2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 土木工学専攻
設置情報
| 科目名 |
土質力学演習Ⅰ
地盤の不安定問題に対する総合評価能力の習得
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| 設置学科 | 土木工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 岡田・重村 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 水曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A32C |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 地盤の不安定問題(地震・豪雨に伴う斜面崩壊、液状化、工事による地盤変状や掘削面の崩壊等）を扱う上で、土質力学の公式や解析技術を用いて安全性を検討するだけでは、現象を正しく解明することはできない。地盤の生い立ちの違いによって地形・地質が異なり、地盤の物理特性・力学特性が異なることを理解して、地盤を総合的に評価する能力を習得する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
スライドを用いた講義とディスカッションを中心に授業を実施する。 山岳トンネルや都市トンネル等、第一線の建設工事に長年従事し、東京および近傍の地盤に直接触れてきた講師の経験をもとに、工事上の問題点や地盤トラブル上注意すべき着目点や対処法を講義する。 ディスカッションでは、不明点や疑問点があればどんどん質問して欲しい。板書を用いて追加説明をおこなう。事業の中で内容を理解するようにしたい。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
土質力学および地盤工学の基礎知識は最低限必要。学部のときの教科書、ノート等の復習をしておくこと。出された課題は確実に実施すること。 正答でなくても構わないので、自分の考えを整理し、レポートにまとめて提出、発表できるようにしておく。 |
授業計画
| 第1回 | 地盤工学には多くの不確定要素があり、地盤の総合評価が何故必要かを理解する （設計入力値の設定誤差、解析の誤差、土質調査・試験の不確実さを踏まえ、実現象と検討モデル・解析方法の差を構造物の計画・設計・維持管理にどのように反映させるか等） 第１回はガイダンスを中心に、地震・豪雨による斜面崩壊等の事例紹介を基に、地盤を総合的に評価しないと正しい答えが得られないことを理解する |
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| 第2回 | 東京周辺の地盤概要を理解する （山の手台地と下町低地の地形・地質の違い、東京の地盤と日本の地盤、低地と台地の生い立ち、東京都心部には何故坂が多いのか？、坂の下には何があるのか？等） 地形・地質の違いにより地盤の特性が異なること、なぜそうなったか、工学的にどのように判断すべきかを理解する |
| 第3回 | 地形、地質の違いによる施工法の違いについて理解する （東京駅周辺・駿河台周辺の地盤を例にとり、地盤の違いによる土留めの選定について学習する） 地形、地質、地層構成毎に工事をおこなう上でどのようなことに注意すべきかについて講義する |
| 第4回 | 洪積層と沖積層の違い（地盤の生い立ちによる工学的物性値の違いと工事上の注意点） 山の手台地の地層構成 東京深部の地層構成 |
| 第5回 | 山の手台地の地盤の特徴 関東ローム層と土質特性、河谷低地の地盤トラブル（工事上の注意点、工事による地盤沈下の例を参考に原因を検討） |
| 第6回 | 河谷低地に多く分布する腐植土層の例および土質特性 台地部での地盤トラブル（斜面、急崖地での注意点、台地上の窪地での浸水） |
| 第7回 | 台地上で生じた液状化、東京および千葉の東京湾岸沿いに分布する砂州・砂丘の特徴 |
| 第8回 | 下町低地浅層部の地形の特徴、地質、生い立ち、沖積層の地層構成 上部有楽町層、下部有楽町層、七号地層の工事上の注意点 |
| 第9回 | 関東平野の生い立ちと工事上の注意点 広域地盤沈下、南関東ガス田、関東造盆地運動 |
| 第10回 | 地盤の総合評価応用例（１） 地形、地質、地下水の流れを上手に活用した江戸の開発 家康は何故、江戸に城を築いたか（城の防御、流通の便（船運、陸路）、住居の確保、飲水、食料の確保、城下町の発展性から解明） |
| 第11回 | 地盤の総合評価応用例（2） 大正関東地震による地盤災害の紹介 震源域での大規模斜面崩落（東海道線根府川での土砂崩れ、大規模土石流の発生） |
| 第12回 | 地盤の総合評価応用例（3） リニア中央新幹線 南アルプス貫通時の課題 土被りの大きいトンネル掘削が可能か（地山応力度から見たトンネルの安定、NATM、在来工法の違い） フォッサマグナ（糸魚川～静岡構造線、中央構造線他）の破砕帯通過が可能か 畑薙山断層通過時の出水対応 |
| 第13回 | 地盤の総合評価応用例（4） 土被りの大きいトンネルおよび破砕帯掘削の対応事例紹介 中央自動車高速道 南アルプスルートの変更（南アルプスを迂回した例） 上越線 清水トンネル、大清水トンネル（トンネル掘削技術の進歩の例） 東海道線 丹那トンネルと丹那断層（異常出水、トンネル崩落、断層地震による被害） 大深度法適用工事事例紹介 リニア中央新幹線品川工区 東京外環道路（調布での陥没事故について地盤特性とトンネル掘削工法の問題点について説明） |
| 第14回 | 地盤の総合評価応用例（５） シールド工事による地盤沈下と近接施工情報化施工について シールド工事による地盤沈下のメカニズム 地盤変状解析の問題点について（解析をおこなう上での不確定要素について） 近接施工情報化施工の必要性と実施例の紹介（ICTとAIの導入） |
| 第15回 | 最終課題演習の発表およびディスカッション |
その他
| 教科書 |
指定しない。授業の都度プリントを配布する。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
『東京の自然史』 貝塚爽平 講談社学術文庫 2011年 第1版
東京周辺の地盤のバイブルと言っても良い本。
土木技術者にとって社会に出てからも役に立つ本です。
ぜひ熟読してください。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業におけるディスカッションへの対応およびレポートの内容評価 |
| 質問への対応 | 授業でその都度、または授業後にメールにて対応する。 |
| 研究室又は 連絡先 |
連絡先 E-mail:okada.hitoshi20@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
東京は江戸時代に、さびれた寒村から人口１００万人の大都市に発展した。それが現代の東京の大発展へとつながっている。江戸の開発は、地形、地質をうまく利用して大規模土木工事が行われ、築城、造成、洪水対策等の都市整備、道路・水路等の交通網整備、上水道整備が行われた。 土質力学の理論も確立されておらず、高度な数値計算も行われていない時代にどうしてこのような世界有数の大都市が建設できたのか。これは、江戸の地形、地質を熟知し、経験豊富な当時の土木技術者が地盤を総合的に評価することが出来たからである。このことは、現在の土木技術者である私たちも見習わなくてはならない。 この授業を通じて、地盤を総合的に評価する能力を身に付け、現状の地盤工学が抱える様々な課題を理解し、それを解決する楽しさと重要性を感じ取って欲しい。 授業でわからないことはその場で質問して内容を理解し、論文・雑誌等でさらに理解度を深める習慣を身につけて欲しい。 一人でも多くのみなさんにこの授業を受けて欲しい。地盤工学だけでなく、都市計画および施工計画を目指す人にも役に立つ内容である。 |