Experiments on piping in sandy gravels

Abstract

Tests on internally unstable sandy gravels show that a significant proportion of the sand content is washed out by piping at hydraulic gradients far lower than the critical gradient given by a classical theory. The probable explanation is that a major part of the overburden load is carried on a framework of gravel particles, leaving the sand under relatively small pressures. By contrast, piping of the sand from stable sandy gravels occurs at approximately the full theoretical gradient. The tests broadly confirm Kenney's criterion for the internal stability of granular materials. Des essais réalisés sur des graves sableuses à instabilité interne importante montrent qu'une proportion non négligeable du sable est lessivée pour des gradients hydrauliques bien inférieurs au gradient critique donné par les théories classiques. L'explication la plus probable est que la majeure partie de la surcharge des couches subjacentes est transmise au réseau des particules graveleuses, le sable n'étant alors plus soumis qu'à de relativement faibles pressions. Au contraire, l'aspiration du sable dans des graves sableuses stables se produit approximativement au gradient théorique. Dans l'ensemble, ces essais confirment le critère de Kenney sur la stabilité interne des matériaux granulaires.