bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Stress–strain–strain rate relation for the compressibility of sensitive natural clays
Authors: Leroueil S. , Kabbaj M. , Tavenas F. , Bouchard R.
Published: October 2009

Four types of oedometer tests (constant rate of strain tests, controlled gradient tests, multiple-stage loading tests and creep tests) were carried out on a variety of Champlain sea clays. Results obtained on five sites are used to demonstrate that the rheological behaviour of these clays is controlled by a unique stress-strain-strain rate relationship. This relationship can be simply described by two curves (σ-p′-ɛv and (σ′/σp′)-ɛv). The significance, the practical implications and the limitations of the model are also discussed.

Quatre types d'essais oedométriques (a vitesse constante de déformation, à gradient contrôlé, à chargement en plusieurs étapes et avec fluage) ont été effectués sur diverses argiles marines Champlain. Les résultats obtenus sur cinq sites sont utilisés pour démontrer que le comportement rhéologique de ces argiles est régi par une relation unique contrainte-déformation/vitesse de déformation. Cette relation peut être décrite de façon très simple par deux courbes (σp-ɛv et (σv′/σp′)-ɛv). L'article analyse aussi la signification, les implications pratiques et les limitations du modèle.
Soil models in offshore engineering
Authors: Janbu N.
Published: October 2009

The offshore activities in the North Sea have been a very demanding but fruitful challenge to geotechnical engineering for more than a decade now. It soon became evident that there was an urgent need for a better understanding of the behaviour of different types of soil under static and cyclic loading, for drained as well as undrained conditions. The experience from geotechnical engineering onshore was not sufficient, nor were the available models for soil behaviour readily adaptable to practical applications to this wider range of problems. Since about 1960, the Author has addressed himself to the problem of modelling soil behaviour within one consistent framework, namely the classical resistance concept. In particular, over the last 10-15 years this concept has been used extensively for typical offshore problems. During this time the entire staff of the Geotechnical Division at the Norwegian Institute of Technology has taken part in the development of elements of the model. Consequently data input comes from a large number of theoretical and experimental theses, many internal reports and several published papers. The practical result of this comprehensive work is the main content of this lecture.

Depuis plus de dix années les opérations au large dans la Mer du Nord posent des problèmes d'ingénierie géotechnique d'une façon exigeante mais productive. Il est devenu rapidement évident qu'il y avait un besoin urgent d'une meilleure compréhension du comportement des sols différents sous des charges statiques et cycliques dans des conditions drainées et non-drainées. Les connaissances acquises à partir des constructions géotechniques à terre n'étaient pas suffisantes et les modèles disponibles pour l'étude du comportement des sols ne pouvaient pas s'adapter facilement dans la pratique à ces problèmes de plus grande envergure. Depuis environ 1960 l'auteur a étudié la modélisation du comportement des sols dans le cadre exclusif du concept classique de la résistance. Pendant les 10–15 dernières années ce concept a été souvent employé en particulier pour des problèmes se posant typiquement au large. Au cours de cette période tout le personnel de la Division technique de l'institut norwégien de la technologie a participé au développement du modèle. Par conséquent les données proviennent d'une grande quantité de thèses théoriques, de beaucoup de rapports internes et de plusieurs articles publiés. Cette conférence présente principalement des résultats pratiques de ce travail d'ensemble.
Calibration of constitutive models for granular materials using data from biaxial experiments
Authors: Vardoulakis I. , Graf B.
Published: October 2009

The predictive capability of a class of rate-type constitutive equations for describing the behaviour of frictional dilatant materials is tested in plane strain compression experiments. The examination is restricted on shear band bifurcation states, where small deviations of the deformations from rectilinear extensions can be assumed. For predicting correctly both the state of bifurcation and the shear band inclination, the incipient shear modulus parallel to the geometric axis has to be estimated as the modified secant modulus. In addition a second hardening modulus, related to incipient contraction during the process of shear band formation, must be considered.

On teste la possibilité de prevoir le comportement de matériaux possédant frottement et dilatance à partir de quelques lois rhéologiques du type rate. On se limite au cas d'un état de bifurcation avec bandes de cisaillement, où l'on peut supposer que les déviations par rapport à l'extension rectilinéaire sont petites. Pour prévoir correctement l'état de bifurcation et l'inclinaison de la bande de cisaillement on doit evaluer le module initial de cisaillement parallélement á l'axe géométrique par le module sécant modifié, et en doit introduire aussi un deuxième module decrivant la contractance initiale.
Seismic stability analyses for rockfill dams with central clay cores
Authors: Sarma S. K. , Barbosa M. R.
Published: October 2009

By using a two-wedge sliding mechanism it is possible to estimate the seismic stability of a rockfill dam with a central clay core in terms of the critical acceleration factor or one of its related parameters. The analysis presented herein is carried out using limit equilibrium principles, the linear Mohr-Coulomb failure criterion and assuming that undrained conditions prevail in the clay core. The critical acceleration factor, which in itself is a measure of the maximum acceleration that a dam withstands under a seismic event before failure occurs, is presented in graphical form as a function of dimensionless parameters which define the cross-sectional characteristics and material properties. The various parameters involved in the analysis are also discussed.

En utilisant un mécanisme de glissement à deux coins il est possible d'évaluer la stabilité sismique d'un barrage constitué d'un remblai rocheux avec un noyau central d'argile en fonction du facteur critique d'accélération ou d'un de ses paramètres associés. L'analyse décrite dans cet article s'effectue en employant les principes de l'équilibre limite et le critère linéaire de rupture de Mohr-Coulomb, tout en admettant que des conditions non-drainées régnent dans le noyau argileux. Le facteur critique d'accélération, qui est en lui-même une mesure de l'accélération maximale qu'un barrage supporte lors d'un événement sismique avant que la rupture n'ait lieu, est présenté sous forme de graphiques en fonction de paramètres sans dimensions qui définissent les caractéristiques de la section droite et les propriétés des matériaux. Les divers paramètres qui jouent un rôle dans l'analyse sont aussi discutés.
An evaluation of direct simple shear tests on clay
Authors: Airey D. W. , Wood D. M.
Published: October 2009

Normally consolidated samples of kaolin have been tested in two direct simple shear apparatuses. The first apparatus is specially instrumented with load cells in the horizontal boundaries to investigate the uniformity of the stresses acting on the samples. The internal deformations and strains are determined using radiographic techniques. The radial stress is determined from membranes reinforced with resistance wire. The second apparatus is a standard commercially available device supplied by Geonor. The stresses and strains are shown to be uniform in the central region of the sample, away from the vertical boundaries, until failure. Values of the stress and strain variables determined from the central region are representative of a uniform simple shear deformation in plane strain. In all tests the samples fail by developing approximately horizontal ruptures. Values of the shear modulus and shear strength estimated from the average stresses in the Geonor apparatus underestimate, by approximately 10%, the simple shear values.

Des échantillons normalement consolidés de kaolin ont été testés dans deux appareils pour mesurer le cisaillement simple direct. Le premier appareil était équipé de cellules de chargement aux limites horizontales afin d'évaluer l'uniformité des contraintes auxquelles les échantillons ont été soumis. Les déformations internes ont été déterminées à l'aide de techniques radiographiques, tandis que la contrainte radiale fut obtenue à partir de membranes armées de fil de résistance. Le deuxième appareil était un modèle normal commercialisé fourni par Geonor. On démontre que les déformations et les contraintes sont uniformes jusqu'à la rupture dans la zone centrale de l'échantillon à distance des limites verticales. Les valeurs des variables de déformation et de contrainte déterminées à partir de la zone centrale représentent une déformation à cisaillement simple uniforme en déformation plane. Dans tous les essais les échantillons se rompe par suite de ruptures approximativement horizontales. Les valeurs du module de cisaillement et de la résistance à la rupture au cisaillement évaluées à partir des contraintes moyennes dans l'appareil de Geonor sousestiment les valeurs de cisaillement simple d'environ 10%.
The behaviour of normally consolidated clay as observed in undrained direct shear tests
Authors: Wroth C. P.
Published: October 2009

The direct shear test as conventionally used for measuring the strength parameters of soil for use in classical stability analyses has the major disadvantage that the stress conditions in the specimen during the test are not known. The shear stress and normal stress acting on the central (horizontal) plane of the specimen are deduced from the observations made on the boundary; the values measured at failure are assumed to lie on the Mohr-Coulomb failure envelope from which the strength parameters are derived. Two special types of apparatus that apply simple shear allow measurements to be made from which the complete stress system (assumed to be uniform) within the specimen can be deduced. The effective stress paths obtained in shear tests on two normally consolidated clays reveal complex patterns of behaviour. In particular, they show that the conventional interpretation of the direct shear test is wrong; the stress point associated with the horizontal plane at failure does not lie on the failure envelope and the maximum shear stress is not the same as the undrained shear strength.

L'essai de cisaillement direct employé traditionnellement pour mesurer les paramètres de résistance du sol pour les analyses classiques de stabilité a un grave défaut: les conditions de contrainte dans l'échantillon au cours de l'essai ne sont pas connues. La contrainte de cisaillement et la contrainte normale agissant sur le plan central (horizontal) de l'échantillon sont déduites des observations effectuées à la limite et on admet que les valeurs mesurées lors de la rupture sont situées sur l'enveloppe de rupture Mohr-Coulomb, à partir de laquelle les paramètres de résistance sont calculés. Deux appareils spéciaux, qui appliquent le cisaillement simple, permettent des mesures à partir desquelles on peut déduire le système entier supposé uniforme des contraintes dans l'échantillon. Les chemins de contraintes effectives obtenus dans deux essais de cisaillement sur deux argiles normalement consolidées montrent un comportement complexe et plus particulièrement ils indiquent que l'interprétation traditionnelle de l'essai de cisaillement direct est erronée: le point de contrainte associé avec le plan horizontal lors de la rupture n'est pas situé sur l'enveloppe de rupture et la contrainte de cisaillement maximale n'est pas identique à la résistance à la rupture au cisaillement dans l'état non-drainé.
Tests of the interface between sand and steel in the simple shear apparatus
Authors: Kishida H. , Uesugi M.
Published: October 2009

The simple shear apparatus is used for tests on the interface between soil and other construction materials. A comparison was made of its advantages and disadvantages, as well as of the test results for sand-steel interfaces, with respect to three other types of interface testing apparatuses: the direct shear, the annular shear and the ring torsion types. A simple shear apparatus is less sophisticated than a ring torsion apparatus mainly in the non-uniformity of the stress distributions, but it can be used with much less technical difficulty. Good agreement was observed between the results from the three types on the correlations between the coefficient of friction and the roughness of the steel surface. The sliding displacement measured in simple shear tests showed good agreement with the observation in the ring torsion type of apparatus, but the tangential displacement in the direct shear test was larger, possibly because it included the displacement due to the strain in the sand mass inside the shear box. A modification was made to the evaluation of the steel surface roughness. The modified roughness was divided by the 50% diameter of the sand and called the normalized roughness. A good correlation was obtained between the coefficient of friction and the normalized roughness over a wide range of sand diameters.

L'appareil de cisaillement simple s'emploie pour effectuer des essais sur l'interface entre le sol et d'autres matériaux de construction. On a comparé ses avantages et ses défauts aussi bien que les résultats de quelques essais sur des interfaces sable-acier avec ceux de deux autres types d'appareil pour effectuer des essais sur les interfaces, c'est-à-dire celui de cisaillement direct, celui de cisaillement annulaire et celui de cisaillement circulaire par torsion. Un appareil de cisaillement simple est moins évolué que celui de cisaillement circulaire par torsion, surtout à cause du manque d'uniformité des distributions de contraintes, mais on peut employer celui-là avec beaucoup moins de difficultés techniques. Les résultats obtenus à partir des trois types sont analogues et confirment la corrélation entre le coefficient de friction et la rugosité de la surface d'acier. Le déplacement glissant mesuré dans des essais de cisaillement simple correspond bien celui enregistré à l'aide de l'appareil de cisaillement circulaire par torsion, mais dans l'essai de cisaillement direct le déplacement tangentiel était plus grand, peut-être parce qu'il comprenait le déplacement provoqué par la contrainte dans la masse de sable à l'intérieur de la boîte de cisaillement. On modifia l'évaluation de la rugosité de la surface d'acier. La rugosité modifiée fut divisée par la moitié du diamètre du sable et appelée la rugosité normalisée. Une bonne corrélation fut obtenue entre le coefficient de friction et la rugosité normalisée pour un large intervalle de diamètres du sable.
Direct shear tests on reinforced sand
Authors: Jewell R. A. , Wroth C. P.
Published: October 2009

New data are presented from internal measurements in direct shear tests on sand. An interpretation is given for the plane strain angle of friction and the angle of dilation of sand in a direct shear test. The direct shear angle of friction deduced from the conventional analysis is shown to under-estimate the frictional shearing resistance of sand by about 20%. Results are presented from direct shear tests on reinforced samples and these are fitted by a limit equilibrium analysis in which all the parameters are independently measured. Plastic incremental strains cause dilation in dense sand and dominate the deformation with increasing stress ratio. The rate of increase of the reinforcement force in shearing sand is shown to depend on the angle of dilation. The maximum bond angle of friction between sand and the rough surface of reinforcement is also determined by plastic deformation in the sand. A theoretical analysis for the bond is supported by the test results which show that the maximum bond angle of friction for rough reinforcement equals the direct shear angle of friction. Thus the modified direct shear test is a good way to measure bond strength parameters for design.

L'article présente de nouvelles données obtenues à partir des mesures internes effectuées au cours de quelques essais de cisaillement direct dans le sable. Une interprétation est donnée à l'égard de l'angle de frottement en déformation plane et de l'angle de dilatance du sable dans un essai de cisaillement direct. L'angle de frottement du cisaillement direct déduit de l'analyse normale sousestime la résistance au cisaillement à friction du sable d'environ 20%. Des résultats de quelques essais de cisaillement direct effectués sur des échantillons renforcés sont présentés. Des déformations plastiques incrémentielles sont la cause de la dilatance du sable dense et dominent la déformation au fur et à mesure que le rapport des contraintes s'accroît. La vitesse d'accroissement de la force de renforcement dans du sable soumis au cisaillement dépend de l'angle de dilatance. L'angle de liaison maximal de frottement entre le sable et la surface rugueuse de renforcement est déterminé aussi par la déformation plastique dans le sable. Une analyse théorique de la liaison est confirmée par les résultats des essais qui indiquent que l'angle de liaison maximal de frottement pour le renforcement rugueux est égal à l'angle de cisaillement de la frottement. L'essai de cisaillement direct modifié est une bonne méthode pour mesurer les paramètres de résistance des liaisons.
Constant normal stiffness direct shear testing for socketed pile design in weak rock
Authors: Johnston I. W. , Lam T. S. K. , Williams A. F.
Published: October 2009

It is demonstrated that the development of side shear resistance of piles socketed in weak rock can be controlled by conditions of constant normal stiffness. To model this behaviour and to provide data for the development of more rational and economic methods of design, constant normal stiffness direct shear test equipment has been manufactured. The principles and details of this testing technique are presented along with a brief discussion of applications.

On a démontré qu'il est possible de contrôler à l'aide des conditions de rigidité normale constante le développement de la résistance au cisaillement latéral des pieux implantés dans des roches tendres. Afin de modeliser ce comportement et d'obtenir des données pour la mise au point de méthodes plus rationnelles et plus économiques de la construction on a produit du matériel pour effectuer des essais de cisaillement direct à rigidité normale constante. Les principes et les détails des techniques de ces essais sont présentés avec une discussion sommaire de leurs applications.
Analysis of the cone pressuremeter test in clay
Authors: Houlsby G. T. , Withers N. J.
Published: October 2009

The cone pressuremeter test is a new in situ test which combines a standard cone penetrometer with a pressuremeter. An analysis of the cone pressuremeter test in clay is presented. The analysis shows that important information about soil properties can be gained from the unloading section of the pressuremeter curve, as well as the loading section. Seven tests using a prototype cone pressuremeter are analysed using the new method, and the derived soil parameters are compared with other tests at the same site. The analysis is shown to fit closely the behaviour observed in the tests, and the derived values of shear modulus and undrained strength agree well with the results of other tests.

Le nouvel essai au pressiomètre à cône combine un pénétromètre à cône de type standard avec un pressiomètre. L'article présente une analyse de l'essai au pressiomètre à cône dans l'argile. L'analyse demontre que des indications importantes au sujet des propriétés du sol peuvent s'acquerir à partir des zones de déchargement et de chargement de la courbe de pressiomètre. Sept essais employant un pressiomètre a cône prototype sont analysés par la nouvelle méthode et les para-metres de sol calculés sont compares avec d'autres essais au même emplacement. On de´ontre que l'analyse correspond bien au comportement observé au cours des essais et que les valeurs calculées du module de cisaillement et de la résistance dans l'etat non-drainé s'accordent bien avec les re sultats d'autres essais.
Class A prediction of Arctic caisson performance
Authors: Hicks M. A. , Smith I. M.
Published: October 2009

From August 1985 to March 1986, numerical predictions were made of the performance of a mobile Arctic caisson subjected to ice forces. A constitutive model for soil was calibrated, using available laboratory data, and the model incorporated within a finite element computer program. Features of performance predicted included: maximum caisson displacement; the modes of internal displacement for drained and undrained conditions; whether the performance would indeed be drained or undrained; and if undrained, where high excess pore pressures would be found. In April 1986, the caisson was subjected to large ice forces approaching the design limit, and the predictions were verified on-site to a remarkable degree. For this problem, physical models predicted an erroneous response.

Dans la période août 1985/mars 1986 des prédictions numériques furent effectuees pour le comportement d'un caisson arctique mobile soumis aux forces des glaces. Un modéle constitutif pour le sol fut calibré par l'emploi des données de laboratoire disponibles et le modéle fut incorporé dans un programme déordinateur à éléments finis. Les caractéristiques du comportement prédit comprenaient: le déplacement maximal du caisson; les modes de déplacement interne pour des conditions drainées et non-drainées; déterminer si le comportement serait drainé ou non-drainé; si non-drainé, l'endroit ou les accroissements de pressions interstitielles les plus élevés seraient trouvés. Au mois déavril 1986 le caisson fut soumis à des forces considérables de glaces voisines de la limite de la construction et les prédictions furent vérifiées en place. Pour ce probleme les modéles physiques prédirent une réponse erronée.
Torsion of foundations embedded in a non-homogeneous soil with a weathered crust
Authors: Rajapakse R. K. N. D. , Selvadurai A. P. S.
Published: October 2009

The torsional response of rigid foundations embedded in a non-homogeneous elastic soil with a weathered crust is investigated. The shear modulus of the weathered crust is assumed to decrease linearly with depth and that of the underlying non-homogeneous soil increases linearly with depth. The problems related to both rigid circular and cylindrical foundations are examined by using an integral equation method based on displacement and traction Green's functions of the weathered non-homogeneous medium. Numerical solutions for torsional stiffness of rigid circular foundations are presented for different depths of embedment, gradients of shear modulus profile and depths of weathered crust. A closed form solution based on a simplified stress field in the soil is also developed to evaluate the torsional stiffness of a rigid cylindrical foundation. The torsional stiffness derived by using the approximate solution is compared with the rigorous solution based on exact Green's functions.

L'article examine la résistance à la torsion de fondations rigides encastrées dans un sol élastique non-homogene avec une cro^ute altérée. On admet que le module de cisaillement de la croûte altérée décroît linéairement avec la profondeur et que celui du sol sous-jacent non-homogéne augmente avec la profondeur. On étudie les problèmes associes aux fondations rigides circulaires et cylindriques en employant une methode d'equations intégrate basée sur des fonctions de Green du déplacement et de la traction de la matière altérée non-homogéne. Des solutions numériques pour la rigidité torsionnelle des fondations rigides circulaires sont présentées pour différentes profondeurs d'encastrement, différents gradients de protil de module de cisaillement et différentes épaisseurs de croûte altérée. Une solution basée sur un champ de contrainte simplifié dans le sol est développée afin d'evaleur la rigidité torsionnelle d'une fondation rigidé cylindrique. La rigidité torsionnelle estimée par léemploi de la solution approximative est comparée avec la solution rigoureuse basée sur des fonctions précises de Green.
Revision of effective-stress method of slices
Authors: King G. J. W.
Published: October 2009

The classical method of slices is reviewed and shown to have serious deficiencies with respect to its application to the effective-stress analysis of slopes. A revised approach is developed by considering uniform flow through a slice. This approach is shown to cater for the combined influence of buoyancy and seepage forces and to be consistent with the well-known solutions to two special cases. An approximate solution is proposed for the general situation in which flow through the slices is not uniform.

L'article passe en revue la méthode classique des tranches qu'on montre avoir des défauts sérieux quant à son application à l'analyse des pentes en contraintes effectives. L'ecoulement uniforme à travers une tranche est considéré pour arriver à une méthode rectifiée. On démontre la façon dont cette approche inclut l'influence combinée des forces de sous-pression et de percolation, tout en séharmonisant avec les solutions bien connues adoptées dans deux cas spéciaux. Une solution approximative est proposée pour la situation générate dans laquelle l'écoulement à travers les tranches néest pas uniforme.
Effect of strain rate on undrained strength derived from pressuremeter tests
Authors: Prapaharan S. , Chameau J. L. , Holtz R. D.
Published: October 2009

A method is presented for evaluating the effect of strain rate on pressuremeter tests. It can analyse the combined effects of higher strain rate and variation of strain rate across the soil mass on the undrained strength derived from pressuremeter tests. The results of a parametric study using this method indicate that the stress-strain curves derived from the pressuremeter curves differ from the true material stress-strain curves and that the undrained strength is overestimated. These differ- ences are quantified.

L'article présente une méthode pour évaluer I'effet du taux de déformation sur les essais pressiométriques. En utilisant la mkthode il est possible d'analyser les effects combinés d'un taux de déformation plus élévé et d'une variation dans le taux de déformation à travers la masse du sol sur la résistance non-drainée obtenue à partir d'essais pressiométriques. Les résultats d'une étude paramétrique utilisant cette méthode indiquent que les courbes de contrainte/déformation obtenues à partir des courbes pressiométriques différent des véritables courbes de contrainte/déformation et quela résistance non-drainée est surestimée. Ces différences sont quantifiées.
Evaluation of the flow pump and constant head techniques for permeability measurements
Authors: Aiban S. A. , Znidarčić D.
Published: October 2009

This paper presents a comparison between the constant head and flow pump experimental techniques for evaluating the permeability of soils. The specimens used in both methods were prepared in the laboratory under controlled conditions to ensure repeatable results. A conventional triaxial cell was used to confine the samples, and full saturation of the specimens was ensured by applying a constant level of back pressure. Accurate flow (inflow and outflow) measurements were obtained using precision burettes and a calibrated flow pump with known flow rates. Fine and coarse materials were tested under different conditions, and effects of different variables including void ratio, hydraulic gradient, specimen size and soil type were studied using the two methods. Experimental procedure, equipment and findings are presented.

L'article compare deux techniques expérimentales, basées sur une charge constante et l'emploi d'une pompe respectivement, pour évaluer la per-méabilité des sols. Les échantillons emploýes selon les deux méthodes ont été prépares dans le laboratoire sous des conditions contrôlées afin d'assurer des résultats reproductibles. Une cellule triaxiale conventionnelle a été utilisée pour contenir les échantillons et la saturation compléte des échantillons a été assurée par l'application d'un niveau constant de pression inverse. Des mesures exactes d'ecoulement (entrée et sortie) ont été effectuées en employant des burettes de haute précision et une pompe calibrée avec des écoulements connus. Des materiaux fins et grossiers ont été testes sous des conditions variées et les deux methodes ont été uti-lisées pour etudier les effets de variables relies que l'indice des vides, le gradient hydraulique, les dimensions des échantillons et le type du sol. L'article présente la procédure expérimental, les appareils utilisés et les résultats obtenus.
The orientation of shear bands in biaxial tests
Authors: Vermeer P. A.
Published: October 2009

Shear band formation in planar deformation of soil samples is studied theoretically to explain the experimental finding that orientation angles depend on particle sizes. A review of such data shows that steep Coulomb-type shear bands occur in fine sands, whereas less inclined Roscoe-type shear bands are observed for coarse material. A bifurcation analysis for the onset of shear-banding appears to be non-decisive, as all orientations within the RoscoeXoulomb range are found to be admissible. The new element of this theoretical analysis is that the material outside the shear band is allowed to unload elastically. Hereafter the analysis is extended to the post-peak regime. Postpeak, the Coulomb-type sbear band appears to be the weakest failure mode with the lowest residual strength. This explains the frequent occurrence of such shear bands. However, Coulomb-type shear bands are shown to involve stress discontinuities which can hardly occur in samples of coarse sand. This explains the occurrence of Roscoe-type sbear bands as the latter do not involve stress discontinuities.

La formation des bandes de cisaillement au tours de la déformation plane est examiée au point de vue théorique pour expiiquer la déouverte expérimentale que les angles d'orientation dependent des grandeurs des particules. De telles données démontrent que des bandes raides de cisaiilement type Coulomb se produisent dans les sables fins, tandis que des bandes de cisaillement moins inclinées type Roscoe sont obervées dans le cas des matieres grossiéres. Une analyse de bifurcation pour l'appariton des bandes de cisaillement parait non-déisive, car toutes les orientations dans la gamme Roscoe-Coulomb se révélent comme admissibles. Le nouvel élement dans cette analyse théorique est que la matiére P l'extérieur de la bande de cisaillement se décharger élastiquement, consuite l'analyse est prolongée jusqu'au régime suivant le pit. Après le pic la bande de cisaillement parait etre le mode le plus faible de rupture. Ceci explique l'apparition fréquente de telles bandes de cisaillement. On démontre cependant que les bandes de cisaillement type Coulomb impliquent des discontinuités de contrainte qui ne peuvent guére avoir lieu dans des échaotillons de sable grossier. Ceci explique l'existence des bandes de cisaillement type Roscoe, puisque cellesci q e comprennent aucunes discontinuites de contrainte.
Seismic bearing capacity factors of shallow strip footings
Authors: Sarma S. K. , Iossifelis I. S.
Published: October 2009

In determining the bearing capacity of shallow strip footings under earthquake loading conditions, most seismic codes neglect the effect of the inertia of the soil mass underneath a footing. Seismic acceleration is considered to be acting on the structure only. In this Paper, the seismic bearing capacity factors (i.e. Nq, Nc and Nr), are determined by using the limit equilibrium technique of slope stability analysis with inclined slices. The analysis shows that the factor. Vq is dependent on the inertia of the surcharge load; the relationship between Nc and Vq given in the literature is found to be incorrect for inclined loads and the inertia of the soil mass certainly has an effect on Vy. Results of the analysis are shown in graphical forms as functions of the horizontal acceleration factor and of the angle of internal friction of the soil. The analysis does not include the effect of the excess pore water pressure generated by the earthquake. For small accelerations, smaller than 0·lg the effect of the inertia of the soil mass is small and is accommodated within the factor of safety. For large accelerations, larger than the critical acceleration (i.e. the acceleration needed for incipient failure for a given vertical load), the deformation of the footing may be estimated by the sliding block technique. However, the use of the sliding block technique is restricted to soils which do not lose strength with deformation.

Dans la détermination de la charge portante des semelles filantes peu profondes sous l'action des chargement par les tremblements de terre la plupart des codes sismiques négligent l'effet de l'inertie de la masse de sol au-dessous de la semelle fllante. On considére que I'accélération sismique n'agit que sur la structure. Dans cet article les facteurs de charge portante sismique (c'est-à-dire Nq, Nc, et Vr) sont déterminés à partir de l'équilibre limite de l'analyse de la stabilité des pentes avec des tranches inclinées. I'analyse montre que le facteur Nq dépend de l'inertie de la surcharge; on trouve que la relation entre Nc et Nq donnée dans la littérature n'est pas exacte pour les charges inclinées et que l'inertie de la masse du sol exerce bien un effet sur Nr. Les résultats de l'analyse sont présentés dans la forme de graphiques en fonction du facteur d'accélération horizontale et de Tangle de friction intérieure du sol. L'analyse ne tient pas compte de l'effet de l'exces la pression de l'eau interstitielle généré par le tremblement de terre. Pour de petites accélérations de moins de 0,1 g l'effet de l'inertie de la masse du sol n'est pas grand et est englobé dans le facteur de sécurité. Pour de grandes accélérations qui sont supérieures à (I'accélération c'ritique (c'est-à-dire I'accélération nécessaire pour le début de la rupture dans le cas d'une charge verticale donnée), la déformation peut s'estimer a l'aide de la technique des blocs gliss-ants, dont I'emploi se limite cependant à des sols qui ne perdent pas de résistance lors de la déformation.
A model for the deformation and flow of granular material undergoing monotonic shear loading
Authors: Chandler H. W.
Published: October 2009

A simple mechanical analogue is presented which provides an insight into the diverse mechanical behaviour of granular materials. It involves a ball that deforms and roils between two parallel platens and models shear deformation, compaction and dilation. The analogue can be used as an aid to the understanding of deformation and flow in both drained and undrained tests. A mathematical version of this model is formulated, using plasticity and the mathematical theory of envelopes, which identifies the circumstances for both associated and non-associated flow. The parameters that control the size and shape of the yield surface change during deformation. This allows the model to produce qualitative predictions which compare well with the published behaviour of real materials. In particular, some light has beea shed on the poorly understood deformation behaviour of sands under undrained conditions.

L'article présente un analogue très simple qui donne un aperçu du comportement divers mécanique des matières granuleuses. L'analogue emploie une bille qui se déforme en roulant entre deux plateaux parallèles pour simuler la déformation au cisaillement, la compaction et la dilatation. Il peut être utilisé pour faciliter la compréhension de la déformation et de l'écoulement ayant lieu dans des essais drainés et non-drainés. A l'aide de la plasticité et de la théorie mathématique des enveloppes une version mathématique du modèle est formulée qui identifie les circonstances pour l'écoulement associé et non-associé Les paramètres qui gouvernent la valeur et la forme de la surface d'écoulement se modifient pendant la déformation, de sorte que le modèle donne des prédictions qui ne le cèdent en rien au comportement connu des matières réelles. L'article clarifie en quelque sorte le problème mal compris du comportement en déformation des sables dans des conditions nondrainées.
Remedial actions at operating petrochemical sites
Authors: Vreeken C. , Van Eyk J. , Loxham M. , Visser W.
Published: October 2009

Contemporary soil pollution legislation often requires the clean-up of operating chemical manufacturing sites. As the facilities above and below ground cannot be shut down or dismantled without prohibitive cost, this means that both the site assessment and any clean-up techniques must be applied in a complicated environment where geo-technical and environmental engineering considerations strongly interact. This Paper presents a methodology for the determination of risk and the choice of remedial actions based on the principle that the risk of soil contamination can be expressed as the contaminant concentration near the target. With a system analytical model REFCON the concentration at the target can be calculated. It appears that the risk of soil contamination with hydrocarbons and the possibilities of cleaning the soil depend strongly on the physical properties of the contaminants (especially the vapour pressure and the solubility).

La législation actuelle concernant la pollution des sols exige souvant le nettoyage des chantiers de l'industrie chimique au cours de leur production. Comme les installations à la surface et sours terre ne peuvent pas être arrêtées ni démontées sans entraîner des coûts prohibitifs, l'évaluation de l'emplacement et les éventuels techniques de nettoyage doivent s'effectuer dans un environnement compliqué où des considérations de géotechnique et de construction environnementales réagissent réciproquement de façon considérable. L'article présente une méthodologie pour la détermination du risque et pour le choix des mesures de dépollution. Cette méthode est basée sur le principe que le risque de pollution du sol peut s'exprimer comme la concentration des polluants dans le voisinage de la cible. La concentration à la cible peut se calculer à l'aide d'un modèle pour l'analyse des systèmes (REFCON). Il a parait que le risque de pollution des sols avec des hydrocarbures et les possibilités de nettoyer les sols dépendent en grande mesure des propriétés physiques des polluants (plus particulièrement de la pression de vapeur et de la solubilité).
Assessment of health risks in the redevelopment of contaminated land
Authors: Solomon C. L. , Powrie W.
Published: October 2009

Guide-lines and codes of practice for the redevelopment of contaminated sites should address acceptable residual levels of contamination of substances which are potentially harmful to the prospective user of the site. The Paper discusses the commonly used rules and guide-lines with reference to this issue, and highlights some apparent anomalies. The difficulties involved in taking proper account of the toxicological significance of contaminants are explored. The practicability of codes and standards quantifying trigger and/or target levels of contaminants is also addressed. Although the scope for quantitative codes of practice is limited by the probable individuality of any particular case, procedures can and should be codified. More of the existing data on substances used in industrial processes and their possible harmful effects could usefully be collated into a form more amenable to the appraisal of contaminated sites.

Les conseils techniques et les règles de pratique concernant l'utilisation nouvelle des emplacements pollues devraient fixer les niveaux de pollution acceptables des matières nuisibles à l'utilisateur éventuel de l'emplacement. L'article discute les règles et les conseils techniques généralement employés à ce sujet et souligne les anomalies évidentes. On étudie les problèmes rencontrés dans l'attribution aux polluants d'un seuil de toxicité convenable et on examine aussi la praticabilité des règles et des normes qui quantifient les niveaux de déclenchement et/ou d'objectifs des polluants. Bien que les limites des règles de pratique quantitatives soient limitées par la nature individuelle de chaque cas particulier, les procédures pourraient et devraient être codifiées. Il serait utile de faire la corrélation des données disponsibles concernant les matières employées dans les opérations industrielles et leurs effets nuisibles potentiels afin d'arriver à un système plus satisfaisant pour l'évaluation des emplacements pollués.
The failure of Carsington Dam
Authors: Skempton A. W. , Vaughan P. R.
Published: October 2009

The upstream slope of Carsington Dam failed just before its completion in 1984. The slip started on the right abutment and spread across the valley to a length of nearly 500m. Extensive investigations were conducted, and further information was obtained when the dam was reconstructed. The initial slip sheared through the core, which contained shear surfaces due to rutting, and along a layer of Yellow Clay which contained solifluction shears. Both materials were brittle, with low residual strengths. The factor of safety based on measured peak strengths was about 1·4; with reductions to allow for shears it was 1·2. It had been reduced to 1·0 by progressive failure. Finite element (FE) analyses in which strain-softening was reproduced confirmed this. It was concluded that the slide spread by lateral load transfer, through sections of the dam with a safety factor greater than 1. In the vailey centre, the slide passed through the base of the mudstone fill. A combination of FE and limit equilibrium analysis indicated that the factor of safety just before collapse was about 1·1. The factor of safety was 1·6 with intact strengths and 1·4 after allowance for shears. The reduction to 1·1 was due to progressive failure; from 1·1 to 1·0 it was due to lateral load transfer.

La pente amont du barrage de Carsington s'est écroulée en 1984 juste avant son achèvement. Le glissement a commencé sur le contrefort droit et s'est propagé au travers de la vallée sur une longueur d'environ 500 m. Des études approfondies ont été menées et des informations complémentaires ont été obtenues lors de la reconstruction du barrage. Le glissement initial s'est propagé par cisaillement au travers du noyau, où l'on observe des surfaces de cisaillement dues à des stries, ainsi qui le long d'une couche d'argile jaune qui présente des cisaillements de solifluxion. Les deux matériaux présentaient des comportements fragiles, à faibles résistances résiduelles. Le facteur de sécurité, calculé à partir des contraintes maximales mesurées, était égal à environ 1,4. Il a été réduit à 1,2 en raison du cisaillement, puis à 1,0 par suite de la rupture progressive. Une analyse par éléments finis, reproduisant la relaxation des déformations, confirme ces résultats. Il apparaît qui le glissement s'est propagé par transfert latéral de la charge à travers des sections du barrage à facteur de sécurité supérieur à 1,0. Au centre de la vallée, le glissement a traversé la base du remblai de mudstone. Les analyses par élément finis combinées aux analyses par équilibres limites montrent que le facteur de sécurité était de l'ordre de 1,1 juste avant la rupture. Il était égal à 1,6 pour les contraintes originelles et à 1,4 lors de l'apparition du cisaillement. La réduction jusqu'à 1,1 est due à la rupture progressive; De 1,1 à 1,0, elle est due au transfert latéral de la charge.
Large-scale triaxial testing of grey wacke rockfill
Authors: Indraratna B. , Wijewardena L. S. S. , Balasubramaniam A. S.
Published: October 2009

This Paper describes the results of a series of large-scale triaxial tests conducted on greywacke rockfill, used in dam construction in Southern Thailand. The tests are conducted at low to moderate confining stresses to relate their findings to the stability of rockfill dams. Considering the current test results in conjunction with previous laboratory data, revised failure criteria for rockfill are proposed in non-dimensional form. For both low and high confining stresses, lower and upper bounds of strength envelopes have been established, based on a wide array of granular materials. The influence of the confining stress on the shear strength of rockfill is studied in depth, and the implications of a non-linear envelope at low normal stress levels on the stability of rockfill dams are discussed. Although two parallel rockfill gradations for specimens compacted to similar porosities are considered, the exact role of particle size effect on shear strength is not examined in detail, as the difference in maximum particle sizes tested in this study is not sufficiently large.

Cet article décrit les résultats d'une suite d'essais au triaxial à grande échelle réalisés sur du remblai rocheux (greywacke) utilisé pour la construction de barrages dans le sud de la Thaïlande. Ces essais sont exécutés à des pressions de cellule faibles à modérées pour rapprocher les résultats de la stabilité de barrages à enrochement. En considérant les résultats existant d'essais, en conjonction avec les données de laboratoire précédentes, des critères de rupture de l'enrochement sont proposés dans une forme sans dimensions. Pour des pressions de cellule faibles et élevées, les enveloppes basses et hautes de résistance ont été établies, basées sur un vaste ensemble de matériaux granuleux. L'influence de la pression de cellule sur la résistance au cisaillement est étudiée en profondeur et les conséquences d'une enveloppe de rupture non linéaire à containtes normales faibles sur la stabilité de barrages à enrochement sont discutées. Bien que deux gradations parallèles d'enrochement pour des échantillons compactés à des porosités semblables aient été considérées, le rôle exact de l'effet de la taille des grains sur la résistance au cisaillement n'est pas examiné en détails car la différence entre les tailles maxis des grains testés pour cette étude n'était pas suffisante.