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年度 2017年度 開講部局 工学部
講義コード K8170040 科目区分 専門教育科目
授業科目名 土の力学
授業科目名
(フリガナ)
ツチノリキガク
英文授業科目名 Soil Mechanics
担当教員名 土田 孝
担当教員名
(フリガナ)
ツチダ タカシ
開講キャンパス 東広島 開設期 2年次生   後期   セメスター(後期)
曜日・時限・講義室 (後) 金1-2:工218
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
講義中心 
単位 2 週時間   使用言語 J : 日本語
学習の段階 2 : 初級レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 25 : 土木工学
対象学生 社会基盤環境工学プログラムの2年生および過年度生
授業のキーワード 土質力学、地盤工学、土の分類、締固め、透水、浸透、土の圧縮、土の圧密、せん断試験、せん断強さ 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
本科目は,プログラムの教育目標における (C)問題構成力、(D)問題解析力に関わっている.
1.土及び地盤に関わる工学的現象を、土の力学を中心とする工学的性質を関連づけて認識し説明できる。[B:問題発見力]
2.土の特性を表す基本的物理量および指標値を計算し、基本的物理量と指標値に基づいて土の工学的性質を推定し分類することができる。全応力、有効応力、間隙水圧の概念を用いて、土中の水の動き、粘土の圧縮および圧密現象を支配する方程式を提示することができる。 [C:問題構成力]。
3.地盤中の水の浸透計算、粘土地盤の圧密沈下計算を実行できる。土の破壊基準を理解し、土の強度定数を用いて地盤の安定を解析することができる[D:問題解析力]。
4.土及び地盤に関わる工学的現象について土の力学を用いた解析を行い、解析結果の妥当性を評価できる[E:評価力]。
 
到達度評価
の評価項目
社会基盤環境工学プログラム
(能力・技能)
・問題構成力 
授業の目標・概要等  社会基盤施設の建設・管理においては、それらが立地する地盤に関する工学的な知識・技術が不可欠である。地盤を工学的に取り扱うための基礎的な知識として土の力学について学ぶ. 
授業計画 第1回 土に関わる工学的現象と問題の概要・土の基本的物理量

第2回 土の指標値と工学的分類
第3回 土の締固め

第4回 間隙水圧と有効応力の原理
第5回 地盤の中の水の動きと透水試験

第6回 土構造物の浸透解析Ⅰ

第7回 土構造物の浸透解析Ⅱ

第8回 地盤内の応力伝播

第9回 中間テスト
第10回 土の圧縮特性と圧縮試験
第11回 粘土の圧密理論と圧密試験

第12回 地盤の圧密沈下の解析

第13回 土のせん断試験とせん断強度

第14回 土の強度定数

第15回 土の強度と斜面の安定

講義中に小テストを10回程度実施する。小テストは講義開始直後に行うので遅刻しないこと。 
教科書・参考書等 石原研而著 土質力学 丸善 
授業で使用する
メディア・機器等
特になし 
予習・復習への
アドバイス
第1回 土に関わる工学的現象と問題の概要・土の基本的物理量
・ 地盤に関連する災害や事故に関するニュースを読むと関心が高まり、理解が進む。
・ 物理量を計算する式を暗記するのではなく、土粒子、間隙水、間隙空気の三相モデルから誘導できるようにする。
第2回  土の指標値と工学的分類
・詳細な分類方法を覚える必要はない。粘土、シルト、砂、レキという粒径による分類と土質としての分類の考え方を理解する。
第3回  土の締固め
・土の基本的物理量について復習しておくこと。
第4回 間隙水圧と有効応力の原理
・土の力学のもっとも基本的な考え方であり、十分に理解する必要がある。地盤中の土に作用している有効応力と全応力の計算ができることは、土・地盤の問題全体の基本となる。
第5回 地盤の中の水の動きと透水試験
第6回  土構造物の浸透解析Ⅰ 
 ・土の入った管内の水の流れについて学ぶ。
 ・演習問題を解くことで理解が進む。
第7回 土構造物の浸透解析Ⅱ
 ・堤体やダムなど土構造物の中の水の流れがテーマである。山に降った雨が川に流れるまでの時間など、実際の現象と関連づけて考えてみよう。
第8回 中間テスト
第9回 地盤内の応力伝播
 ・地盤を弾性体と仮定し、主に鉛直方向の応力の伝播を計算できることが目的になる。
第10回 土の圧縮特性と圧縮試験
 ・土の基本的物理量について復習しておくこと。圧密と圧縮の違いに注意する。
第11回 粘土の圧密理論と圧密試験
 ・粘土の大きな特徴である圧密現象について学ぶ。
第12回 地盤の圧密沈下
 ・軟弱地盤の上に盛土を行った場合の最終沈下量とそこに至る経過とをそれぞれ解析することができることが目的になる。
第13回 土のせん断試験とせん断強度
 ・土が破壊するとはどういくことかを理解することが重要。モールの応力円をしっかり理解しよう。
第14回 土の強度定数
 ・土は土自身の透水性、排水条件によって強度が異なるので、同じ土でも複数の強度定数が用いられる。
この問題は実務に従事している技術者でも非常にわかりとされている。
第15回 斜面の安定
 ・土の強度が関係するもっとも身近な問題として斜面の安定問題を取り上げ、土の強度を設計にどのように使うのかを学ぶ。 
履修上の注意
受講条件等
 
成績評価の基準等 中間試験(50点満点)、期末試験(50満点)を総合し、100点満点で評価する。60点以上を合格とし単位を認める。 
メッセージ 理工系全体の中で、土の力学は社会基盤環境工学分野以外ではほとんど学ぶことがない(建築、農業土木の分野で少し学ぶ)ユニークな科目である。公務員試験や民間会社の就職試験でも必ず出題される重要な分野なのでしっかり知識を身につけてもらいたい。 
その他 本講義は土の力学演習といっしょに受講することが望ましい。本講義のみ履修する場合も、土の力学演習の演習問題を勉強することが有効である。申し出があれば土の力学演習の演習問題と解答を配付する。 
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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