Criteria voor veiligheid tegen piping-verklaard!
Lees dit artikel voor meer informatie over de criteria voor veiligheid tegen leidingen.
Leidingen starten vanaf het stroomafwaartse einde. Natuurlijk, als we de zaak op d / s-einde beschouwen en vinden dat het stabiel is, zullen er helemaal geen leidingen zijn. Om de stabiliteit te testen, moeten we een elementaire cilinder aan het stroomafwaartse uiteinde nemen. Het volume is dA. dl. De intensiteit van de druk op twee gezichten is p en p + dp.
Totale kracht in de stroomrichting is = p. dA - (dp + p) dA = - dp. dA
Forceer per eenheid volume = -dp. dA / dA. dl = -dp / dl
Het negatieve teken geeft aan dat de druk afneemt in de richting van de stroom. Aan het stroomafwaartse einde is de stroomlijn verticaal en daarom werkt de kracht ook verticaal naar boven. Het probeert de gronddeeltjes op te tillen. De stabiliserende kracht is het eigen gewicht van de gronddeeltjes. Ervan uitgaande dat de gronddeeltjes onder water zijn ondergedompeld, wordt het gewicht van de grond per volume-eenheid gegeven door de formule
y = w (1-n) (G-1)
waar w dichtheid van water is
n is percentage van porieruimten
G is sp. zwaartekracht van gronddeeltjes
De gronddeeltjes zijn stabiel
Wanneer γ> - dp / dl
Wanneer γ = - dp / dl wordt de voorwaarde kritisch genoemd. Het kan worden herschreven als
Wanneer het gelijk is aan (1 -n) (G-1) wordt dit kritieke exit-gradiënt genoemd. Criteria voor de veiligheid tegen leidingen zijn dus dat de waarde van de uitgangsgradiënt lager moet zijn dan (1 - n) (G - 1). Voor alluviale grond met n = 40% en G = 2, 65 en w = 1
Een toelaatbare hydraulische hellingshoek bij het verlaten van de machine mag echter niet de eenheidwaarde bereiken, omdat schuren, golfwerking, plotselinge toename of reductie van het hoofd, hoog veerniveau enz. In de praktijk de uitgangsgradiënt verhogen. De uittredegradiënt neemt snel toe naarmate de holte (blootgestelde diepte) toeneemt. Het is daarom noodzakelijk om voldoende veiligheidsfactor te bieden.
Volgende veiligheidsfactor voor kritieke waarden van uitgangsgradiënt wordt aanbevolen:
