授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 土粒子と水からなる飽和土の力学的性質を理解するために、二相系混合材料のとらえ方を講述し、関連する演習を行う。特に土粒子が構成する土骨格の変形を伴わない間隙水の移動（浸透）と、有効応力概念に基づく土骨格の変形を伴う間隙水の移動（圧密）の違いを明確にしながら、土質力学の基礎知識を養うことを目的とする。また、力学の基本的事項である、力のつり合いと応力とひずみ関係などについても復習する。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする。
1．土の状態を説明する基本物理量、土の分類、締固め特性について説明できる。
2．地盤内の水理に関するダルシー則とポテンシャル流れ、透水係数の意味とそれを求めるための室内透水試験の方法を説明できる。また、浸透問題における連続式を理解し、図式解法による浸透流の計算もできるようにする。
3．一次元・一相系問題を例に、力のつり合いと応力、変位とひずみの適合条件および構成式の定義・意味を説明できる。
4．有効応力概念を理解し、一次元弾性圧密理論における圧密方程式の誘導と、フーリエの方法による求解ができる。圧密現象の把握と圧密沈下量の計算ができる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | In order to understand the mechanical properties of a saturated soil composed of soil particles and water, this lecture will explain how to capture a two-phase mixed material. In particular, while clarifying the difference between the movement (infiltration) of pore water without deformation of the soil skeleton composed of soil particles and the movement (consolidation) of pore water with deformation of the soil skeleton based on the effective stress concept, the purpose of this lecture is to develop basic knowledge of soil mechanics.
By learning this lecture, the goal is to be able to:
1. Explain the basic physical quantities that describe the state of the soil, the classification of the soil, and the compaction characteristics.
2. Explain the meaning of Darcy's law, potential flow, hydraulic conductivity, and the method of laboratory test for obtaining it in relation to hydraulics in the ground. In addition, understand the continuous equation in the permeation problem, and calculate the permeation flow using a graphical solution method.
3. Explain the definition and meaning of the equilibrium conditions of force balance and stress, displacement and strain, and constitutive equations, taking a one-dimensional one-phase system problem as an example.
4. Understand the concept of effective stress and derive the consolidation equation in one-dimensional elastic consolidation theory and solve by the Fourier method. The consolidation phenomenon can be grasped and the amount of consolidation settlement can be calculated. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 土粒子と水からなる飽和土の力学的性質を理解するために、二相系混合材料のとらえ方を講述し、関連する演習を行う。特に土粒子が構成する土骨格の変形を伴わない間隙水の移動（浸透）と、有効応力概念に基づく土骨格の変形を伴う間隙水の移動（圧密）の違いを明確にしながら、土質力学の基礎知識を養うことを目的とする。また、力学の基本的事項である、力のつり合いと応力とひずみ関係などについても復習する。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする。
1．土の状態を説明する基本物理量、土の分類、締固め特性について説明できる。
2．地盤内の水理に関するダルシー則とポテンシャル流れ、透水係数の意味とそれを求めるための室内透水試験の方法を説明できる。また、浸透問題における連続式を理解し、図式解法による浸透流の計算もできるようにする。
3．一次元・一相系問題を例に、力のつり合いと応力、変位とひずみの適合条件および構成式の定義・意味を説明できる。
4．有効応力概念を理解し、一次元弾性圧密理論における圧密方程式の誘導と、フーリエの方法による求解ができる。圧密現象の把握と圧密沈下量の計算ができる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | In order to understand the mechanical properties of a saturated soil composed of soil particles and water, this lecture will explain how to capture a two-phase mixed material. In particular, while clarifying the difference between the movement (infiltration) of pore water without deformation of the soil skeleton composed of soil particles and the movement (consolidation) of pore water with deformation of the soil skeleton based on the effective stress concept, the purpose of this lecture is to develop basic knowledge of soil mechanics.
By learning this lecture, the goal is to be able to:
1. Explain the basic physical quantities that describe the state of the soil, the classification of the soil, and the compaction characteristics.
2. Explain the meaning of Darcy's law, potential flow, hydraulic conductivity, and the method of laboratory test for obtaining it in relation to hydraulics in the ground. In addition, understand the continuous equation in the permeation problem, and calculate the permeation flow using a graphical solution method.
3. Explain the definition and meaning of the equilibrium conditions of force balance and stress, displacement and strain, and constitutive equations, taking a one-dimensional one-phase system problem as an example.
4. Understand the concept of effective stress and derive the consolidation equation in one-dimensional elastic consolidation theory and solve by the Fourier method. The consolidation phenomenon can be grasped and the amount of consolidation settlement can be calculated. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Mechanics I, Mechanics II |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1．土の基本的性質、基本的物理量や土の工学的分類について学ぶ。
2．地盤内の水の流れに関して、ダルシー則と、一般的なポテンシャル流れの性質を学ぶ。さらに透水係数の意味と、それを測定する2つの室内試験の方法を習得する。また、連続式の説明と二次元定常浸透の諸問題について学ぶ。
3．不飽和土の諸性質や土の締固めに関して理解する。
4．一次元問題における、一相系材料の力のつり合いと応力の概念を理解し、変形の適合条件、ひずみの概念を学ぶ。
5．圧密問題における一次元圧密方程式を誘導する。その中で、有効応力の原理などの基礎方程式群の各説明を行う。また、一次元圧密方程式についてフーリエの方法による求解を示し、それに基づいて圧密現象（過剰間隙水圧の消散過程）についての理解を深める。一次元圧密沈下の慣用解析を述べ、圧密に伴う沈下と最終沈下についての説明および圧密はやさなどについて学ぶ。
前半で講義を、後半で関連する演習を行う。講義終了後には復習用のレポート課題を課すので、次の講義開始時に提出すること。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Learn basic properties of soil, basic physical quantities and engineering classification of soil.
2. Learn about Darcy's law and the characteristics of general potential flow with respect to water flow in the ground. In addition, students will learn the meaning of permeability and the methods of two laboratory tests to measure it. Students will also learn about the continuous equation and the problems of two-dimensional steady infiltration.
3. Understand the properties of unsaturated soil and soil compaction.
4. Understand the concept of equilibrium of force and stress of one-phase materials in one-dimensional problems, and learn the concept of deformation matching conditions and strain.
5. Derive a one-dimensional consolidation equation in the consolidation problem. In that, each governing equation such as the principle of effective stress will be explained. In addition, the solution of the one-dimensional consolidation equation by the Fourier method is shown, and the consolidation phenomenon (dissipation process of excess pore water pressure) is deepened based on the solution.
After each lecture, students will work on related exercises. Assingments for home study are also given as appropriate. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 達成目標に対する修得度をレポート、中間試験および期末試験によって評価する。地盤の透水と圧密に関する理論を理解し、基本的問題を正確に解くことができれば合格とする。より難易度の高い問題を扱うことができれば、それに応じて成績に反映させる。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Evaluate the level of achievement for the achievement target through reports, midterm exams, and final exams. A score of 60 or more out of 100 is a passing score. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | | 対面での実施を基本とする．対面での受講の難しい学生は中井(nakai@civil.nagoya-u.ac.jp)まで連絡すること． |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | Lecture will be provided by face-to-face in the classroom.
For students who have difficulty to attend the face-to-face classes, please contact to Assoc.Prof. Nakai (nakai@civil.nagoya-u.ac.jp). |
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教科書【日本語】
Textbook | | ・地盤力学（コロナ社）：中野正樹著
講義中にプリントノートも配布する。 |
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教科書【英語】
Textbook | | ・ Soil mechanics (Corona): by Masaki Nakano
Printed documents will also distributed during the class. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | |
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参考書【英語】
Reference Book | | | References will be introduced as necessary. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Instructions during class |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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