Abstract
Internal degradation induced in the metropolitan areas by leakage of sewers. As the
resistance to erosion depends on the distribution of soil particles and the water pressure in
sewer pipes, it is worthwhile to research the impact of water pressure on the soil erosion
resistance of embedded pipes. This study aims to find physical model tests which
simulating erosion and sinkhole development due to cyclic leakage in an experimental
ground model through defect sewers. Proposed parameters like cyclic leaks through pipe
crashes, eroded soil properties, initiation cavity, and evolution up until sinkhole failure were
studied. During this process, the ground settlement monitored with Paricle:Image
Velocimetry (PIV). Also, soils with various classification were utilized to identify the total
subsidence for the different soil types. Five various water pressures were used:i.e.,
0.8,1.1,1.4,1.7, and 2.0 meter,(7.85, 10.79, 13.73, 16.76, and 19.61 Kpa), respectively, and
local sandy soil, local loamy soil, and local clayey soil also were used. The results showed
that two parameters influence soil failure,noticebliy:- the first is water pressure which has a
direct proportion to erosion and subsidence, where the increment of total eroded soil of 2.0
m water head reached 3.95 times 0.8 m head , and the second is soil types which showed
that the clayey soil is highly sensitive and suffering more from subsidence rather than
erosion on the contrary of other soil types.
resistance to erosion depends on the distribution of soil particles and the water pressure in
sewer pipes, it is worthwhile to research the impact of water pressure on the soil erosion
resistance of embedded pipes. This study aims to find physical model tests which
simulating erosion and sinkhole development due to cyclic leakage in an experimental
ground model through defect sewers. Proposed parameters like cyclic leaks through pipe
crashes, eroded soil properties, initiation cavity, and evolution up until sinkhole failure were
studied. During this process, the ground settlement monitored with Paricle:Image
Velocimetry (PIV). Also, soils with various classification were utilized to identify the total
subsidence for the different soil types. Five various water pressures were used:i.e.,
0.8,1.1,1.4,1.7, and 2.0 meter,(7.85, 10.79, 13.73, 16.76, and 19.61 Kpa), respectively, and
local sandy soil, local loamy soil, and local clayey soil also were used. The results showed
that two parameters influence soil failure,noticebliy:- the first is water pressure which has a
direct proportion to erosion and subsidence, where the increment of total eroded soil of 2.0
m water head reached 3.95 times 0.8 m head , and the second is soil types which showed
that the clayey soil is highly sensitive and suffering more from subsidence rather than
erosion on the contrary of other soil types.
Keywords
embedded pipes; leakage; PIV; subsidence; sewer pressure
Abstract
التدهور الداخلي الناجم في المناطق الحضرية عن تسرب المجاري. نظرًا لأن مقاومة التآكل تعتمد على توزيع جزيئات التربة وضغط الماء في أنابيب الصرف الصحي، فمن الجدير بالبحث في تأثير ضغط الماء على مقاومة التربة لتآكل الأنابيب المدفونة. تهدف هذه الدراسة إلى إيجاد اختبارات نموذجية فيزيائية تحاكي التآكل وتطور الحفرة بسبب التسرب الدوري في نموذج أرضي تجريبي من خلال مجاري معيبة. تمت دراسة المعلمات المقترحة مثل التسربات الدورية من خلال حوادث الأنابيب وخصائص التربة المتآكلة وتجويف البدء والتطور حتى فشل الحفرة. خلال هذه العملية، تمت مراقبة تسوية الأرض باستخدام Paricle:Image Velocimetry (PIV). كما تم استخدام تربة ذات تصنيفات مختلفة لتحديد الهبوط الكلي لأنواع التربة المختلفة. تم استخدام خمسة ضغوط مائية مختلفة وهي: 0.8، 1.1، 1.4، 1.7، و2.0 متر، (7.85، 10.79، 13.73، 16.76، و19.61 كيلو باسكال)، على التوالي، كما تم استخدام التربة الرملية المحلية والتربة الطينية المحلية والتربة الطينية المحلية. وأظهرت النتائج أن هناك معامِلين يؤثران على فشل التربة، وهما:- الأول هو ضغط الماء الذي يتناسب طردياً مع التعرية والهبوط، حيث بلغت الزيادة في إجمالي التربة المتآكلة بمقدار 2.0 متر رأس مائي 3.95 مرة 0.8 متر رأس، والثاني هو أنواع التربة التي أظهرت أن التربة الطينية شديدة الحساسية وتعاني أكثر من الهبوط بدلاً من التآكل على عكس أنواع التربة الأخرى.
Keywords
أنابيب مدمجة؛ تسرب؛ PIV؛ هبوط؛ ضغط الصرف الصحي