2023年度学院等開講科目環境・社会理工学院土木・環境工学系土木工学コース

地盤安定特論

開講元: 土木工学コース
担当教員: 髙橋章浩 / 竹村次朗
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 (W5-105) / 木1-2 (W5-105)
クラス: -
科目コード: CVE.C402
単位数: 200
開講時期: 2023年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年7月8日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

地盤の安定性を調べるために必要な，作用に対する地盤構造物の応答計算をするためのツールとして土／水連成有限要素解析を取り上げ，支配方程式の導出，有限差分法と有限要素法を用いた時空間離散化，土の弾塑性構成則，地盤の圧密問題等への適用を通じた，地盤応答の数値解析法の基礎を学ぶ．また，掘削問題，地盤改良に関する最新の技術についても学ぶ．
この科目の学修により，土／水連成有限要素解析の基礎を理解し，地盤工学の最新技術についても理解を深めることが期待される．

到達目標

地盤の安定性を調べるために必要な，作用に対する地盤構造物の応答計算をするためのツールとして土／水連成有限要素解析を取り上げ，支配方程式の導出，有限差分法と有限要素法を用いた時空間離散化，土の弾塑性構成則，地盤の圧密問題等への適用を通じて，地盤応答の数値解析法の基礎を身に着けた上で，掘削問題，地盤改良に関する最新の技術について理解することを目標とする．

キーワード

有限要素法，土水連成解析，圧密，安定解析，掘削，地盤改良

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

講義を中心とする．随時，レポート課題を与え，その解説も行う．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	概論（高橋）	地盤の安定問題について理解する
第2回	土／水連成を考慮した支配方程式の導出（高橋）	土／水連成を考慮した支配方程式の導出を理解する
第3回	有限要素法による離散化（支配方程式の弱形式）（高橋）	支配方程式の弱形式を理解する
第4回	有限要素法による離散化（時空間離散化と境界条件の設定）（高橋）	時空間離散化と境界条件の設定について理解する
第5回	土の挙動と構成則（実際の土の挙動／簡単な弾塑性構成則）（高橋）	実際の土の挙動と簡単な弾塑性構成則について理解する
第6回	土の挙動と構成則（カム・クレイモデル）（高橋）	カム・クレイモデルについて理解する
第7回	地盤の圧密問題への適用（条件設定）（高橋）	圧密問題での条件設定法を理解する
第8回	地盤の圧密問題への適用（解析例）（高橋）	圧密問題の解析法を理解する
第9回	地盤震動問題への適用１（高橋）	地盤震動問題の解析法を理解する
第10回	地盤震動問題への適用２（高橋）	地盤震動問題の解析法を理解する
第11回	せん断強度低減有限要素法（高橋）	せん断強度低減有限要素法を理解する
第12回	Material point method（高橋）	Material point methodを理解する
第13回	最新の地下空間構築技術（開削工法）（竹村）	最新の開削工法について理解する
第14回	最新の地下空間構築技術（トンネル工法）（竹村）	最新のトンネル工法について理解する

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

必要な資料は講義時に配布する

参考書、講義資料等

高橋担当分：
D.M. Potts & L. Zdravkovic (1999) Finite element analysis in geotechnical engineering - Theory, Thomas Telford
O.C. Zienkiewicz, A.H.C. Chan, M. Pastor, B.A. Schrefler & T. Shiomi (1999) Computional geomechanics - with special reference to earthquake engineering, John Wiley & Sons

成績評価の方法及び基準

レポート(80%)，出席 (20%)

履修の条件・注意事項

土質力学第一(CVE.C201), 土質力学第二(CVE.C301), 土木解析学(CVE.M401)を履修していること，または同等の知識があること