土木屋にとっての土とは

土というのは岩石が風化して粒子状になったもので、それに動植物の死がいである有機質分などが含まれる場合があります。有機物が含まれていると強度等に悪影響を及ぼすので、土木の世界では好ましくない土とされます。

【 このような網目のフルイを用いて、
土粒子の大きさの分布を調べる 】

土は、構成する粒子の大きさがさまざま、粒子の鉱物もさまざま、含まれる水分量もさまざまですので、土というのは2つとして同じものが無いと言っても過言ではありません。ですから土を扱うのは大変なことなのですが、逆にいえば、その難物と戦い自らの経験や知恵を駆使して目的とするものに仕上げることが土木屋としての醍醐味でもあると思います。

土木の世界では粒子の大きさが75mm以下のものを土として扱い、そのうち2mm以上のものを礫（れき）、2〜0.075mmのものを砂、0.075mm〜0.005mmのものをシルト、0.005mm以下のものを粘土と呼んでいます。

望ましい土

土木屋にとって望ましい土というのは、一般的に、機械で扱いやすく、締め固めたときにしっかりと固まって大きな荷重や力に長期間にわたって耐えられる土です。このような条件を満足する土というのは、大小さまざまの粒子分が適度に混ざっていて、適度な水分を含んだ土ということになります。粒子の混ざり具合のことを専門用語では粒度（りゅうど）と言います。土が強度や耐久性を発揮するためには、シルトや粘土などの細かい粒子のものはあまり含まない方が良いのですが、河川堤防の場合は水を通しにくいこと（水密性）が求められますので、ほどほどに細かい粒子を含んでいる方がち密な構造になります。水の通しにくさの程度を専門用語では透水性といいます。

土の水分

【 肥沃になった庭の土で、
春を喜ぶかのように咲きほこる花たち 】

締め固めた時にその土が最も締め固まる、その土特有の水分量というものがあって（専門用語では最適含水比といいます）、この水分量より多くても少なくても、土は十分に締め固まりません。乾いた砂はどんなに握っても固まりませんが、水分を含むと固まるようになるのを経験したことがあると思います。雪合戦に使う雪玉もさらさらした乾いた雪では握り固めることができません。日本の国土を形成する土は、最適含水比を上回る水分量を含むことが多いので、多くの土木工事では水分量との戦いになります。

軟弱地盤

水分を多量に含んだ粘性土や植物の腐食質分を多く含んだ土は、土木の世界では非常に厄介な土です。とくに、このような土から出来ている自然地盤を軟弱地盤といって、そのままの状態では道路や橋などを造ることはできません。仮に造ったとしても築造後に構造物が沈下したり地震によって傾いたり壊れたりします。しかしながら、このような場所にも道路や橋などを造らざるを得ない場合があります。そのような場合はその地盤に対してさまざまな対策を施して、目的とする構造物を支えることができるように改良してから構造物を造ります。なかなか困難な仕事でありますが、土木屋としての腕のふるいどころでもあります。

東日本大震災と液状化

東日本大震災では、あちこちの住宅地で地盤が崩壊し住宅などに大きな被害をもたらしました。その多くは、地形や土の問題、あるいはまた、（結果として）それらに対応した工事をしていなかったことが原因であったのではないかと私は思っています。

首都圏で「地盤の液状化」によって建物やライフラインなどに大きな被害が発生しました。地盤の液状化というのは、新潟地震の際に砂地盤に築造された鉄筋コンクリートの建物などが傾いたり沈んだりして問題になった現象で、私たち土木の世界では良く知られた現象です。ある特殊な砂地盤（大きさがある範囲にそろった粒子の砂がゆるく積もった砂地盤、イメージとしてパチンコ玉を小さくしたものが積もった地盤）で、しかも地下水が存在すると、大きな地震で揺すられた時に、水圧によって砂粒がふわふわと浮いて、まるで地盤全体が液体のようになる現象です。液状化の恐れがあるかどうかは、地盤を良く調べればかなりの精度で予測できるようになっていますので、住宅を建てる場所が砂地盤である場合は液状化の心配が無いことを確認するべきでしょう。