[article]
| Titre : |
Modelling the erosion rate of chemically stabilized soil incorporating tensile force – deformation characteristics |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Buddhima Indraratna, Auteur ; Thevaragavan Muttuvel, Auteur ; Hadi Khabbaz, Auteur |
| Article en page(s) : |
pp. 57–68 |
| Note générale : |
Sciences de la Terre |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Mots-clés : |
Erosion rate Tensile force – deformation Critical shear stress Cement Lignosulfonate Taux d’érosion Force déformation en tension Contrainte critique de cisaillement Ciment |
| Index. décimale : |
550 Sciences auxiliaires de la géologie. |
| Résumé : |
To evaluate the safety of embankment dams, it is necessary to estimate the erosion rate based on common geotechnical properties such as shear and tensile strength. However, the empirical expressions that are currently available in the literature for this purpose are often inadequate. In this paper, an analytical model is developed to model the erosion of a soil capturing its tensile behaviour based on the law of energy conservation. The erosion rate can be determined using the proposed model if the tensile force – deformation characteristics, dry density, mean particle diameter, and mean flow velocity are known. The proposed model is semi-empirical and can be validated with experimental results obtained from the novel process simulation apparatus for internal crack erosion (PSAICE) designed and built at the University of Wollongong, Australia. All tests were conducted on erodible silty sand stabilized with cement and lignosulfonate. The model validation clearly indicates that only a fraction of the energy (efficiency index) from the water stream is effectively used for erosion.
Pour évaluer la sécurité de barrages en terre, il est nécessaire d’estimer le taux d’érosion en utilisant des propriétés géotechniques communes, telles la résistance au cisaillement et en tension. Cependant, les relations empiriques disponibles actuellement dans la littérature pour cet usage sont souvent inadéquates. Dans cet article, un modèle analytique est développé pour modéliser l’érosion d’un sol pour comprendre sont comportement en tension selon la loi de la conservation de l’énergie. Le taux d’érosion peut être déterminé avec ce modèle lorsque les caractéristiques de forces et déformation en tension, la densité sèche, le diamètre moyen des particules et la vitesse moyenne d’écoulement sont connues. Le modèle proposé est semi-empirique, et a pu être validé à l’aide de résultats expérimentaux obtenus avec le nouvel appareil « Process Simulation Apparatus for Internal Crack Erosion » « PSAICE » conçu et construit à l’Université de Wollongong. Tous les essais ont été faits sur du sable silteux susceptible à l’érosion stabilizé avec du ciment et lignosulfonate. La validation du modèle a démontré clairement qu’une fraction seulement de l’énergie (indice d’efficacité) du cours d’eau est utilisée pour l’érosion.
|
| DEWEY : |
550 |
| ISSN : |
0008-3674 |
| En ligne : |
http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] |
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 1 (Janvier 2009) . - pp. 57–68
[article] Modelling the erosion rate of chemically stabilized soil incorporating tensile force – deformation characteristics [texte imprimé] / Buddhima Indraratna, Auteur ; Thevaragavan Muttuvel, Auteur ; Hadi Khabbaz, Auteur . - pp. 57–68. Sciences de la Terre Langues : Anglais ( eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 1 (Janvier 2009) . - pp. 57–68
| Mots-clés : |
Erosion rate Tensile force – deformation Critical shear stress Cement Lignosulfonate Taux d’érosion Force déformation en tension Contrainte critique de cisaillement Ciment |
| Index. décimale : |
550 Sciences auxiliaires de la géologie. |
| Résumé : |
To evaluate the safety of embankment dams, it is necessary to estimate the erosion rate based on common geotechnical properties such as shear and tensile strength. However, the empirical expressions that are currently available in the literature for this purpose are often inadequate. In this paper, an analytical model is developed to model the erosion of a soil capturing its tensile behaviour based on the law of energy conservation. The erosion rate can be determined using the proposed model if the tensile force – deformation characteristics, dry density, mean particle diameter, and mean flow velocity are known. The proposed model is semi-empirical and can be validated with experimental results obtained from the novel process simulation apparatus for internal crack erosion (PSAICE) designed and built at the University of Wollongong, Australia. All tests were conducted on erodible silty sand stabilized with cement and lignosulfonate. The model validation clearly indicates that only a fraction of the energy (efficiency index) from the water stream is effectively used for erosion.
Pour évaluer la sécurité de barrages en terre, il est nécessaire d’estimer le taux d’érosion en utilisant des propriétés géotechniques communes, telles la résistance au cisaillement et en tension. Cependant, les relations empiriques disponibles actuellement dans la littérature pour cet usage sont souvent inadéquates. Dans cet article, un modèle analytique est développé pour modéliser l’érosion d’un sol pour comprendre sont comportement en tension selon la loi de la conservation de l’énergie. Le taux d’érosion peut être déterminé avec ce modèle lorsque les caractéristiques de forces et déformation en tension, la densité sèche, le diamètre moyen des particules et la vitesse moyenne d’écoulement sont connues. Le modèle proposé est semi-empirique, et a pu être validé à l’aide de résultats expérimentaux obtenus avec le nouvel appareil « Process Simulation Apparatus for Internal Crack Erosion » « PSAICE » conçu et construit à l’Université de Wollongong. Tous les essais ont été faits sur du sable silteux susceptible à l’érosion stabilizé avec du ciment et lignosulfonate. La validation du modèle a démontré clairement qu’une fraction seulement de l’énergie (indice d’efficacité) du cours d’eau est utilisée pour l’érosion.
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| DEWEY : |
550 |
| ISSN : |
0008-3674 |
| En ligne : |
http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] |
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