Theoretical Formulation of Piping Mechanism in Cohesive Soils

Abstract

Synopsis A theory is presented for piping mechanism in cohesive soils which is also applicable to cohesionless soils. Taken into consideration are the various forces acting on a soil element, namely the drag force due to water flow, the submerged weight and the soil tensile strength. The theory explains the high resistance of cohesive soils to piping. It was found that the safety factor against piping in a cohesive soil is inversely proportional to the size of the aggregate that may be washed out. An assessment of the size of aggregate is made possible by the theory developed. Experimental results are presented and correlated with the theory. Cet article présente une théorie sur le mécanisme de canalisation pour les sols cohérents. Il est tenu compte des forces diverses agissant sur un élément de sol, à savoir la force de résistance dûe à l'écoulement de l'eau, le poids submergé et la résistance à la traction du sol. La théorie explique la grande résistance des sols cohérents au transport par canalisation. On a trouvé que le facteur de sécurité centre les canalisations pour un sol cohérent est inversement proportionnel à la dimension de l'agrégat pouvant être transporté La théorie développée rend possible l'evaluation de la dimension de l'agrégat. Les résultats expérimentaux sont exposés et mis en corrélation avec la théorie.