طراحی و ساخت دستگاه آزمایشگاهی مطالعه فرسایش داخلی خاک در جریان دوبُعدی

غالب مطالعات و معیارهایی که درخصوص ارزیابی وقوع فرسایش داخلی در خاک‌های مستعد ارائه شده است، در شرایط جریان‌های یک‌بُعدی (رو به بالا یا رو به پایین) که در جهت عمود بر لایه‌های خاک اعمال شده، بوده است. در حالی که در طبیعت و حتی خاکریزهای مهندسی لزوماً جهت جریان عمود بر جهت لایه‌ها نیست. از این رو در پژوهش حاضر، یک مدل فیزیکی ویژه با قابلیت مطالعه‌ی نمونه‌های تا اندازه‌ی شن و جهت‌های مختلف لایه‌ها و جریان، طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایش‌هایی که بر روی خاک‌های با دانه‌بندی گسسته انجام شده است، نشان می‌دهد که مقادیر گرادیان‌های بحرانی در خاک‌های با لایه‌های عمود بیشتر از خاک‌های با لایه‌های موازی است. همچنین با افزایش زاویه‌ی جریان نسبت به جهت ثقل، به‌طور کلی مقدار گرادیان‌های بحرانی نیز افزایش می‌یابد. علاوه بر این، جهت جریان و جهت لایه‌ها در گسترش زمانی و مکانی فرسایش داخلی، کاملاً موثر است.