SEARCH
検索詳細
園田 悠介大学院農学研究科 食料共生システム学専攻助教
研究活動情報
■ 受賞- 2023年03月 六篠会学術奨励賞 神戸大学農学研究科
- 2023年 農業農村工学会京都支部, 研究奨励賞, 貯留水に流入する粒状体の流動性に関する一考察
- 2014年03月 神戸大学農学研究科, 六篠賞学術奨励賞
- 2013年11月 地盤工学会, 第48回地盤工学発表会 優秀論文発表者賞
- 2013年11月 農業農村工学会 京都支部, 第69回農業農村工学会 京都支部研究発表会 研究奨励賞
- 2012年03月 神戸大学農学研究科, 六篠賞学生賞
- Abstract Due to insufficient backfilling and compaction, voids existing around the bottom of a buried pipe can have a negative effect on the mechanical behavior of the pipe. Expanded polystyrene (EPS) has been widely utilized in civil engineering as fill, backfill, moisture cutoff, and impact mitigation materials for falling rocks because of its light weight and workability. In this study, centrifuge model tests were conducted in order to investigate the possibility of pipe failure when voids existed around the bottom of the buried pipe, and the effect of installing EPS blocks as a countermeasure. In the test, a model polyvinyl chloride (PVC) pipe having a diameter of 140 mm was buried in the dry sand and loaded at the ground surface in a centrifugal field of 21G. Cases with voids around the bottom of the buried pipe and with EPS blocks were studied, and the differences in the pipe mechanical behavior under standard backfill conditions were discussed. The loading conditions and the shape of the EPS were varied. The test results showed that the loss of soil around the bottom of the pipe caused a stress concentration by a factor of more than 2.5 compared to the typical burial condition, and could directly cause pipe failure. In addition, it is clear that EPS installation was an effective countermeasure to avoid the risk of insufficient compaction, because it did not significantly affect pipe deformation and strain distribution, although the earth pressure tended to concentrate slightly at the bottom of the pipe.2024年08月, ASCE Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 英語, 国際誌, 国際共著している[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Abstract The number of cases of damage to reservoirs due to debris flows has increased. In this study, granular material was released down the slope in a flume model to observe the debris flow morphology in a reservoir and to examine the impact pressure on a model dam embankment. The model flume had a slope angle of 30°, slope section width of 300 mm, and reservoir section width of 800 mm, and a model embankment with pressure and water pressure gauges was installed. Several experiments were conducted by varying the grain size of the granular materials to 3, 6 mm, mixed, and initial water storage levels. Observations from a high-speed camera indicate that when the debris flow enters the reservoir, the momentum rapidly decreases immediately after inflow. However, a solitary wave was generated, with heights reaching up to 2.5 times the initial water level. Additionally, during the impact of the debris flow on the model embankment, a large impact pressure was instantaneously generated. The magnitude and frequency of the occurrence tended to be more pronounced when the grain size was large. Additionally, the instantaneous impact pressure reached approximately twice the average impact pressure. However, with the exception of instantaneous large impact pressures, the existing equations used in the design of Sabo dams and coefficients with a specific range proposed in previous studies can be used to successfully calculate the impact pressure acting on the embankment in relation to the velocity.2024年07月, Paddy and Water Environment, 英語, 国際誌, 国際共著していない[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- Abstract In this study, we proposed a new method which mitigates pipe uplifting by utilizing geocells and geotextiles. The method resulted in labor saving in construction. To verify the effectiveness of the proposed method, we reproduced pipe uplift by conducting push-up tests using a 150-mm-diameter pipe. The test results showed that the proposed method increased the peak resistance and the resistance at large displacement by 1.47 and 3.35 times, respectively, compared to the unreinforced method. The proposed method also increased the peak resistance by 1.13 times compared to the conventional method widely used in Japan. It demonstrated consistently high resistance even after the peak. This indicated that the proposed method is very effective as a countermeasure against pipe uplift. Furthermore, increasing the overall width of the geocell improved the resistance. In this study, two different approaches were used to evaluate the uplift resistance of the pipe. The approaches showed that, with geocell reinforcement, most of the dead weight at the pipe sides and above them contributed to the peak resistance. It was also found that the peak resistance of the proposed method can be predicted to some extent by modifying the previously proposed equation.Springer Science and Business Media LLC, 2024年06月, Transportation Infrastructure Geotechnology, 英語, 国際誌[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2024年, Indonesian Geotechnical Journal, 3(3) (3), 英語[査読有り]研究論文（学術雑誌）
- 2022年11月, Proceedings of the 7th Asian Regional Conference on Geosynthetic on Hazard’s Risk Management, Innovation, and Sustainability, (N-009) (N-009), 英語Small-sized Buried Model Tests on Effectiveness of EPS Pipe Foundation[査読有り]研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 管埋設時の管底側部は，狭窄で作業スペースが限られることから，十分な品質の埋戻しや締固めを確保することが困難な場合がある．不十分な埋戻し・締固めは，管に不測の変形や応力集中を引き起こす可能性がある．本研究では，管底側部の埋戻しの代わりに，土木材料として実績の多いEPSを管基礎として設置する方法を提案し，その有効性について，ポリエチレン管（内径300 mm）を用いた埋設模型実験により検討した．その結果，EPSの形状によっては，管底や管とEPSの接点でひずみが集中する傾向にあるものの，締固め不足により生じるひずみの集中と比較して顕著に小さく，管の破損につながる可能性は低いことから，EPSの管基礎としての有効性が示された．国際ジオシンセティックス学会 日本支部, 2022年10月, ジオシンセティックス論文集, 37, 85 - 92, 日本語
- 2022年, Transportation Infrastructure Geotechnology研究論文（学術雑誌）
- 土留めを行う矢板施工でパイプラインを敷設する場合，埋戻し後の矢板引抜きにより，管が過度に変形する などの被害が報告されている．矢板引抜きの影響を把握し，合理的な設計手法確立を目指した研究は多数ある 一方で，矢板引抜きの影響を軽減する工法に関する知見は乏しいのが現状である．本研究では，ジオグリッド を用いて，矢板引抜きの影響を軽減する方法を検討するための矢板引抜き実験を行った．その結果，管周辺の 基礎材をジオグリッドで囲い，一体化することで，矢板引抜きに伴う水平土圧の急激な低下が抑えられ，管の 変形を抑制できることがわかった．また，ジオグリッドの設置方法に関して，管およびその周辺全体を囲むよ りも，基床部と管上部にそれぞれ分けて囲む方が管の変形抑制効果が高いことが明らかとなった．国際ジオシンセティックス学会 日本支部, 2021年10月, ジオシンセティックス論文集, 36, 37 - 44, 日本語
- 矢板施工でパイプラインを敷設する場合，矢板引抜きにより，ひび割れの発生や管の変形が進行するなどの事例が報告されている．たわみ性管の場合，現行の農業用パイプライン設計基準では，基礎材の反力係数を経験的に小さく見積もることで矢板引抜きの影響を考慮しているが，施工条件等を合理的に反映できていないのが現状である．本研究では，矢板引抜き中の管変形と土圧変化ならびに重要な施工条件である矢板溝幅の影響を解明するため，二方向荷重計を備えたたわみ性模型管を用いて，溝幅を変えた条件で矢板の引抜き実験を実施した．その結果，管に作用する土圧の著しい低下および管の変形の多くは，矢板下端が管頂部を通過するまでに発生すること，また，溝幅を大きくしたケースでは，水平土圧の低下が抑えられるだけではなく，鉛直土圧も減少することで，管の変形が抑制されることが明らかとなった．公益社団法人 農業農村工学会, 2021年, 農業農村工学会論文集, 89(2) (2), I_379 - I_386, 日本語
- 2015年09月, Transportation Infrastructure Geotechnology, 2(3) (3), 139 - 154研究論文（学術雑誌）
- 近年, 耐用年数を迎える農業用管路の増加に伴い, 非開削での施工が可能な管路更生工法の採用が進展している．しかしながら, 更生管の力学挙動は未解明で, 設計手法も確立されていない現状にある．更生工法では, 老朽化した既設管を撤去せずに管路を更新するため, 半永久的に更生管外周に既設管が残存する．本研究では, 既設管損傷レベルと荷重条件を変化させた土中埋設実験を実施し, 既設管が更生管力学挙動に与える影響について検討した．その結果, 既設管損傷レベルの進行に伴い, 更生管のたわみが増大することが明らかになった．また, 損傷状態によっては, 既設管と更生管が点接触することで, 局所的に卓越したひずみが発生することがわかった．さらに, 地表面偏心荷重の場合, ひずみが卓越する箇所が損傷レベルにより異なることが明らかになった．The Japanese Society of Irrigation, Drainage and Rural Engineering, 2014年, 農業農村工学会論文集, 82(3) (3), 157 - 163, 日本語
- 2014年, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 709 - 714Finite element analyses on mechanical behavior of inner rehabilitated pipes affected by outer aging pipes研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2014年, Pipelines 2014: From Underground to the Forefront of Innovation and Sustainability - Proceedings of the Pipelines 2014 Conference, 1040 - 1048研究論文（国際会議プロシーディングス）
- In order to clarify the behavior of buried pipe on the non-uniform bedding, experiments and 3-dimentional finite element analyses were conducted. By removing the soil from the valves of the bottom of test pit after backfilling uniformly, loose area was made in the ground. In the analysis, different input parameters made it possible to simulate the non-uniform ground. The pipe behavior was monitored at the three cross sections. Two sections are surrounded by the loosened ground locally. Another is between former two sections. From the results, it was clear that circumferential tensile strain acted on the part of the pipe by local swelling at the sections surrounded by the loosened ground. On the other hand, even circumferential tensile strain did not act but maximum shear strain increased at the middle section because of a kind of twisting force.公益社団法人 土木学会, 2013年, 土木学会論文集Ａ２（応用力学）, 69(2) (2), I_779 - I_786, 日本語
- 2013年, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 260 - 265Experiments for buried flexible pipe supported by non-uniform bedding研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2013年, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 710 - 715Mechanical behavior of buried inner rehabilitated pipes affected by aging pipes with different damage level研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2013年, Pipelines 2013: Pipelines and Trenchless Construction and Renewals - A Global Perspective - Proceedings of the Pipelines 2013 Conference, 1321 - 1329The influence of non-uniform bedding on the mechanical behavior of buried flexible pipe研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2012年, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 337 - 342Dynamic behavior for buried flexible pipe subjected to ground shear deformation研究論文（国際会議プロシーディングス）
- 2012年, Pipelines 2012: Innovations in Design, Construction, Operations, and Maintenance - Doing More with Less - Proceedings of the Pipelines 2012 Conference, 1015 - 1024研究論文（国際会議プロシーディングス）
■ 講演・口頭発表等
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 日本語ジオセルで補強された埋設管の浮き上がり抵抗力について (その 1)口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 日本語ジオセルで補強された埋設管の浮き上がり抵抗力について (その2)口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 日本語ジオセルで補強された埋設管の浮き上がり抵抗力について (その3)口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語リブ付きポリエチレン管の内圧負荷時の応力に関する一考察口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語天端の固化改良がため池堤体の地震時安定性に与える影響（その1）口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語ため池に流入する土石流が堤体に及ぼす衝撃圧の評価に関する水路模型実験口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語ジオセルが矢板引抜き時の管の力学挙動に与える影響口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語浮上防止としてジオセル補強された埋設管の水平載荷実験口頭発表（一般）
- 第73回農業農村工学会大会講演会講演要旨集, 2024年09月, 日本語矢板施工におけるたわみ性管の挙動に関する模型実験―矢板厚が小さい条件での影響について―
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語スラスト力を受ける二条埋設管路の挙動に関する個別要素法解析
- 第73回農業農村工学会大会講演会, 2024年09月, 日本語ジオセルを用いた埋設管浮上対策に関する振動台実験
- the 10th Asian Young Geotechnical Engineers Conference, 2024年11月, 英語Model tests on pipe deformation and soil pressure during sheet pile extraction
- 6th World Landslide Forum 2023, 2023年11月Flume model test on granular materials flowing into a small fill dam
- 第80回農業農村工学会京都支部研究発表会, 2023年11月, 日本語スラスト力を受ける二条埋設管路の模型実験
- 第58回地盤工学研究発表会, 2023年07月, 日本語管底側部の締固め不足の危険性と EPS基礎の効果に関する遠心力模型実験口頭発表（一般）
- 第79回農業農村工学会京都支部研究発表会, 2022年11月, 日本語貯留水に流入する粒状体の流動性に関する一考察
- 第71回農業農村工学会大会講演会, 2022年08月, 日本語管底側部に設置したEPS基礎がたわみ性埋設管の力学挙動に与える影響に関する埋設模型実験
- 第71回農業農村工学会大会講演会, 2022年08月, 日本語矢板施工における矢板厚と根入れ長がたわみ性埋設管の土圧に与える影響
- 第71回農業農村工学会大会講演会, 2022年08月, 日本語貯留状態のため池に流入する土石流に関する基礎的実験
- 第70回農業農村工学会大会講演会, 2021年08月, 日本語矢板引抜き時の埋設たわみ性管に作用する土圧について
- 第70回農業農村工学会大会講演会, 2021年08月, 日本語たわみ性埋設管の管底側部の締固め不足に対する対策工に関する実験的検討
- 平成26年度農業農村工学会大会講演会, 2014年08月, 日本語損傷レベルの異なる既設管が更生管変形特性に与える影響に関する遠心力模型実験
- 第49回地盤工学研究発表会, 2014年07月, 日本語老朽既設管の影響を受ける更生管力学挙動に関する遠心力模型実験
- 平成25年度農業農村工学大会講演会, 2013年09月, 日本語損傷レベルの異なる老朽 既設管の影響を受ける更生管の力学挙動
- 第48回地盤工学研究発表会, 2013年07月, 日本語老朽既設管の影響を受ける更生管力学挙動に関する偏心載荷実験
- 第48回地盤工学研究発表会, 2013年07月, 日本語不均一な地盤条件における埋設管力学挙動に関する模型実験―ロゼット解析法による実験的検討―
- 第48回地盤工学研究発表会, 2013年07月, 日本語不均一な地盤条件における埋設管力学挙動に関する検討―長軸大口径管を対象とした3次元有限要素法解析
- 農業農村工学会京都支部第69回研究発表会, 2012年11月, 日本語周辺地盤密度を考慮した不均一地盤における埋設管力学挙動に関する模型実験
- 農業農村工学会京都支部第69回研究発表会, 2012年11月, 日本語埋設管周辺部グリッド補強効果に関する単純せん断実験
- 平成23年度農業農村工学会大会, 2012年09月, 日本語不均一地盤が埋設管挙動に与える影響に関する模型実験
- 平成23年度農業農村工学会大会講演会, 2012年09月, 日本語剛体基礎上たわみ性埋設管の動的挙動
- 第47回地盤工学研究発表会, 2012年07月, 日本語せん断土槽を用いた同一環剛性を有するたわみ性埋設管の振動台実験に関する一考察
- 第47回地盤工学研究発表会, 2012年07月, 日本語管厚が地盤のせん断変形を受けるたわみ性埋設管の変形挙動に及ぼす影
- 第47回地盤工学研究発表会, 2012年07月, 日本語不均一な地盤条件における埋設管力学挙動に関する模型実験
- 農業農村工学会京都支部第68回研究発表会, 2011年11月, 日本語地盤のせん断変形を受けるたわみ性埋設パイプの変形挙動に関する模型実験
- 農業農村工学会京都支部第68回研究発表会, 2011年11月, 日本語管剛性が地盤のせん断変形を受ける埋設管の挙動に与える影響
- 平成23年度農業農村工学会大会講演会, 2011年09月, 日本語管口径が地盤のせん断変形を受ける埋設管の挙動に及ぼす影響
- 平成23年度農業農村工学会大会講演会, 2011年09月, 日本語せん断変形をうけるたわみ性埋設管の変形挙動に関する実験的検討
- 第46回地盤工学研究発表会, 2011年07月, 日本語地盤のせん断変形を受けるたわみ性埋設パイプの変形挙動に関する一考察
- 第46回地盤工学研究発表会, 2011年07月, 日本語神戸地盤のせん断変形を剛性埋設パイプの浮上に関するDEM解析
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(A), 神戸大学, 2024年04月01日 - 2027年03月31日溜池堤防の動的挙動・侵食メカニズムの解明と省力的地震・豪雨対策の両立
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 研究活動スタート支援, 神戸大学, 2023年08月 - 2025年03月セル補強された土のせん断力学挙動の解明と省力的液状化緩和工法の開発
- 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 特別研究員奨励費, 神戸大学, 2021年04月28日 - 2024年03月31日廃止する溜池の治水施設としての活用に関する研究本研究は，溜池の「廃止手法」を確立し，土砂災害の被害を軽減し得る治水施設としての価値を見出そうとするものである．しかし，土石流等の流入に対する溜池堤防の安定性や堰止め効果は全くの未知数である．そのため，本年度は，溜池に土石流が流入した場合の基本的挙動やため池堤体に及ぼす衝突荷重について，特に貯水の影響も考慮した検討を行うことを目的に土石流模型実験を行った． 実験は，幅30cm，傾斜角45°の実験水路を用いて実施した．土石流を模擬した砕石やセラミックビーズを上流から流下させ，下流の貯水状態を模擬した堤体模型に衝突させた．その際，堤体模型に取り付けた荷重計で衝突荷重を計測するとともに，高速度カメラによる撮影を行い，画像解析から土石流の流入挙動を評価した．また，レーザー変位計を用いて流下速度の計測も行った．実験条件としては，貯留水による影響を考慮するため，貯留水の水位を0cm,2cm,5cm,10cm,15cmに変化させたケースのほか，斜面下端からの距離や流下速度が異なるケースを実施した． 実験の結果，土石流は，潜り込むように貯留水に流入し，急激な水位変動を引き起こすことが明らかとなった．そのため，当初期待していたような，貯留水があることで土石流が減勢する効果よりも，水位変動による影響の方が大きく，貯留水が多い場合には，堤体に作用する荷重が増大する可能性が明らかとなった．一方で，堤体模型が無い状態で土石流材料を流下させた場合に，低い水位でも土石流の流出長さが短くなる傾向があり，定性的ではあるが貯留水による土石流の減勢効果を評価することができた． これら実験結果から明らかとなった衝突荷重や急激な水位変動に関する知見は，溜池堤体に大きな影響をおよぼすファクターであると考えられ，今後の土石流に対する堤体の安定性や破壊メカニズムの解明に極めて重要なものである．