建築基礎工学特論（Soil Mechanics and Foundation Engineering for Buildings）[5104]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

本授業では、基礎の支持力や沈下に関する工学的問題の解決方法および設計図書に記載されている基礎・地盤に関する内容が十分に理解できる力を身につける。以下の到達目標を達成する。
●建築物の基礎の支持力や地盤の変形に関する計算ができる。
●基礎設計の法律上の諸基準の意味が理解できる。
This course specializes in the solution method of engineering problems about the bearing capacity and the settlement of the building foundation. Furthermore, this course contributes to improvement of the engineering ability to understand the contents about the foundation and ground written in the drawings and specifications in a building.
On completion of this course, the student should be able to:
●Have an ability to calculate the bearing capacity and settlement of the building foundation.
●Have an awareness of the meaning of the legal standards of the building foundation.

＜授業計画及び準備学習＞

以下の項目を取り上げ、トピックスをまじえて進める。
1. 地形と地盤
(1)地形から見た地盤の特徴
(2)地盤の形成
(3)地名
(4)地震動
2.土の物理的性質
(1)土のモデル
(2)土の物理的性質
　　土の粒度、土の分類、相対密度、液性限界、塑性限界、細粒土
3.土の力学的性質
(1)土のせん断強度
(2)内部摩擦角
(3)三軸圧縮試験
　　概要、モール・クーロンの破壊規準、一軸圧縮試験、土の繰返しせん断特性、せん断弾性係数
(4)全応力と有効応力
(5)土の透水係数
4.土圧
(1)土圧の種類
(2)土圧合力
(3)ランキン土圧とクーロン土圧
5.地盤調査
(1)ボーリングと標準貫入試験
(2)スウェーデン式サウンディング試験
(3)その他の試験
　　電気式静的コーン貫入試験、電気検層、PS検層、孔内水平載荷試験、ラムサウンディング、表面波探査
6.液状化
(1)液状化のメカニズム
(2)液状化の判定
(3)液状化対策
7.直接基礎の支持力
(1)基礎の選定
(2)地盤調査と調査深さ
(3)基礎の支持力
8.基礎の沈下量
(1)圧密沈下
(2)即時沈下
(3)許容沈下量
9.杭基礎
(1)杭の種類
(2)杭の施工法
10.杭の支持力
(1)鉛直支持力
　　支持力伝達機構、載荷試験、負の摩擦力、引抜き力
(2)水平耐力
　　地震荷重、水平力の解析
11.地盤改良
(1)地盤改良の適用例
(2)固化工法
　　深層混合処理工法、浅層混合処理工法、設計基準強度
(3)締固め工法
　　バイブロフロテーション工法、サンドコンパクション工法
12.擁壁
(1)擁壁の種類
(2)擁壁の安定計算
　　土圧、転倒に対する計算、滑動に対する検討、支持力に対する検討
13.根切り・山留め
(1)山留め壁の種類
　　親杭横矢板、シートパイル、柱列壁、連続壁
(2)山留め壁の設計
(3)安定計算
　　根入れ長さ、ヒービング、ボイリング、盤ぶくれ
(4)基礎設計に関する諸基準
　　法律に定められている基礎設計の諸基準およびその背景を学習
Subjects in the course:
1.Topography and ground
(1)Characteristics of the ground depending on the topography
(2)Formation of the ground
(3)Place name
(4)Earthquake ground motion
2.Physical properties of the soil
(1)Model of the soil
(2)Physical properties
Grading, Class of the soil, Relative density, Liquid limit, Plastic limit, Fine-grained soil
3.Mechanical properties of the soil
(1)Shear strength of the soil
(2)Internal friction angle and cohesion
(3)Triaxial compression test
Out line, Mohr-Coulomb's failure criterion, Unconfined compression test, Repetition shear characteristics, Shear modulus
(4)Total stress and effective stress
(5)Coefficient of permeability
4.Earth pressure
(1)Type of earth pressure
(2)Earth pressure distribution
(3)Rankin's earth pressure and Coulomb's earth pressure
5.Soil investigation
(1)Boring and Standard Penetration Test
(2)Swedish Weight Sounding Test
(3)Other tests
Electric cone system, Electrical logging, PS well logging, Pressure meter test in borehole, Ram sounding, Surface wave exploration
6.Liquefaction
(1)Mechanism
(2)Method of liquefaction determination
(3)Countermeasure of the spread foundation
7.Bearing capacity of the foundation
(1)Appropriate choice of the foundation
(2)Soil investigation and depth determination
(3)Bearing capacity of the foundation
8.Settlement of the spread foundation
(1)Consolidation of the settlement
(2)Instantaneous of the settlement
(3)Allowable settlement
9.Pile foundation
(1)Type of the pile foundation
(2)Construction method of the pile foundation
10.Bearing capacity of the pile foundation
(1)Vertical bearing capacity
Transmission mechanism of the bearing capacity, Loading test, Negative friction, Pull-out capacity
(2)Horizontal capacity
Earthquake inertial force, Analysis of the horizontal force
11.Ground improvement
(1)Application of the buildings
(2)Solidification method
Deep mixing method, Shallow mixing method, Specified design strength
(3)Compaction method
Vibroflotation method, Sand compaction pile
12.Retaining wall
(1)Type of retaining wall
(2)Stability calculation of retaining wall
Earth pressure, Examination of overturning, Examination of retaining shift, Examination of bearing capacity
13.Excavation of the earth retaining wall
(1)Type of retaining wall
Berlinoise method, Sheet pile, Continuous column wall, diaphragm wall
(2)Design of earth retaining wall
(3)Stability calculation
Embedded depth, Heaving, Boiling, Swelling
14.Standards of the building foundation
Learn the contents and the background of the building foundation regulated by the legal standards


　

＜成績評価方法及び水準＞

　授業時に実施する小テスト（40%）とレポート（60%）を併せて評価する。レポートの課題は、建築基礎工学と自分の研究分野との関連性を問うものである。学期末に提出すること。
Evaluation is based on results of the daily tests(40%). 60% will be determined by a final report. The theme of the report is related to the building foundation engineering and student's association with the research field. Student must submit a report at the end of the term.

＜教科書＞

　特になし

＜参考書＞

　「建築技術者が知りたいBuilding Foundation」藤井衛著（東海大学出版会）

＜オフィスアワー＞

　後期金曜日13時から14時（新宿校舎12階講師室）

＜学生へのメッセージ＞

　授業では学習内容のほかに、その分野における研究背景や問題点も説明するので、常に問題意識をもって授業に臨んで欲しい。