Bresgedrag bij het profilerend ontgraven van zand

Bresgedrag bij het profilerend ontgraven van zand

Van der Vorm, J.P.

D'Angremond, K. (mentor)
Verruijt, A. (mentor)
Van der Schrieck, G.L.M. (mentor)
Vlak, J. (mentor)

Civil Engineering and Geosciences

2000-03-01

Het onderzoek is erop gericht het bresgedrag van zand, wanneer dit in lange rechte sneden hydraulisch wordt ontgraven, te analyseren. De bresvorm rond de winkop bepaalt het profiel dat wordt ontgraven. De optredende mengselstroomgrootheden, de snelheid, de hoogte en de concentratie, zijn van belang voor de optredende bresmors. Deze bresmors wordt bepaald door de hoeveelheid van het mengsel dat tot afstroming komt en niet door de winkop wordt weggezogen. Een hogere mengselstroomsnelheid en een grotere mengselstroomhoogte zorgen voor een grotere bresmors. In het deel Iiteratuuronderzoek wordt in eerste instantie het bresgedrag in zijn algemeenheid beschreven. De belangrijkste eigenschappen van de korrels, de grond en het mengsel worden behandeld, zoals de doorlatendheid, de valsnelheid en de optredende dilatantie. Hierna wordt de stabiliteit van de bres die zich voor de winkop in zal stellen geanalyseerd op zowel micro- als macroniveau. Macrostabiliteit bekijkt de stabilteit van de grondmoot als geheel waarbij deze bij vastgepakt zand wil afschuiven langs het meest kritieke glijvlak. De over dit vlak constant veronderstelde wateronderspanning moet voor de benodigde stabiliteit zorgen. Bij losgepakt zand kunnen er zettingsvloeiingen op gaan treden. De microstabiliteit bekijkt de stabiliteit van een grondmootje of een zandkorrel op het bressende talud. In de continuum benadering wordt de stabiliteit van een grondmootje berekend. In de single particle benadering van Koenders wordt de stabiliteit van een zandkorrel berekend. Uit bresproeven uit het verleden is gebleken dat de continuum benadering het bresgedrag het beste weergeeft. Op basis van deze continuum benadering is de walletjestheorie ontwikkeld. Deze theorie berekent de optredende breshoeken voor een winkop. Deze breshoek is daarbij afhankelijk van de verhaalsnelheid, de hoek van inwendige wrijving en de grondsoort. Deze grondsoort zit via de walletjessnelheid in de theorie. De walletjessnelheid bleek uit experimenten uit het verleden een grondeigenschap te zijn die afhankelijk is van de doorlatendheid van het zandpakket. Voor hoge verhaalsnelheden is de breshoek groter dan de hoek van inwendige wrijving. Bij fijner materiaal, grotere breshoogte, en hogere verhaalsnelheden treden er afwijkingen op van de eenvoudige walletjestheorie. De mengselstroming die over de bres zal optreden zorgt voor erosie en sedimentatie. Hierdoor kunnen de optredende breshoeken op het midden en de onderzijde van de bres veel flauwer worden dan de hoek van inwendige wrijving.

breaching
dreadging of sand
sand stability

http://resolver.tudelft.nl/uuid:164e2393-5076-4cfe-8bcb-07a6f0190c1b

TU Delft, Civil Engineering and Geosciences, Hydraulic Engineering

Student theses

master thesis

(c) 2000 Van der Vorm, J.P.