Investigation of interface erosion rate by Jet Erosion Test and statistical analysis

ABSTRACT

Erosion is one of the main causes of instabilities within hydraulic earth structures. Two types of erosion can be distinguished: suffusion and interface erosion. This paper deals with the interface erosion phenomenon and the Jet Erosion Test is used in order to evaluate the erodibility of fine soils. A new energy analysis of the test is developed, relating the total eroded mass to the dissipated fluid energy. A new erosion resistance index is proposed. The erodibility is evaluated for twelve natural soil specimens which are compacted with the Proctor protocol. They represent a large range of erosion sensitivity. A wide dissipated hydraulic energy scale appears and a statistical analysis is carried out which gives a correlation of the erosion resistance index with three physical parameters.

RÉSUMÉ

L'érosion est l'une des principales causes d'instabilités d'ouvrages hydrauliques en terre. Deux types d'érosion peuvent être distingués: la suffusion et l'érosion d'interface. Cet article porte sur l'érosion d'interface et le Jet Erosion Test est utilisé afin d'évaluer la sensibilité à l'érosion de sols fins. Une nouvelle analyse énergétique de l'essai est développée qui relie la masse totale érodée avec l'énergie dissipée par le fluide. Un nouvel indice de résistance à l'érosion est proposé. La sensibilité à l'érosion est évaluée pour douze sols naturels qui sont compactés suivant le protocole Proctor et qui représentent une large gamme de sensibilité à l'érosion. Une large gamme d'énergie est mise en évidence et l'analyse statistique qui est menée permet d'exprimer une corrélation entre l'indice de résistance à l'érosion et trois paramètres physiques.

KEYWORDS:

• soil erosion
• JET
• cohesive soils
• energy
• statistical analysis
• water flow
• dynamic compaction

MOTS-CLÉS:

• érosion
• JET
• sols cohésifs
• énergie
• analyse statistique
• écoulement
• compactage dynamique