The impact of particle shape on the angle of internal friction and the implications for sediment dynamics at a steep, mixed sand–gravel beach
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. The impact of particle shape on the angle of internal friction, and the resulting impact on beach sediment dynamics, is still poorly understood. In areas characterized by sediments of specific shape, particularly non-rounded particles, this can lead to large departures from the expected sediment dynamics. The steep slope (1 : 10) of the mixed sand–gravel beach at Advocate Harbour is stable in large-scale morphology over decades, despite a high tidal range of 10 m or more, and intense shore-break action during storms. The Advocate sand (d < 2 mm) was found to have an elliptic, plate-like shape (Corey Shape Index, CSI ≈ 0.2–0.6). High angles of internal friction of this material were determined using direct shear, ranging from φ ≈ 41 to 49°, while the round to angular gravel was characterized as φ = 33°. The addition of 25% of the elliptic plate-like sand-sized material to the gravel led to an immediate increase in friction angle to φ = 38°. Furthermore, re-organization of the particles occurred during shearing, characterized by a short phase of settling and compaction, followed by a pronounced strong dilatory behavior and an accompanying strong increase of resistance to shear and, thus, shear stress. Long-term shearing (24 h) using a ring shear apparatus led to destruction of the particles without re-compaction. Finally, submerged particle mobilization was simulated using a tilted tray submerged in a water-filled tank. Despite a smooth tray surface, particle motion was not initiated until reaching tray tilt angles of 31° and more, being ≥7° steeper than for motion initiation of the gravel mixtures. In conclusion, geotechnical laboratory experiments quantified the important impact of the elliptic, plate-like shape of Advocate Beach sand on the angles of internal friction of both pure sand and sand–gravel mixtures. The resulting effect on initiation of particle motion was confirmed in tilting tray experiments. This makes it a vivid example of how particle shape can contribute to the stabilization of the beach face.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».