土質工学
英文名Soil Mechanics
科目概要生物環境科学科2年後期 [火曜日1時限(週1コマ)]、3群科目、選択、講義、2単位(30時間)
担当者(◎は科目責任者,※は実務経験のある教員) ◎落合 博之
講義室831講義室
備考科目ナンバリング:VE301-RS25
JABEE認定プログラム履修の手引き(表3・14)との関連E

授業の目的

生物生産と活動の場(地盤)として土が持つ基本的な工学的性質を学ぶ。このため、生物生産環境における土の生成と構成要素、土の締固め特性と透水性、土の強度と圧縮・変形の関係、地盤の支持力と創造物の安定性、土の強度定数、土圧計算、土質試験方法について理解する。

教育内容

土質工学(土質力学)は農業農村整備事業など大規模な公共事業では非常に重要な学問である。すなわち用排水機場、橋梁など大規模施設の基礎、農道を造成する際の法面やそれを支える擁壁の安定など工事を行ううえで欠かせない分野である。この授業は応用力学、水理学とともに3力学と呼ばれ数物系授業の一つであるが、本授業では基礎に絞って、練習問題を併用しながら教育することとしている。

教育方法

パワーポイントを用いた講義形式で行う。適宜練習問題を解き、理解を深める。
授業中に演習問題の解答を提示することによりフィードバックする。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

 DP1:豊かな人間性と高い倫理観
 DP2:環境科学に関する理解と高度の知識・技能
 DP3:生態系機能の解明と理解を基盤に環境保全に貢献できる能力
〇DP4:環境資源の維持と修復に寄与する能力
◎DP5:環境保全に関わる社会の多様な要請に応えられる問題解決能力

授業内容(シラバス)

項目内容担当者日時
1ガイダンス、序論、土の基
本的性質(1)
ガイダンス、土質工学の序論、土の工学的定義、土粒子の形と構造(P1-6)落合 博之
9/19①
2土の基本的性質(2)土粒子の粒度、土の密度と間隙、土の含水量(P7-19)落合 博之
9/26①
3土の分類コンシステンシー限界、土の粒度組成による分類(P22-31)落合 博之
10/3①
4透水と排水土中の水分、透水、流線網、透水係数の測定(P33-49)落合 博之
10/10①
5圧密(1)土の圧縮と圧密、圧密試験(P71-82)落合 博之
10/17①
6圧密(2)基礎地盤の圧密沈下量の算定、先行圧密、二次圧密(P83-8
7)
落合 博之
10/24①
7土のせん断強させん断試験の種類、砂質土のせん断特性、粘性土のせん断特
性(P92-114 )
落合 博之
10/31①
8中間テスト第1回〜第7回落合 博之
11/7①
9土圧ランキンの土圧公式、クーロンの土圧公式、裏込め土上に載荷
重のある場合の土圧(P116-128)
落合 博之
11/14①
10斜面(のり)の安定斜面の崩壊、斜面の安定計算、地すべり(P135-152)落合 博之
11/21①
11浅い基礎の支持力基礎の種類と条件、基礎地盤の支持力、支持力理論(P155-1
62)
落合 博之
11/28①
12深い基礎の支持力総論、杭理論(P165-173)落合 博之
12/5①
13土の締固め締固めの目的・機構とその試験方法、締め固めた土の性質、土
質による締固めの効果(P177-190)
落合 博之
12/12①
14路盤・路床、土質調査路盤・路床の支持力、路盤などの安定処理、舗装圧の設計(P192-204 )
土質調査の目的と方法、資料の採取(サンプリング)、現位置
採取(サウンディング)(P216-228)
落合 博之
12/19①

到達目標

以下の内容を理解することができる。
1.生物生産環境における土の生成と構成要素とそれらの関係
2.土の締固め特性と透水性の理解
3.土の強度、圧縮と変形の関係
4.地盤の支持力と構造物の安定性
5.土の強度特性と土圧計算

評価方法

中間試験(40点)と定期試験(40点)、レポート点20点で100点満点とする。到達目標に達していない場合は定期試験後に再試験を1回行う。

準備学習(予習・復習等)

【授業時間外に必要な学習の時間:60時間】
予習:各回の授業内容に関連する教科書の該当箇所を学習してくること。配布資料にわからない点があったら積極的に質問すること。
復習:講義ノートの内容および配布資料について見直しておくとともに、授業中の問題を再度解いておくこと。

その他注意事等

質問等はオフィスアワー(月曜日から金曜日16:30〜18:00)を活用すること。授業で説明した問題は確実に解けるようにしておくこと。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書土質力学 第8版河上房義・森 方信・柿沢英司森北出版(2012)
参考書土質工学演習基礎編(第3版)河上房義森北出版(2002)
参考書力学講義ノート岡田静雄・服部忠一朗・高木 淳共立出版(2009)