土質力学

科目基礎情報

学校 和歌山工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 土質力学
科目番号 0059 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 土質力学概論,岡二三生,白土博通,細田尚,実教出版/土質力学,石原研而,丸善
担当教員 林 和幸

到達目標

① 土の物理的特性を理解し,諸量の計算ができる。(C-1)
② 土の透水,圧密,せん断の理論を理解,説明し,計算ができる。(C-1)
③ 土圧,支持力,斜面安定について,理論を理解,説明し,計算できる。(C-1)
④ 土の締め固めメカニズムを理解し,現象を説明できる。(C-1)

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
土の物理的特性土の物理的特性を理解し,諸量の計算ができる。土の物理的特性を理解し,諸量の説明ができる。土の物理的特性を理解し,諸量の説明ができない。
土の透水,圧密,せん断土の透水,圧密,せん断の理論を理解,説明し,計算ができる。土の透水,圧密,せん断の理論を理解できる。土の透水,圧密,せん断の理論を理解できない。
土圧,支持力,斜面安定土圧,支持力,斜面安定について,理論を理解,説明し,計算できる。土圧,支持力,斜面安定について,理論を理解,できる。土圧,支持力,斜面安定について,理論を理解,説明し,計算できない。
土の締め固めメカニズム土の締め固めメカニズムを理解し,現象を説明できる。土の締め固めメカニズムを理解できる。土の締め固めメカニズムを理解できない。

学科の到達目標項目との関係

C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この科目は,企業で土木構造物の設計を担当していた教員がその経験を活かし,土の物理的特性や,透水,圧密,せん断など土の基礎的挙動とともに,これらを基に土圧や支持力あるいは斜面安定などの理論と検討方法について,講義形式で授業を行うものである.この科目は,小テストおよび定期試験の結果にもとづき評価する.
授業の進め方・方法:
講義,板書,土の力学に関する現象やメカニズム理解のためのパワーポイントや簡単な道具を利用した実演,挙手,およびグループワークを主たる伝達手段として授業を進め,単元ごとに計算を含む練習問題を行う.
注意点:
COC
事前学習:教科書の予定範囲を熟読し理解を深める.
事後学習:ノート,教科書および授業中の練習問題を復習する.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業概要の説明,岩石の風化作用,地盤の生成,生成された土層の特徴 岩石の風化作用,地盤の生成,生成された土層の特徴について理解し、説明できる。
2週 土の調査と試験 土の調査と試験について理解し、説明できる。
3週 土の構造,状態の表し方(土粒子密度,含水比,間隙比,飽和度) 土の構造,状態の表し方(土粒子密度,含水比,間隙比,飽和度)について理解し、説明できる。
4週 状態の表し方(土の密度,単位体積重量,諸量の計算) 状態の表し方(土の密度,単位体積重量,諸量の計算)について理解し、説明できる。
5週 粒度,コンシステンシー,土の工学的分類 粒度,コンシステンシー,土の工学的分類について理解し、説明できる。
6週 土の締固め特性と試験方法,締固め度,CBR試験 土の締固め特性と試験方法,締固め度,CBR試験について理解し、説明できる。
7週 土中の水の流れ,ダルシーの法則と透水係数 土中の水の流れ,ダルシーの法則と透水係数について理解し、説明できる。
8週 透水試験,揚水試験
透水試験,揚水試験について理解し、説明できる。
2ndQ
9週 中間試験期間 中間試験期間
10週 流線網,土の毛管作用,凍上 流線網,土の毛管作用,凍上について理解し、説明できる。
11週 土の自重による地中応力,圧力球根 土の自重による地中応力,圧力球根について理解し、説明できる。
12週 荷重による地盤内の増加応力 荷重による地盤内の増加応力について理解し、説明できる。
13週 浸透力,浸透流による土の破壊,ボイリング 浸透力,浸透流による土の破壊,ボイリングについて理解し、説明できる。
14週 有効応力と過剰間隙水圧 有効応力と過剰間隙水圧について理解し、説明できる。
15週 期末試験期間 期末試験期間
16週 試験返却
前期の総括
前期学修内容の総括
後期
3rdQ
1週 土の圧縮と圧密,圧密現象,圧密試験 土の圧縮と圧密,圧密現象,圧密試験について理解し、説明できる。
2週 土の圧縮性を表す指標,過圧密と正規圧密,圧密沈下量の計算 土の圧縮性を表す指標,過圧密と正規圧密,圧密沈下量の計算について理解し、説明できる。
3週 圧密理論,沈下時間の計算,一次圧密と二次圧密,軟弱地盤改良工法の原理 圧密理論,沈下時間の計算,一次圧密と二次圧密,軟弱地盤改良工法の原理について理解し、説明できる。
4週 土のせん断強さ,強度定数 土のせん断強さ,強度定数について理解し、説明できる。
5週 モール・クーロンの破壊規準 モール・クーロンの破壊規準について理解し、説明できる。
6週 土のせん断試験,排水条件 土のせん断試験,排水条件について理解し、説明できる。
7週 砂のせん断,粘土のせん断,液状化 砂のせん断,粘土のせん断,液状化について理解し、説明できる。
8週 中間試験期間 中間試験期間
4thQ
9週 土圧の種類,土圧係数 土圧の種類,土圧係数について理解し、説明できる。
10週 クーロン土圧
クーロン土圧について理解し、説明できる。
11週 ランキン土圧 ランキン土圧について理解し、説明できる。
12週 基礎の種類,浅い基礎の支持力,深い基礎の支持力 基礎の種類,浅い基礎の支持力,深い基礎の支持力について理解し、説明できる。
13週 直線すべりに対する斜面安定計算 直線すべりに対する斜面安定計算について理解し、説明できる。
14週 円弧すべりに対する斜面安定計算 円弧すべりに対する斜面安定計算について理解し、説明できる。
15週 期末試験期間 期末試験期間
16週 試験返却
後期の総括
後期学修内容の総括

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学建設系分野地盤土の生成、基本的物理量、構造などについて、説明できる。4前1,前3,前4
土の粒径・粒度分布やコンシステンシーを理解し、地盤材料の工学的分類に適用できる。4前5
土の締固め特性を説明できる。4前6
ダルシーの法則を説明できる。4前8
透水係数と透水試験について、説明できる。4前8,前9
透水力による浸透破壊現象を説明できる。4前13
土のせん断試験を説明できる。4後4
土のせん断特性を説明できる。4後6,後7
土の破壊規準を説明できる。4後5
地盤内応力を説明できる。4前11,前12
土の圧密現象及び一次元圧密理論について、説明できる。4後1,後2
圧密沈下の計算を説明できる。4後3
有効応力の原理を説明できる。4前14
ランキン土圧やクーロン土圧を説明でき、土圧算定に適用できる。4後10,後11
基礎の種類とそれらの支持力公式を説明でき、土の構造物の支持力算定に適用できる。4後12
斜面の安定計算手法を説明でき、安全率等の算定に適用できる。4後13,後14
飽和砂の液状化メカニズムを説明できる。4後7
地盤改良工法や液状化対策工法について、説明できる。4後3,後7
地盤調査の分類と内容について、説明できる。4前2

評価割合

定期試験小テスト相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力600000060
専門的能力400000040
分野横断的応力0000000