Suffusion under different stress states
Abstract
Internal erosion, caused by the movement of soil particles within a dam's embankment or foundation due to seepage, is a leading cause of dam failures worldwide. One mechanism of internal erosion is suffusion, which is the simultaneous detachment, transportation, and potential self-filtration of fine particles through pore spaces. To better understand this process, a modified triaxial bench was designed and commissioned. The device is able to apply head-controlled downward seepage flow at a specific stress state and independently control the stress state and the hydraulic loadings path. This study investigates the influence of various stress states on the initiation and development of suffusion in a gap-graded cohesionless soil using the modified triaxial erodimeter. The results show that the influence of the stress state on the erodibility classification is limited.
RÉSUMÉ ( In French )
L'érosion interne est causée par le mouvement de particules de sol à l'intérieur d’un ouvrage hydraulique en terre ou du sol de fondation sous l’action d’un écoulement. Ce processus est l'une des principales causes d'instabilités de ces ouvrages dans le monde. Un des quatre mécanismes d'érosion interne est la suffusion, qui est le processus simultané du détachement, du transport et de la potentielle filtration de particules fines au travers de l’espace poral. Pour mieux comprendre ce processus, un banc triaxial modifié a été conçu et mis en service. Le dispositif est capable d'appliquer un écoulement vertical descendant contrôlé, suivant un état de contrainte spécifique. Il donne également la possibilité de commander indépendamment l'état de contrainte et les chemins de chargement hydraulique. A l’aide de ce dispositif, une campagne expérimentale est réalisée afin d’étudier l'influence des différents états de contrainte sur l'initiation et le développement de la suffusion dans un sol pulvérulent à distribution granulométrique lacunaire. Les résultats montrent que l'influence de l'état de contrainte sur la classification d'érodibilité est limitée.
