地理専門職

技術分野のグループ

「ジオプロフェッショナル」とは、ジオプロフェッショナル・ビジネス協会（Geoprofessional Business Association）が、地下（「地表下」）、地表、および地表と接する状態、構造物、または地層に適用されるエンジニアリング、土壌、環境サービスを含む様々な技術分野を指すために考案した造語です。主な分野には、以下のカテゴリーが含まれます。

地理情報工学
土質工学;
地質学および工学地質学;
地質工学;
地球物理学;
地球物理工学;
環境科学および環境工学;
建設材料工学および試験
その他の地理専門サービス。

各分野には専門分野があり、その多くは、政府や学会、協会が個人の教育、訓練、経験、学業成績に基づいて授与する専門職の称号によって認められています。アメリカ合衆国では、エンジニアはエンジニアリング業務を行う州または準州の免許を取得する必要があります。ほとんどの州では地質学者の免許を、またいくつかの州では環境「現場専門家」の免許をそれぞれ取得しています。さらに、いくつかの州では工学地質学者の免許を付与し、地質工学資格法を通じて土質工学を認定しています。

土質工学専門分野

地盤工学は様々な目的に応用されますが、基礎設計には不可欠です。そのため、地盤工学は地球上のあらゆる既存構造物、新規構造物、あらゆる建物、高速道路、橋梁、トンネル、港湾、空港、水道管、貯水池、その他の公共事業に適用可能です。一般的に、地盤工学サービスは、様々なサンプリング、原位置試験、その他のサイト特性評価手法を用いた地盤状況の調査から構成されます。これらの場合の専門的サービスとは、通常、地盤工学エンジニアが依頼された情報、すなわち、調査結果、地盤材料および状態に関する意見、想定される地盤材料および状態が荷重を受けた場合または建築材料として使用された場合にどのような挙動を示すかについての判断、そして、構造物のサイズ、形状、重量などに関する知識、および発生しうる地盤と構造物の相互作用に基づく、材料の使用または適切な基礎システムに関する予備的な推奨事項をまとめた報告書です。

土木技術者、構造技術者、建築家、そして場合によってはプロジェクトチームの他のメンバーが、地質工学的調査結果と予備的な推奨事項を適用して構造物の設計を進めます。しかし、地質工学特有の観察方法に関連する実際上の必要性として、地質工学エンジニアは、土や岩や水に隠れているために掘削前に実際の地下の状態を知ることができないサイトのごく一部から採取したサンプルの組成に基づいて推奨事項を作成するため、これらの予備的な推奨事項は変更される可能性があることを認識しています。このため、完全な地質工学サービスの主要構成要素として、地質工学エンジニアは建設材料エンジニアリングおよび試験 (CoMET) を使用して、掘削によって露出した地下材料を観察します。

顧客の経済性向上のため、地質技術者は、特別な教育と訓練を受けた準専門職である現場担当者に、地質技術者が想定する状況を踏まえ、掘削土砂や掘削現場そのものを観察させます。差異が発見された場合、地質技術者は新たな発見を評価し、必要に応じて設計および施工上の推奨事項を修正します。こうした変更により、設計・施工チームの他のメンバーが設計、仕様、提案工法を変更する必要が生じる可能性があるため、多くのオーナーは、プロジェクトの開始から完了まで、地質技術者をプロジェクトチームの積極的なメンバーとして参加させ、他のメンバーと協力して地質工学情報と判断の適切な適用を支援しています。

場合によっては、地質工学は調査や建設の推奨事項を超えて、土壌や岩石の構造の設計も含まれます。これらの最も一般的なものは、道路や高速道路を構成する舗装、空港の滑走路、橋梁やトンネルの床、その他の舗装改良です。地質工学エンジニアは、使用する路床、路盤、基層材料とそれぞれの厚さや組成を考慮して舗装を設計します。地質工学エンジニアは、堤防、土堰堤、貯水池、埋立地などの構造物に関連する土留め壁も設計します。他の場合には、掘削支援システムや擁壁などの構造物を介して土を封じ込める設計が適用されます。地質構造工学または地質構造設計と呼ばれることもあるこれらのサービスは、水理工学、水文地質工学、海岸工学、地質工学、水資源工学にも内在しています。土質工学設計は、トンネル、橋梁、ダムなど、地表下、地表上、または地表と接続された構造物にも適用されます。地質工学は、地質学、工学地質学、地質工学と同様に、岩石力学や土質力学の専門分野も含み、多くの場合、ジオテキスタイルやジオシンセティックスに関する知識に加え、所定の条件が達成・維持されるようにするための様々な計測機器や監視機器も必要とします。

地震工学や地滑りの検知、修復、予防は、専門的な地質工学（および地球物理学。下記参照）に関連する地質専門サービスであり、また、特定の適用可能なタイプの事象（通常は何らかの障害）が発生した理由を判断するために適用される地質専門サービスである法医学地質工学も同様です。（事実上すべての地質専門サービスは、一般的に訴訟支援/専門家証人サービスとして、法医学目的で実行できます。）鉄道システム工学は、桟橋や隔壁、乾ドック、陸上および海上風力タービンシステム、石油プラットフォームやその他の海洋構造物を海底に安定させるシステムの設計など、別の種類の専門的な地質工学です。

地質工学エンジニアは長年にわたり、掘削材料の利用、汚染された地下材料の安全な利用、アスファルト、コンクリート、建築瓦礫や残骸のリサイクル、透水性舗装の設計など、持続可能性に関する取り組みに携わってきました。

道路や高速道路、橋梁、鉄道システム、港湾やその他のウォーターフロント構造物、空港ターミナルなど、土木工学のあらゆる専門分野やプロジェクトには、地質工学技術者や地質工学者の関与が不可欠です。つまり、土木工学の多くの分野は、程度の差はあれ、地質学専門職の領域に属しているということです。しかしながら、地質工学は何世紀にもわたり、軍事工学とも関連付けられてきました。一般的には工兵や鉱夫（彼らのトンネル設計業務（地雷掘削やアンダーマイニングとして知られる）は、軍事包囲作戦で利用されました）がこれにあたります。

工学地質学およびその他の地質学の専門分野

工学地質学者。

（a）土木地質学者の専門分野の要素。

土木地質学の実践には、地質情報とデータの解釈、評価、分析、そして土木工事への応用が含まれます。土質工学上の土質および岩石ユニットは、標準的な土質・岩石分類システムを用いて指定、特性評価、分類されます。地形の発達、現在および過去の地質学的プロセス、地下水と表層水、そして土質および岩石の強度特性との関係が解釈されます。評価対象となるプロセスには、表層プロセス（例えば、斜面、河川、沿岸プロセス）と深層プロセス（例えば、火山活動や地震活動）の両方が含まれます。

地質工学ゾーンまたはドメインは、土壌および岩盤の地質学的強度特性、一般的な地形、関連する地質学的プロセス、またはその他の関連要因に基づいて指定されます。提案された開発変更は評価され、必要に応じて分析され、表層地質学的プロセスの種類と速度の潜在的または起こり得る変化を予測します。提案された変更には、植生の除去、建設における様々な種類の土質材料の使用、浅層または深層基礎への荷重の適用、切土法面または盛土法面の建設やその他の整地、地下水および地表水の流れの変更などが含まれます。表層および深層の地質学的プロセスの影響は、公衆衛生、公衆安全、土地利用、または提案された開発への潜在的な影響を予測するために評価および分析されます。

(b) 一般的な土木地質学の応用とプロジェクトの種類。土木地質学は、構想から計画、設計、建設、維持管理、場合によっては再生と閉鎖に至るまで、プロジェクトのすべての段階で適用されます。計画レベルの土木地質学作業は、通常、森林管理規制、重要地域条例、および州環境政策法に応じて実施されます。一般的な計画レベルの土木地質学の応用には、木材伐採計画、住宅および商業開発およびその他の建物と施設の予定地、道路、鉄道、歩道、および公共設備の代替ルートの選択が含まれます。サイト固有の土木地質学の応用には、道路、歩道、鉄道、および公共設備の切土、盛土、トンネル、橋梁およびその他の排水構造物の基礎、擁壁および支保工、ダム、建物、給水塔、斜面、水路、および海岸線の安定施設、魚道および孵化場、スキーリフトおよびその他の構造物、伐採およびその他の作業プラットフォームの着陸場、空港の着陸帯、ロックボルトシステム、発破が含まれます。骨材源や埋立地などのその他の大規模な土木工事。

（ワシントン州行政法典WAC 308-15-053(1)より抜粋）

工学地質学は主に計画、設計、建設活動に適用されますが、地質学の他の専門分野は、鉱山地質学、石油地質学、環境地質学など、様々な地質専門分野に応用されています。鉱山地質学と鉱山工学は異なる地質専門分野であることに注意してください。

地質工学

地質工学は、土木工学、鉱山工学、石油工学、そして地球科学の要素を組み合わせた複合的な分野です。地質エンジニアは、エンジニアと地質学者の両方の資格を取得することがよくあります。米国には、ABET の工学認定委員会 (EAC) によって認定されている13 の地質工学 (または地球工学) プログラムがあります。(1) コロラド鉱山学校、(2) ミシガン工科大学、(3) ミズーリ科学技術大学、(4) モンタナ大学モンタナ工科大学、(5) サウスダコタ鉱山技術学校、(6) アラスカ大学フェアバンクス校、(7)ミネソタ大学ツインシティ校、(8)ミシシッピ大学、(9)ネバダ大学リノ校、 (10) ノースダコタ大学、(11) テキサス大学オースティン校、(12) ユタ大学、(13) ウィスコンシン大学マディソン校です。

アリゾナ大学など他の学校でも地質工学のプログラムや授業を提供しています。

地球工学、地質工学、工学地質学、地質工学は、地下資源の発見、開発、生産、利用、そして土木工事の設計と建設を扱います。地球工学は地球科学の応用であり、力学、数学、物理学、化学、地質学を用いて、地球と人間の相互作用を理解し、形作ります。

地球工学者は以下の分野で働いています

採掘（地表および地下の掘削、岩盤破裂の緩和を含む）
水、石油、ガスの探査および生産のための水圧破砕および掘削を含むエネルギー
地下輸送システムや核廃棄物および有害廃棄物の隔離を含むインフラ。
地下水の流れ、汚染物質の移動と修復、水理構造などの環境。

アメリカ岩石力学協会（American Rock Mechanics Association）や地球科学研究所（Geo-Institute）といった専門の地球科学団体や、 ABET認定の地球工学学士号といった学位は、地球工学者の幅広い業務範囲を認め、複雑な問題を解決するための科学と工学手法の基礎を重視しています。地球工学者は、地下水や廃棄物の隔離、沖合石油掘削と流出リスク、天然ガス生産、誘発地震など、利害が対立する問題が発生する地球の有限資源の持続可能な利用を改善するために、岩石、土壌、流体の力学を研究します。

地球物理学

地球物理学は、地球の物理的特性を定量的な物理的手法を用いて研究し、地表下に何があるのかを明らかにする学問です。対象となる物理的特性には、弾性波（地震波）の伝播、磁気、重力、電気抵抗率／導電率、電磁気などが含まれます。地球物理学は歴史的に石油探査と採掘において最も広く用いられてきましたが、1990年代初頭以降、非破壊調査分野における人気が高まっています。

また、地下水の探査と保護、地質災害調査（断層や地滑りなど）、線形調査（計画道路、地下設備、パイプラインなど）、基礎調査、汚染特性評価と修復、埋立地調査、不発弾調査、振動監視、ダムの安全性評価、地下貯蔵タンクの位置特定、地下空洞の特定、考古学調査の支援にも使用されます。（環境地質工学協会の定義）

地球物理工学

地球物理工学は、道路、トンネル、井戸、鉱山などの施設の工学設計に地球物理学を応用するものです。

環境科学および環境工学の専門分野

環境科学と環境工学は、環境汚染の特定、修復、そして予防に一般的に関連する地理専門分野です。これらのサービスは、フェーズ1とフェーズ2の環境サイトアセスメント（それぞれ、土地の汚染可能性を評価するための調査と、汚染の性質と範囲を特定するための地下探査）から、人々の健康と環境を保護するために汚染されたサイトを修復するためのプロセスとシステムの設計まで、多岐にわたります。

環境地質学は、汚染された土地の評価と修復に携わる主要な地理学専門分野の一つです。環境地質学者は、汚染物質が存在する地下層の地層構造や、その移動経路の特定を支援します。環境化学は、土壌中の化合物の研究を網羅する地理学専門分野です。これらの化合物は、人為的要因（廃棄物、採掘プロセス、放射性物質の放出など）によって環境に導入され、自然起源ではない場合、汚染物質または汚染物質として分類されます。環境化学は、これらの化合物と土壌、岩石、水との相互作用を評価し、それらの運命と移動を判定します。また、環境中の汚染物質のレベルを測定する技術、そして環境に放出された廃棄物や化合物中の汚染物質の毒性を破壊または低減する技術についても研究します。環境工学は、汚染された土地の評価によく用いられますが、より一般的には、汚染された土壌や地下水を修復するためのシステムの設計に用いられます。

水文地質学は、環境研究が地下水を扱う場合に関係する地理専門職です。水文地質学の応用範囲は、安全で豊富な地下の飲料水源の確保から、浄化を促進するために地下水汚染の性質を特定することまで多岐にわたります。環境毒物学は、土壌、水、大気などの環境に対する汚染物質の発生源、運命、変化、影響、リスクを特定するために用いられる地理専門職です。湿地科学は、植物学、生物学、陸水学など、いくつかの科学分野を組み込んだ地理専門職です。湿地の描写、保全、修復、保護など、さまざまな活動が含まれます。これらの業務は、湿地科学者と呼ばれる地理専門職によって行われることがあります。生態学は、環境的背景における生物の分布と生物多様性の研究を含む、密接に関連した環境地理専門職です。

ブラウンフィールド（通常は都市部）の再開発には、数多くの地理専門分野が関わっています。ブラウンフィールドとは、有害物質に汚染されているか、汚染されていると推定されるために十分に活用されていない、あるいは放棄されている土地です。地理専門家は、そのような土地の汚染度と、土地を安全に再利用するために取るべき措置を評価するために雇用されています。環境エンジニアと科学者は、開発者と協力し、土地の以前の使用に起因する環境汚染への許容できない曝露から将来の土地利用者を保護する修復戦略と曝露バリア設計を特定して設計します。これらの以前の使用は、しばしば土壌状態の劣化と放棄された地下構造物の存在をもたらしたため、地質工学エンジニアは、新しい構造物の特別な基礎を設計するためにしばしば必要となります。

建設材料工学および試験（CoMET）

建設資材工学および試験 (CoMET) は、資格を有する技術者が主導する一連の専門サービスから成り、主に建設の品質保証と品質管理を目的としています。CoMET サービスは、地質工学 (場合によっては他の地質専門分野) も行う企業によって、独立した分野として提供されるのが一般的です。地質専門サービス業界がこのように発展したのは、地質工学が観察手法を採用しているためです。現代の地質工学の創始者であるカール・フォン・テルツァギとラルフ・B・ペックは、観察手法と複数の作業仮説を使用して、サンプリングと試験によって地盤の状態を判断し、次に掘削された状態と材料を観察してそれらの判断と関連する推奨事項を確認または修正し、最終的に決定することで、地盤探査プロセスを迅速化および効率化しました。

さらにコストを削減するため、地質専門家は、現場で自分たちを代表する準専門家（「現場担当者」と呼ばれる）を教育・訓練し、特に地質技術者が（地質技術者のように）観察された状況と地質技術者が想定する状況を比較する際に判断力を発揮できるようにしました。時が経つにつれ、地質技術者は、建設業者が地質専門家によって一般的に規定される条件（建物、道路、その他の構造物の基礎のための路盤処理、路床、路盤基盤、基礎に使用される材料、敷地の整地、土構造物（アースダム、堤防、貯水池、埋立地など）や土留め構造物（擁壁など）の建設など）を達成しているかどうかを評価するために必要な追加の教育と訓練を現場担当者に提供することで、CoMETサービスを拡大しました。

コンクリートなど、関係する材料の多くは建設プロジェクトや構造物の他の要素にも使用されるため、地質専門企業は現場担当者のスキルセットをさらに拡大し、鉄筋コンクリート、構造用鋼、石材、木材、耐火材など、数多くの追加材料、プロセス（切断、充填、鉄筋配置など）、そして結果（溶接の有効性など）の観察と試験を網羅するようになりました。ラボサービスは、多くのCoMET業務に共通する要素です。資格を持つエンジニアの指導の下で運営され、地質工学において地下材料サンプルの評価に活用されています。CoMET業務全体において、ラボは様々な建設資材の評価に必要な設備と人員を備えて運営されています。

現場の地下構造の実際の構成を評価するために適用されるCoMETサービスは、包括的な地盤工学サービスの一部です。しかしながら、短期的な経済性を理由に、これらのサービスを含むすべてのCoMETサービスを、地盤工学エンジニアと提携していない企業に委託するオーナーもいます。このアプローチでは、地盤工学エンジニアが包括的なサービスを提供できなくなります。また、実際の地下構造の状態を評価するために雇用された担当者は、プロジェクト現場に出向く前に地盤工学エンジニアから「説明」を受けず、差異を認識した際に地盤工学エンジニアと話し合うこともほとんどないため、リスクが増大します。これは主に、地盤工学エンジニアと提携している企業が、現場担当者を雇用する企業の競合企業とみなされているためです。場合によっては、問題の現場担当者が、プロジェクトの具体的な背景情報や、差異を識別するために必要な教育・訓練を受けていないこともあります。

建設業者による特定条件の達成状況を評価するために適用されるCoMETサービスは、品質保証（QA）サービスまたは品質管理（QC）サービスの形態をとります。QAサービスは、直接的または間接的に施主のために実施されます。施主は、適切と考えるQAサービスの性質と範囲を指定します。施主によっては、全く指定しない、または法律で義務付けられているサービスのみを指定する場合もあります。法律で義務付けられているサービスは、管轄区域の建築基準法によって課されます。米国のほぼすべての管轄区域では、建築基準法は建築関係者の団体が策定した「モデル基準」に基づいています。国際建築基準協議会（ICC）はこれらの団体の中で最も著名な団体であり、その国際建築基準（IBC）が最も一般的に使用されているモデルです。その結果、多くの管轄区域で現在、IBCの「特別検査」が義務付けられています。IBCは、この用語を「承認された建設文書および参照基準への適合を確保するために特別な専門知識を必要とする、材料、設置、製作、架設、または部品および接合部の配置に関する必要な検査」と定義しています。特別検査の要件は、地方の建築関係者が採用した規定に基づいて管轄区域ごとに異なります。含まれるサービスの一部は従来のCoMETサービスと類似または同一ですが、特別検査の取り扱いは異なります。通常、所有者または所有者の代理人は、建築当局が承認した特別検査サービス提供業者を雇用する必要があります。特別検査は、入居許可証の取得に必要となることがよくあります。

QCサービスとは、建設業者が契約で合意した条件を確実に達成するために、建設業者自身または建設業者の代理で行うサービスです。CoMETのコンサルタントの多くは、QCサービスよりもQAサービスの提供に注力しています。

CoMET 手順の多くは、米国土木学会 (ASCE)、ASTM International、米国コンクリート協会 (ACI)などの規格策定組織 (SDO)が、米国規格協会 (ANSI)や国際標準化機構 (ISO)が承認した規格策定プロトコルを使用して策定した規格で指定されています。このような規格はすべて、適合するために最低限必要な事項を特定しています。同様に、いくつかの組織は、特定の種類の試験や検査を実施するために CoMET 現場サービスおよび研究所サービスを認定するプログラムを開発しました。これらのプログラムの中には、他のプログラムよりも包括的なものもあります。たとえば、機器の定期的な校正、技能試験プログラムへの参加、技術的能力を証明する (品質) 管理システムの実装と文書化を義務付けるなどです。もちろん、このようなプログラムはすべて、認定によって最低限受け入れられるものが特定されます。多くの CoMET 研究所は、より高い品質レベルを達成するために、最低限必要な事項をはるかに超えています。

地方の建築局を含む様々な組織が、人材認定に関するプロトコルと要件を策定しています。多くの管轄区域では、適切な認定を受けた者のみが特定の評価を実施できます。認定を受けるには、通常、一定の前提条件を満たす必要があり、試験に合格する必要があります。場合によっては、現場での作業観察も含まれます。上位レベルの認定を受けるための前提条件には、下位レベルの認定要件を満たしていることが求められることがよくあります（例えば、土壌技術者Iは土壌技術者IIの前提条件となる場合があります）。現場担当者は、「土壌試験員」、「技術者」、「技術者／テクノロジスト」、「エンジニアリング技術者」と呼ばれることもあります。ジオプロフェッショナル・ビジネス協会は、「現場担当者」という用語を考案しました。これは、関係する様々な種類の準専門職（例えば、鉄筋コンクリート、土壌、鋼材などの特定の材料を扱う人、溶接検査員、ケーソン検査員、基礎検査員など、工程や状況を観察または検査する人）を包含し、特に「技術者」などの肩書きでは表せない、現場担当者の重要な相互責任を強調することを目的としています。実際、CoMETの業務を指揮するエンジニアは、現場でエンジニアを代理する現場担当者の行為および発言に対して、個人的かつ専門的に責任を負います。

CoMETのコンサルタントは、他の設計チームメンバーよりも建設活動の実務経験が豊富であるため、多くのオーナーは、プロジェクト開始当初、設計段階から（他の地質専門家とともに）コンサルタントを参画させ、オーナーや設計チームメンバーによる技術仕様の策定、試験・検査要件、計測機器要件と手順、そして観測プログラムの策定を支援しています。地質技術者は、プロジェクトの初期段階からCoMETのサービスを利用し、掘削などの地下サンプル採取手順を監督しています。

建設プロジェクトで実施されるCoMETサービスの多くは環境プロジェクトでも実施されますが、ライセンスや関連要件が少ないため、要件は比較的緩やかです。例えば、連邦政府が義務付けている適切な調査（通常はフェーズ1の環境サイトアセスメント）は、個人でいかなるライセンスも取得せずに実施できます。

その他の地理専門サービス

考古学や古生物学においても、遺物の回収には体系的な地下発掘が必要となるため、これらも地質学専門職とみなされます。多くの地質学専門サービス企業は、遺跡開発や再開発を進める前に古生物学や考古学の調査を義務付ける連邦および／または州の規制を満たす必要がある顧客に、こうしたサービスを提供しています。

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外部リンク

地理専門家アカデミー
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アメリカ土木学会
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