性向上する。また、維持管理分野では、ウェーブレット変換で画像ひび割れ診断、車載スキャンによるアスファルト劣化診断等の新技術も省人化でき、生産性向上する。

3) PC工法等の工場生産ユニットとBIM活用

PC工法のユニット化をすることで工場内全天候型大量生産を行い、併せてBIM施工シュミレーションを活用し、事前検討することで、無理や無駄を省け高効率PC部材の組立を行い、省人・迅速化施工による工期短縮で、生産性向上する。

3.共通リスクと低減対策

1)新たな共通リスク

機械やロボット導入で省人・迅速化の反面、稀に故障することがある。現状として、修理技術者や代替え機・代替え交換部品が不足しており、修理対応や部品調達するのに、かなりの日数を要す。そのため工期遅延で、莫大な経済損失が発生するリスクがある。

2)2つのリスク低減対策

まず、①経済的負担が大きいが、代替え機器・器具・機械を用意する。

次に、②特殊部品が多く、在庫をストックしていないため、社会に汎用化することで、メーカーに大量ストックできる環境を整える。加えて、修理可能な技術者が少ない為、教育育成で増員することで、即時修理対応が可能となる。

①又は②によって、経済損失リスクを低減する。

4.業務遂行にあたり必要となる要件

1)技術者倫理

情報通信施工を活用するにあたり、機器不良や情報セキュリティ対策でリスクマネジメント実施することは公衆の安全を最優先にすることで、これは技術者倫理要綱1に該当する。

2)社会持続可能性

2.1)3)生産性向上することは、SDGs8-2多様化、技術向上及びイノベーションを通じた高い経済性の達成に該当する。

建設部門 必須科目 解答者16 鋼コン 専門:コンクリート診断

建設部門 必須科目 解答者16 鋼構造及びコンクリート 専門:コンクリート診断

予想問題 Ⅰ-2   簡易答案

令和元年度秋の豪雨・台風をはじめ、気候変動の影響等により水被害、土砂災害が多発していることから、自然災害対策への重要性がますます高まっている。こうした状況下で、自然災害は予想をはるかに上回る被害状況へつながる場合があることを踏まえて、以下の問いに答えよ。

 

(1)大規模な自然災害に対して、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じうるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から述べよ。

1.想定を超える大規模な自然災害における課題

 

(1)大規模災害に備えたハード対策

大規模な自然災害を想定した粘り強い構造となる整備や補修補強を行う。これにより、自然災害に対して施設が完全に崩壊するのを防ぎ、被害の低減や住民が避難する時間を確保する。

(2)大規模災害を想定した住民の避難環境整備

自治体・住民等との速やかな連携や体制づくりを行い、大規模災害を想定した防災計画・訓練などを実施する。これにより、自然災害発生時に住民全員が避難できる環境を整備する。また、防災訓練等を住民と一緒になって実施して、自然災害に対する住民の意識向上を図ることで、住民自らの主体的行動を促す。

(3)大規模災害を想定した道路ネットワーク構築

大規模災害を想定した道路ネットワークを構築し、道路交通の冗長性を確保し、高規格幹線道路のミッシングリンク解消を行う。

2. 大規模災害に備えたハード対策

(1)ロバスト性の向上:災害時の想定外外力などに対する構造物の抵抗力であるロバスト性向上のため、耐震設計を行う。特に古い構造物では現行の基準を満足していない上、経年劣化しているため、耐震診断・耐震補強を行う。

(2)劣化構造物の補修・補強:経年劣化した構造物については、優先順位を決めて劣化診断を行ない、早期に補修・補強を行う。

3.新たに生じうるリスクと対策

リスク:劣化構造物が膨大であり、かつ予算も限られるため、補修補強が追いつかない。対策:現在、行われているコンクリート構造物の定期点検における変状写真を教師データとして収集し、AIが画像解析することにより、現状の構造物の健全性を定量的に正確に診断することにより、災害時の構造物の被災状況を予測し、事前に効果的に補修・補強する。

4.業務として必要な要件

①技術者倫理の観点:ロバスト性の向上などを遂行するに当たり、防災計画に住民の意見を最優先に反映させ、また住民へのプレゼンはCIMを活用して客観的に行う。(技術士倫理網領No.1公衆の利益の優先、No.4真実性確保)

②社会の持続可能性の観点:ロバスト性の向上などを遂行するに当たり、持続可能性を高めるため、ソフト的にもハード的にも防災に対する整備を行い、女性、子供、高齢者及び障害者、すべての人々の基本的アクセスを確保して、住み続けられる街づくりを行う。

リスク1: 劣化構造物が膨大であり、かつ予算も限られるため、補修補強が追いつかない。

対策1:予防保全型維持管理手法へ移行することでライフサイクルコストを低減する。

事後保全-現在の維持管理手法は構造物の劣化が顕在化した段階で補修を行う事後保全型の維持管理手法としていることが多い。事後保全型を用いると結果的にライフサイクルコストが大きくなることや補修時期が管理できず、一斉に補修対応せざるを得ない可能性があるというデメリットがある。

施設決壊の影響が広範囲で長期化することを重視して、ハード対策を最重要課題とする。

リスク2:維持管理の点検業務を行う人手が不足している。

対策2:ICTを有効に活用することで点検~補修に至るまでの工程において一部あるいは全部を機械化する。

ロバスト性の向上および劣化構造物の補修補強を遂行するに当たり、社会継続性を高めるため、自然環境を保護することも重要であり、絶滅危惧種などへの配慮や地球温暖化防止対策を念頭に置いた計画などが重要な要件となる。

予想問題 Ⅰ-4   簡易答案

SDGsは、国連が採択した「持続可能な開発のための2030アジェンダ」に示された、2030年までに達成すべき目標である。インフラ分野においても、SDGsと親和性が高いグリーンインフラの推進に取り組まなければならない。グリーンインフラには3つの要素「防災・減災・国土強靭化」「地域振興・地方創生」「生態系・環境保全」があるがこの要素を活用して長期的に社会を持続していくに当たり以下の問いに答えよ。

 

(1)グリーンインフラの推進により、持続可能な社会を実現するに当たり、技術者としての立場で多面的な観点から課題を抽出し、分析せよ。

(2)(1)で抽出した課題のうち最も重要と考えられる課題を1つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。

(3)(2)で提示した解決策に共通して新たに生じるリスクとそれへの対策について述べよ。

(4)(1)~(3)を業務として遂行するに当たり必要となる要件を技術者としての倫理、社会の持続性の観点から述べよ。

1.グリーンインフラの課題

 

(1)国土管理・土地利用(生態系・環境保全)

 現在人が住んでいる地域は国土の半分だが、2050年には人口減少に伴い2割が無居住化する。管理が困難になった土地を過去に失った森林や湿地に再生する。

(2)適切な運用技術(地域振興・地方創生)

グリーンインフラを適切に運用していくことで、健康・レクリエーションなど文化の提供、集客、地域活性化、不動産価値向上など人間活動へ貢献する。

(3)雨水の流出抑制(防災・減災・国土強靭化)

都市型集中豪雨対策として、従来型の人工物による雨水対策(グレーインフラ)ではなく、自然の水循環に基づいたグリーンインフラを活用し、雨水の下水管への遅延を、植栽基盤を利用して実践する。これにより、下水道施設の負荷を軽減する。

2. 課題「雨水の流出抑制」の対策

(1)腐植保水ブロックの使用:歩道の基盤材にコンクリート再砕石に腐植をコーティングした保水性ブロックを使用する。雨水を貯留浸透できるだけでなく、その貯留浸透槽自体が植栽基盤と同様の機能を持ち、植物や樹木の根を誘引して生育を支え、同時に蒸発散作用を通して大気を冷却することができる

(2)都市部の緑地化:都市部にある緑地化が可能な校庭・競技場・屋上・歩道(街路樹)・広場・建築物外構といった場所を活かし、緑を用いて雨水を一時貯留することでグレーインフラを補完する。

3.共通リスクと対策

リスク:投資額、維持管理費用が高価。対策:交付金による支援、民間の取組に対するファイナンス支援を行う。グリーンインフラの長期的な多面的効果の評価と多様な受益者が適正かつ公平に負担する金融的な新しい仕組みを作成。

4.業務を遂行するにあたり必要条件

<技術者倫理の観点>技術者倫理を高めてグリーンインフラを推進するにあたり、腐植保水ブロックや校庭・広場緑化をした場合、機能論評価に留まらず、福利への貢献や波及効果等ソフト面の社会的価値の評価は、地域住民などにアンケートをとり生の声を反映させる。これは技術者倫理要綱第1項「公衆の利益の優先」に相当する。

<社会の持続可能性の観点>グリーンインフラを推進するにあたり、女性、子供、高齢者及び障害者、すべての人々の普遍的アクセスを確保して、住み続けられる街づくりを行う。これはSDGsの11.7に相当する。

建設部門 必須科目 解答者18 施工計画、施工設備及び積算 専門:施工計画

建設部門 必須科目 解答者18 施工計画、施工設備及び積算 専門:施工計画

予想問題 Ⅰ-1   簡易答案

2011(平成23)年3 月の東日本大震災では、死者・行方不明者が2万人を超え多くの生命財産が奪われた。東日本の経済活動は、現在でもこの影響を受けている。一方、2018(平成30)年7月に西日本を襲った豪雨では、11 日間で1800 ㎜、最大時間降雨量70 ㎜/h の大雨量をもたらした。この結果、230 名もの死者・行方不明者と、インフラの崩壊により地域経済が半年間も停滞する甚大な災害となった。このように、いつ発生するかも知れない自然災害に備え、部門別、専門別に防災意識社会への転換が課題となっている。このことを踏まえて、次の問いに答えよ。

 

(1)選択する技術部門を総括する技術者として、自然災害から、部門が包括するすべての生命、財産の保全と、安心、安全な暮らしを守るため防災意識転換への課題を、多面的な観点から複数抽出し分析せよ。

(2)抽出した課題のうちから、最も重要と考える課題を1つ挙げ、課題に対する解決策を複数記せ。

(3)(2)の解決策を講じた際に共通して生じうる新たなリスクとその対策を示せ。

(4)業務遂行における必要な要件を、「地球環境の保全」と、「技術士としての職責」の観点から述べよ。

(1)防災意識転換への課題

 

①水防災意識社会再構築

洪水氾濫を未然に防ぐハード対策とプッシュ型洪水情報配信など住民目線のソフト対策を行う。

②巨大地震への対応

南海トラフ、首都直下型地震の発生の依然、脅威があり、住宅・建築物の耐震化、防災ポータルの機能拡充、駅間停車した列車からの乗客救済などの取り組む。

③居住地区の制限や改善

浸水被害が発生した地域など、リスクの高い地域にも住宅がある。立地適正化計画を活用し、コンパクトシティにおける都市機能の集約や居住の誘導する。

(2)最も重要と考える課題と解決策

水害による被害は社会的影響が大きいため(1)①水防災意識社会再構築が重要と考える。

①ハード対策

透過型砂防堰堤や遊砂地の整備など事前防災ハード対策や緊急的な退避場所を確保する避難確保ハード対策を行う。

②計画的な治水対策

ダムの貯水容量を増加させるため、かさ上げや放流設備の増設、治水放流し、洪水調節を行う。

③ソフト対策

マイタイムラインの作成など住民が避難経路を確認し、個人の避難行動計画を作成する。

(3)新たなリスクとその対策

(3-1)防災意識の低下

長時間経過すると住民の防災意識が低下し、災害時に避難行動が起こせない。

(3-2)対策

広報チラシ配布や防災訓練など啓発活動を行い、住民の防災情報リテラシーの向上を図る。

(4) 業務遂行における必要な要件

(4-1)技術者倫理の観点:公衆利益の優先

ハード対策等を遂行する際に技術者倫理も同時に高めるため、住民目線のハザードマップなどの活用や構築する。これらは技術士倫理網領、No.1公衆の利益の優先に相当する。

(4-2)社会の持続可能性の観点:災害時の人命の保護

ハード対策等を遂行するする際に社会持続可能性も高めるため、人命を最優先し、ハード・ソフト一体となった防災対策を行う。これらはSDGsターゲット「11.5、11.b」に相当する。

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