Экспериментальное исследование суффозии в гравелистых грунтах

Аннотация

Внутренняя эрозия вызывает серьезные разрушения насыпей и дамб, однако исследований по эмиссии мелких частиц грунта и развитию неравномерных осадок грунта после суффозии явно недостаточно. Разработано оборудование для проведения испытаний с учетом случайности и сложности развития суффозии. Для сравнительного анализа таких аспектов, как пьезометрическая высота, скорость потока, коэффициент проницаемости, тренд мелких частиц, и накопленная эмиссия песка были использованы двенадцать образцов с тремя различными распределениями размеров пор. В сочетании с теоретическими расчетами, была показана корреляция между направлением движения мелких частиц в образцах, содержанием оставшихся мелких частиц и изменениями коэффициента проницаемости. Испытания проводились в цилиндрическом баке высотой 50 и диаметром 14 см. Вдоль внешней стороны размещались 8 пьезометрических трубок. Вода подавалась снизу. Использовались различные смеси крупных (диаметром 2...10 мм) и мелких (0,1...0,3; 0,3...0,5 и 0,5...1,0 мм) частиц кварцевого песка. На основании экспериментов, с использованием закона Дарси и связи между коэффициентом фильтрации и пористостью, получена формула, позволяющая оценить массу перенесенных частиц и процентное содержание мелких частиц в образцах на разных стадиях суффозионного процесса.Результаты расчета по данной формуле обнаружили хорошую сходимость с экспериментальными данными.