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授業紹介 I Report

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2014.06.12
土質力学Ⅰ及び同演習
工学部
担当教員:安原 英明ほか / 対象:環境建設工学科2回生〜

※掲載内容は取材当時のものです。

yasuhara_sam この授業では、土の物理特性、土の圧密、せん断、透水、締固めや動的強度といった土の基礎的力学挙動を理解し、それをベースに土圧、支持力、斜面安定、地盤内応力の基礎的な安定解析理論を習得します。 

 

 

授業内容

yasuhara_3 授業を担当する教員は「大事なのは概念の理解」と繰り返します。授業では複雑かつ多数の方程式を取り扱い、また、同分野の関連授業の学習・理解が前提とされています。方程式の丸暗記や表面的な理解では、その内つまずいてしまうのです。そのため、教員が用いるパワーポイントのスライドは、視覚に訴えてくる内容になっており、スライドへの書込みや、質問の投げ掛けを通し、学生の理解を確認しながら授業が進みます。

 

 土の変形・強度は、多成分の応力やひずみの組合せで規定されます。私たちの住む三次元の世界では理解しにくいので、二次元の「金太郎飴」のような“平面ひずみ状態”で考えていきます。

yasuhara_1 取材日の授業では、一般に難しいとされている「Mohr(モール)の応力円」が扱われました。将来土木業界に進みたい人には習得必須の範囲です。Mohrの応力円とは、対象物体の内部のあらゆる角度の応力状態を知ることができる作図手法です。学生はMohrの応力円を利用した「用極法」について学びました。描いたMohrの応力円の図上に補助線を引き、必ず一箇所に定まる極(pole)を導き出します。すると、Mohrの応力円の図上で土の応力状態を議論できるようになるのです。

 

yasuhara_2 学生は、主応力とせん断応力の最小値・最大値の理解に苦しんでいるようでしたが、教員がMohrの応力円を描き、その様子をスライドに映しながらじっくりと解説していくと、投げ掛けられる質問に徐々に答えられるようになっていきました。

 

 

 

教員からのコメント

yasuhara 人々が暮らしやすい国土、都市、まちのあり方を考え、自然環境との調和を図りながら生活・生産環境を建設整備するためには、「どぼく(土木)」という工学分野で学ぶ必要があります。「どぼく」分野では、皆さんが快適な社会生活を送るために必要不可欠な社会インフラについて日々、研究を行っています。「どぼく」分野における社会インフラとは、道路、鉄道、橋、トンネル、堤防などの公共施設のことを指します。それらの社会インフラは、必ず地盤の上に建設されます。つまり、安全・安心な構造物を建設するためには、構造物の基礎となる「地盤」の情報を事前に把握しておく必要があります。
 この「土質力学I及び同演習」では、学部2回生を対象に、「地盤」の情報を獲得する方法を講義しています。受講学生は本講義を通して、建設技術者になるために必要不可欠な地盤力学の基礎部分を習得することができます。

 

学生からのコメント

 土質力学とは、土の力学的性質や透水性などの各性質、地盤内の応力と変位、土圧、支持力、斜面安定などの理論と応用について扱う土木工学の基礎となる土木系三大力学の1つです。

yasuhara_stu 土質力学I及び同演習では、土木力学の基礎を学びます。授業では、土の物理的性質などの基礎理論から始まり、土の圧縮・圧密、せん断強度などについて学習します。私が思うこの授業の面白いところは、土質力学を学ぶことで液状化などの身近な問題の原理を知ることができるところです。難しく理解しがたい内容ですが、ユニークな先生による授業と単元ごとに行われる演習によって、しっかりと内容を身につけることができる授業です。