bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
An analytical study of the cone penetration test in clay
Authors: Teh C. I. , Houlsby G. T.
Published: October 2009

This Paper describes an analysis of the quasi-static penetration of a cone penetrometer into clay. The clay is idealized as a homogeneous elastic–perfectly plastic material obeying tbe von Mises yield criterion. The analysis is based on the strain path method, with an additional equilibrium correction provided by large strain finite element analysis. The dissipation of excess pore water pressure is analysed using uncoupled Terzaghi–Rendulic consolidation theory. The primary importance of the rigidity index and of the horizontal stress in influencing the cone factor Nkt, is emphasized and an equation relating Nkt to soil parameters and cone roughness is proposed. Based on finite difference analysis of the pore pressure dissipation around the cone, a new interpretation method for consolidation data from a piezocone is suggested.

Cet article décrit une analyse de la pénétration quasi-statique d'un pénétromètre dans I'argile. L'argile est considérée de façon idéalle comme une matière homogène élastique parfaitement plastique et qui satisfait le critèe d'écoulement de von Mises. L'analyse est basée sur la méthode des chemins de déformation, avec une correction suppémentaire de I'équilibre fournie par I'analyse en éléments finis des déformations importantes. À I'aide de la théorie de consolidation non-couplée de Terzaghi–Rendulic on analyse la dissipation de la pression excédentaire de I'eau interstitielle. L'article souligne I'influence essentielle exercée sur le facteur de cône Nkt par I'indice de rigidité et la contrainte horizontale. Il est proposée une équation qui lie Nkt aux paramktres de sol et à la rugosité du cône. On propose une nouvelle méthode d'interprétation des données de consolidation à partir du piezocône hasée sur I'analyse différentiel-le finie de la dissipation de la pression de I'eau interstitielle.
The chemical and mineralogical controls upon the residual strength of pure and natural clays
Authors: Moore R.
Published: October 2009

Recent work has shown that the residual strength of clays is, to a large extent, determined by the type of clay minerals and the chemistry of the constituent pore water. Changes in either of these factors cause corresponding alterations in residual shear strength. The findings have important implications for the seasonal reactivation of landslides and may also provide an explanation for the long-term weathering and shear strength reduction of clay slopes. Results are presented here to demonstrate the separate effects of clay mineralogy and pore water chemistry upon the residual strength of pure and natural clays. Explanations are sought to identify the controls of these factors upon residual strength based on brief reviews of the shear strength and physico-chemical behaviour of clays. The findings strongly suggest that residual strength should be considered a dynamic property, with increases or decreases in strength occurring in response to environmental change.

Des études récentes ont montré que la résistance résiduelle des argiles est en grande partie déterminée par la type des minéraux des argiles et par la chimie de I'eau interstitielle constituante. Des modifications de I'un de ces facteurs entrainent des modifications correspondantes dans la resistance réiduelle au cisaillement. Cette découverte implique des conséquences importantes pour la réactivation saisonnière des glissements de terrain et peut fournir une explication de I'altération à long terme et de la reduction de la résistance au cisaillement des pentes argileuses. Réultats présenté démontrent, les effets exercés séparément par la minéralogie des argiles et par la chimie de I'eau interstitielle sur la résistance réiduelle des argiles pures et naturelles. Pour identifier I'influence exercée par ces facteurs sur la résistance résiduelle on cberche des explications qui sont basées sur des études sommaires de la résistance au cisaillement et du comportement physico-chimique des argiles. Les résultats montrent clairement qu'on devrait considérer la résistance résiduelIe comme une propriété dynamique avec des augmentations et des diminutions de résistance provoquées par des changements environnnementaux.
Development in wedge shear testing of unsaturated clays and gravels
Authors: Mirata T.
Published: October 2009

Means for measuring the shear strength at large strains in the wedge shear test over about the same range of normal stresses as at peak strength are described. By the same means it is now possible to prolong the test for larger shear displacements when loading is near-vertical; to perform a re-shear test on cut planes; to obtain a strength envelope using a single test mould; and to perform a multi-stage shear teat if desired. A double-cut, cylindrical teat mould is described which enables clays or fine gravels to be sheared, in the same moulds in which they have been compacted, along planes relevant to the slope stability of embankments. A sufficiently accurate shear strength envelope can be obtained from two such cylindrical wedge shear tests (cylwests) which can be performed within 1 h. A larger version of this set-up, using a portable frame and a prismatic box cut to provide a shear plane area of 9OO cm2 as in the in situ wedge shear teat (iswest), is also described. This version (priswest) has been used successfully for testing gravels and clays with particles up to 38 mm. The results of priswests on 5mm–10mm gravel agree closely with those drained triaxial tests on the same material.

L'article décrit des moyens pour mesurer la réesistance au cisaillement avec des contraintes de valeurs élevées dans I'essai de cisaillement au coin (‘west’) sur approximativement la même gamme de contraintes normales qu'à résistance maximale. Par les mêmes moyens il est maintenant possible de prolonger I'essai pour des déplacements de cisaillement de valeur supérieure, d'effectuer un essai de cisaillement répété sur des plans coupés, d'obtenir une enveloppe de résistance à I'aide d'un seul moule d'essai et d'effectuer un essai de cisaillement à etapes multiples si néessaire. Un moule d'essai cylindrique à coupe double est décrit qui permet de soumettre lea argiles ou les graviers fins au cisaillement le long des plans tres significatifs pour la stabilité de pente des remblais. Il est possible d'obtenir avec une précision satisfaisante une enveloppe de résistance au cisaillement à partir de deux essais de cette nature (‘cylwests’) qui peuvent s'effectuer dans une heure. L'article décrit une version de cet appareil à une échelle agrandie qui utilise un cadre mobile et une boîte prismatique coupée pour fournir une superficie de plan de cisaillement de 900 cm2, comme dans I'essai in situ ‘west’ (‘iswest’). Cette version, appelée ‘priswest’ pour abréger, a été employée avec réussite pour tester des graviers et des argiles cantenant des particules jusqu'à 38 mm. Les réultats d'essais ‘priswest’ sur des graviers de 5 mm–10 mm s'accordent bien avec ceux obtenus à partir d'essais triaxiaux drainés effectués sur la même matiere.
The critical state of sands
Authors: Been K. , Jefferies M. G. , Hachey J.
Published: October 2009

There is conflicting evidence regarding the critical state and steady state of sands. It seems that in some cases the critical state and steady state are taken to be equal and in others they differ significantly. The steady state is shown to be dependent on stress path, initial fabric and initial density in some cases and not in others. This Paper examines a fine to medium, uniformly graded quartzitic sand. The critical and steady states are shown to be equal and independent of stress path, sample preparation method and initial density. Data suggest that the critical state friction angle in sands may be a function of the critical state void ratio. The steady/critical state line is shown to be non-linear, and to have a marked increase in slope at stress levels greater than about 1000 kPa. The critical or steady state point must be selected from triaxial test data with care to ensure that pseudo-steady states are not compared with true steady states. Test procedures and the intrinsic properties of the material being tested must be controlled well. The overall scatter in the steady/critical state line for the sand studied is ± 0·01 in terms of void ratio at stress levels less than 1000 kPa. For real sands with variable intrinsic properties, the scatter may be much larger.

Il existe des indications contradictoires concernant I'état critique et l'état stationnaire des sables. Il paraît que quelquefois I'état critique et I'état stationnaire sont pareils, tandis que dans d'autres cas ces états semblent différer de façon significative. Quelquefois on peut démontrer que I'état stationnaire dépend du chemin de contrainte, de la préparation initiale et de la densité initiale, mais pas dans d'autres cas. L'article considère le cas d'un sable fin/moyen quartzitique de classement uniforme dans lequel les états critique et stationnaire sont égaux et indépendants du chemin de contrainte, de la méthode de préparation de I'échantillon et de la densité initiale. Les données créent I'impression que I'angle de frottement interne de I'état critique dans les sables peut être une fonction de I'indice des vides dans cet état. On démontre que la ligne de I'état stationnaire/critique est non-linéaire et qu'elle subit un accroissement marqué de pente à des niveaux de contraintes supérieures a 1000 kPa approximativement. Il faut sélectionner avec soin le point d'état stationnaire/ critique obtenu à partir de données d'essais tri-axiaux afin d'être sûrs que les états pseudo-stationnaires ne sont pas comparés avec de véritables états stationnaires. Les procédures des essais et les propriétés des matières testées doivent être extrêmement bien contrôlées. La dispersion totale dans la ligne d'état stationnaire/critique pour les sables étudiés a une valeur de ± 0·01 exprimée en indice des vides à des niveaux de contrainte inférieurs à 1000 kPa. La dispersion peut être beaucoup plus grande pour de vrais sables avec des propriétés intrinsèques variables.
An assessment of chamber size effects in the calibration of in situ tests in sand
Authors: Schnaid F. , Houlsby G. T.
Published: October 2009

Calibration chamber tests are currently used to establish correlations between in situ testing data and the engineering properties of sands, and play an important role in the understanding of in situ tests. Practical and economic considerations require that calibration chambers must be of limited size, and so the chosen boundary conditions have an important effect on the results. An assessment is made of the effects of chamber size on the measured values of the limit pressure obtained from the pressuremeter test and on the cone resistance values from the cone penetrometer test. Experimental and numerical data suggest that the effect of the proximity of the chamber boundaries is significant for dense and medium sand, and is observed even for loose sand.

Les essais en chambre de calibration sont à présent employés pour établir les corrélations entre les données des essais in situ et les propriétés des sables pour le calcul des fondations et jouent un rôle important dans l'interprétation de tels essais. Des considérations pratiques et économiques imposent que les chambres de calibration soient de grandeur limitée, en consequence les conditions limites choisies exercent une influence importante sur les résultats. L'article évalue les effets de la grandeur de la chambre sur les valeurs mesurées de la pression limite de l'essai pressiométrique et aussi sur les valeurs de résistance obtenues à partir de l'essai du pénétration à cône. Les données expérimentales et numériques laissent supposer que la proximité des parois de la chambre est considérable pour les sables denses et moyens et qu'elle est observée aussi dans le cas des sables lâches.
Friction and passive resistance in soil reinforced by plane ribbed inclusions
Authors: Irsyam M. , Hryciw R. D.
Published: October 2009

A theoretical analysis, supported by laboratory investigations, of stress transfer between soil and ribbed reinforcement has been performed to evaluate the individual contributions of friction and passive resistance to overall pullout resistance. The laboratory experiments consisted of direct shear tests of rigid ribbed inclusions with various rib spacings. Optical monitoring and a carbowax solidification technique assisted in the identification of failure surfaces. A plasticity model, based on Sokolovski's method, was evolved for a fully developed passive component of the pullout resistance. A parametric study revealed the significance of each of the model parameters. The optimum rib spacing is one which allows the maximum number of full passive zones to develop per length of reinforcement. For a rib height and width of 2·5mm, the optimum spacings were found to be 25mm for loose and 33mm for dense Ottawa sands.

Une analyse théorique, basée sur des études faites en laboratoire, a été effectuée du transfert des contraintes entre le sol et un renforcement à nervures afin d'évaluer les contributions individuelles de la friction et de la résistance passive à la résistance totale à l'extraction. Les expériences faites en laboratoire comprenaient des essais d'arrachement à cisaillement direct effectués sur des inclusions à nervures rigides avec des intervalles différents entre les nervures. Les surfaces de rupture furent identifiées à l'aide de la surveillance optique et d'une technique de solidification du polyéthyléne-glycol encire. Un modèle de plasticité basé sur la méthode de Sokolovski aete développé pour une composante passive pleinement développée de la résistance à l'arrachement. Une étude paramétrique révéla l'importance de chacun des paramètres-modèles. L'intervalle optimal entre les nervures est l'un permettant de la sorte le nombre maximal de zones pleinement passives de se développer par intervalle entre les ailes. On trouva que pour une hauteur et une largeur de la nervure de 2·5mm les intervalles optimaux étaient de 25mm pour le sable meuble et de 33mm pour le sable dense d'Ottawa.
characterization of the Bothkennaar clay: an overview
Authors: Hight D. W. , Bond A. J. , Legge J. D.
Published: October 2009

Following the purchase by the Science and Engineering Research Council of a soft clay test site at Bothkennar in Scotland, work has been carried out to provide data characterizing the clay for the benefit of future research projects. State of the art methods were used to enhance the research value of the characterization project. Fieldwork in 1989 involved high quality sampling using equipment from Laval and Sherbrooke Universities in Canada, and a 100 mm fixed piston sampler operated by the Building Research Establishment. In situ testing to augment earlier work at the site included in situ permeability, hydraulic fracture and field vane tests. Laboratory testing was undertaken by seven institutions in the UK and by Laval University. It involved the measurement of permeability and its variation with void ratio and flow direction, the measurement of yield and compressibility characteristics in oedometer tests, the measurement of stress-strain-strength and yield characteristics using triaxial and simple shear tests and the investigation of progressive destructuring of the clay using triaxial strain path tests. Using the results from this and earlier work, the Paper gives an overview of the ground conditions and the behaviour of the clay. The study also yielded information on the techniques of sampling and testing appropriate to soft naturally structured soils.

A la suite de l'achat par l'Engineering Research Council d'un site d'essai d'argile molle à Bothkennar en Ecosse des études ont été faites pour fournir des données pour caractériser l'argile au bénéfice de futurs projets de recherche. On utilisa des échantilonneurs très performant des Universités de Laval et de Sherbrooke ainsi que l'appareil à piston fixe de 100 mm mis au point par le Building Research Establishment. Les essais de laboratoire ont été entrepris par sept instituts en Grande Bretagne et par l'Université de Laval. Ceux-ci inclurent la mesure de la perméabilité et ses variations avec l'indice des vides et la direction d'écoulement, la mesure de la limite élastique et des caractéristiques de la compressibilité dans des essais à l'oedomètre, la mesure des caractéristiques de résistance-déformation-résistance et limite élastique à l'aide d'essais au triaxial et de cisaillement simple; et l'étude de la déstructuration progressive de l'agile à l'aide d'essais au triaxial avec chemin de déformation. A partir de ces études et d'études précédentes l'article donne une vue globale des conditions des sols et du comportement de l'argile.
Influence of laboratory sample perparation procedures on the strength and stoffness of intact Bothkennar soil recovered using the Laval sampler
Authors: Atkinson J. H. , Allman M. A. , Böese R. J.
Published: October 2009

Undrained triaxial compression tests were carried out on samples of intact Bothkennar soil recovered using a Laval sampler. The laboratory test samples were cut from the Laval sample using different techniques including pushing a thin-walled tube, trimming with a wire saw and variations of the method described by Landva (1964). The results show that the method of sample trimming had a significant influence on the strengths and stiffnesses measured. They indicate that, for this soil, sample preparation using wire saw trimming causes the least disturbance.

Des essais de compression non drainés au triaxial ont été réalisés sur des échantillons intacts prélevés à l'échantillonneur Laval. Les échantillons d'essai en laboratoire ont été découpés à partir de l'échantillon Laval en utilisant différentes techniques, comprenant le battage d'un tube à paroi mince, découpage à la scie à cable et des variations de la méthode décrite par Landva (1964). Les résultats démontrent que la méthode de préparation de l'échantillon a une influence significative sur les résistances et les raideurs mesurées. Ils indiquent que, pour ce sol, la préparation de l'échantillon à la scie à cable provoque les remaniements les plus faibles.
A comparison of electric piezocone tips at the Bothkennar test site
Authors: Jacobs P. A. , Coutus J. S.
Published: October 2009

A variety of electric piezocones are available depending on the material from which the porous Alter is made and its precise location on the cone body. These factors influence the results obtained for the pore water pressure response measured during a test. In this study controlled tests using a wide range of piezocone types were performed. For a given filter location, the material of the filter had no noticeable effect, but the pore pressure response was significantly influenced by the location of the porous element.

Un grand nombre de piézocones électriques sont disponibles en fonction du matériau constituant le filtre poreux et de sa position précise le long du corps du cone. Ces facteurs influencent les résultats obtenus pour la réponse de la pression instertitielle mesurée pendant un essai. Dans cette études des essais contrôlés utilisant une vaste gamme de types de piézocones ont été effectués. Pour une position donnée du filtre, le matériau du filtre n'avait pas d'incidence notable mais la réponse de la pression instertitielle était influencée de façon importante par la position de l'élément poreux.
A new method for signle pile settlement prediction and analysis
Authors: Fleming W. G. K.
Published: October 2009

A method is presented for the analysis and prediction of single pile behaviour under maintained loading, based on the use of hyperbolic functions to describe individual shaft and base performance. When these functions are combined, and elastic pile shortening is added by a relatively simple procedure, an accurate model is obtained. By a simple method of linkage, which relies on the fact that a hyperbolic function of the type described requires only definition of its origin, its asymptote and either its initial slope or a single point on the function, conventional 'elastic' soil parameters and ultimate loads may be used to describe total performance. By means of the changing slope of such functions, this method also reflects well in the increase of soil moduli at low strains. Examples are given from back-analysis of some fully instrumented and other cast-in-place pile test results, to demonstrate that good agreement with all recorded features can be achieved using the model. Extensive use has confirmed its validity for maintained load tests in a wide range of soils. Provided that piles have been made to settle sufficiently under load, so that the latter part of each relationship is well defined beyond the stage where shaft friction is close to a constant value, all the main relevant parameters can be determined with good accuracy in back-analysis. The derived data may then be used to predict behaviour of piles in similar circumstances on other sites or of piles of different diameter in the same soils. Subject to the conditions described in the Paper, the method has far-reaching implications for design, construction and testing techniques.

L'article présente une méthode pour analyser et prédire le comportement d'un pieu unique sous chargement continu. Elle est basée sur l'emploi de fonctions hyperboliques pour décrire les performances du fût isolé et de la pointe. Lorsque ces fonctions sont combinées et qu'on y ajoute le raccourcissement élastique du pieu il en résulte un modèle précis. Par une méthode très simple de connexion il est possible d'employer des paramètres élastiques conventionnels du sol et des charges limites de rupture pour décrire les performances totales. Cette méthode reflète bien l'accroissement des modules du sol avec basses contraintes. Des examples sont présentés pour démontrer que l'emploi du modèle s'accorde bien avec toutes les données enregistrées. Son emploi frequent a confirmé sa validité pour des essais à chargements continus pour une large gamme de sols. Pourvu que les pieux soient assez enfoncés sous chargement, on trouve que tous les paramètres principaux importants peuvent être détermines avec une précision satisfaisante par analyse rétrospective. Alors il est possible d'employer les données dérivées pour prédire le comportement des pieux sous des circonstances analogues à d'autres emplacements ou bien de pieux de diamètre différent dans les mêmes sols. Cette méthode a des implications d'une grande portée pour les études, la construction et la technique des essais.
The formulation of virgin compression of soils
Authors: den Haan E. J.
Published: October 2009

The Paper presents a generalized power formulation of specific volume as a function of stress which describes the virgin compression of a wide range of soils. In its simplest form this reduces to Butter-field's natural compression law. Natural soils exhibiting brittle behaviour, such as cemented or leached clays, can also be formulated in terms of the generalized power relationship, in which applied vertical effective stress is reduced by an amount reflecting the degree of bonding or leaching. At large stress, the soil becomes destructured, and response converges to that of a non-brittle soil. The generalized formulation allows a distinction between the effects of brittle and non-brittle components of structure. It is indicated that non-brittle structure may exist in some clays and that cemented Canadian clays possess pronounced brittle and non-brittle properties. Parameters of the generalized power relationship describing intrinsic and non-brittle behaviour are correlated with liquid limit water content. It appears that a unique family of curves exists in volume versus stress space, for both remoulded and natural, non-brittle soils. The correlations support earlier observations that at the liquid limit, remoulded clays in a normally consolidated state of one-dimensional compression experience a major principal effective stress of 6-3 kPa. The virgin compression of granular soils, peats and Mexico City clay is considered.

L'article présente une formulation généralisée de puissance de volume pour décrire la compression vierge d'une large gamme de sols. Des sols naturels de comportement cassant, par exemple, des argiles cimentées ou lessivées peuvent se représenter sous l'aspect de la relation généralisée de puissance dans laquelle la contrainte verticale effective appliquée est réduite par une valeur qui exprime le degré de liaison ou de lessivage. Avec des contraintes élevées le sol commence à perdre sa structure et la réponse se rapproche de celle d'un sol non-cassant. La formulation généralisée permet une differentiation entre les effets des composantes cassantes et non-cassantes de la structure. L'article indique qu'une structure non-cassante peut exister dans de certaines argiles et aussi que les argiles cimentées canadiennes possèdent en même temps des propriétés cassantes et non-cassantes. Ces paramètres de la relation généralisée de puissance qui décrivent les comportements intrinsèque et non-cassant sont fonctionale à la teneur en eau à la limite de liquidité. Il apparaît qu'une famille unique de courbes existe dans l'espace volume/contrainte tant pour les sols remariés que pour les sols naturels non-cassants. A la limite de liquidité les argiles remain-lées dans un état normalement consolidé de compression unidimensionnelle subissent une contrainte principale effective de 6\3 kPa. Ce fait est utilisé pour mettre les paramètres de la formulation de la compression de puissance en rapport avec la limite de liquidité. L'article discute aussi la compression vierge des sols granulaires, des tourbes et de l'argile de la ville de Mexico.
Finite element modelling of vertical drains beneath embankments on soft ground
Authors: Hird C. C. , Pyrah I. C. , Russel D.
Published: October 2009

A methodology is described for modelling vertical drains in plane strain finite element analyses of embankments on soft ground. This includes the use of a suitably formulated drainage element to represent each drain. Criteria for matching the effect of a single drain in axisymmetric and plane strain analyses are developed on the basis of a widely accepted theory. Matching can be achieved by adjusting the geometry (drain spacing) and/or the permeability of the soil. The finite element analysis and matching procedure are validated by comparison with theoretical results; the effects of both finite drain permeability (well resistance) and smear are modelled satisfactorily.

Une méthode est déacute;acute;crite pour simuler des drains verticaux dans une analyse aux éléments finis à déformations planes de remblais sur sols mous. Ceci inclut l'utilisation d'un élément de drainage formulé de façon adéquate pour représenter chaque drain. Des critéres pour représenter l'effet d'un drain unique dans les analyses axisymmetiques et á déformation plane sont développés sur la base d'une théorie largement acceptée. La représentation peut &coran;tre achevée en ajustant la géométrie (espacement des drains) et/ou la perméabilité du sol. L'analyse aux éléments finis et la procédure d'égalisation sont validées par comparaison avec des résultats théoriques; les effets d'une perméabilité finie (résistance du puits) et d'enduit sont modélisés de fa¸on satisfaisante.
Sample disturbance in London Clay
Authors: Chandler R.J. , Harwood A.H. , Skinner P.J.
Published: October 2009

Mechanical disturbance caused by open-tube (UlOO) drive sampling has been investigated at two London Clay sites by examining the suctions measured in tube and block samples taken from identical depths. The suctions were measured using the filter paper method. It is assumed that the block samples were affected only by the changes in stress from the in situ values, and that as a consequence the mechanical disturbance during tube sampling is directly related to the difference between the suctions recorded in the tube and block samples. The results show that drive-sampling increases the suction in UlOO samples of stiff clay. This increase becomes greater as the stiffness of the clay increases. These observations have important implications if tube samples are to be used for the measurement of undrained strength, or for the estimation of the magnitude of the coefficient of earth pressure at rest from suction measurements.

La perturbation mécanique induite par la méthode de prélèvement dite du ‘tube-battu’ (U100) a été e´udieé, sur deux sites d'argile de Londres, par mesure de la succion d'échantillons extraits, à la même profondeur, en blocs ou par la méthode du tube-battu. Les succions ont été mesurées à l'aide de la méthode du papierfiltre. On suppose que les échantillons en blocs ne sont affectés que par les changements de contraintes, par rapport celles régnant insitu, et que, par conséquent, la perturbation mécanique occasionnée par la méthode d'échantillonnage du tube-battu est directement corrélée aux différences de succion des deux types d'échantillons. Les résultats obtenus montrent que la méthode d'échantillonnage par tube-battu accroît la succion des échantillons U100 d'argile raide. Cette augmentation de succion est d'autant plus forte que l'argile est raide. Ces observations se révélent de premiére importance lorsque les échantillons prélevés par tube-battu sont utilisés pour mesurer la résistance non drainée ou pour estimer le coefficient de pression des terres au repos á l'aide de méthodes basées sur des mesures de succions.
General framework for stability analysis of slopes
Authors: Espinoza R. D. , Repetto P. C. , Muhunthan B.
Published: October 2009

Different methods of slices have been proposed for the stability analysis of slopes. In this Paper a general framework for the stability of slopes is presented. The expressions for the factor of safety are presented in a manner that allows most of the current limit equilibrium based methods of slices to be studied within a single framework. The overall factor of safety of a slope against slip failure is found by an iterative procedure. Several analyses were made, based on the proposed method, and the existing methods of slices are investigated as special cases. It is shown theoretically and numerically that the value of the factor of safety is essentially the same for the different methods studied. This suggests that the differences in the forms used in many of the slice methods that use a single scaling parameter with a given distribution of the internal forces in the sliding soil mass have minimal influence on the final value of the factor of safety.

Différentes méthodes de découpage ont été proposées pour l'analyse de la stabilité des pentes. Cet article présente une classification générale de la stabilité des pentes. Les expressions du facteur de sécurité sont présentées de telle sort que la plupart des équilibres limites basés sur des méthodes de découpage puissent être étudié selon un cadre identique. Une procédure itérative permet d'exprimer le facteur de sécurité global d'une pente en fonction de la rupture par glissement. Plusieurs analyses, basées sur la méthode présentée, ont été réalisées et les méthodes de dé- coupage existantes ont été étudiées en tant que cas particuliers. Il apparaît à la fois théoriquement et numériquement que le facteur de sécurité a pratiquement la même valeur quelle que soit la mé- thode étudiée. Ceci permet de supposer que les différentes formules utilisées dans beaucoup de mé- thodes de découpage faisant appel à un seul paramètre d'échelle ainsi qu'à une distribution donnée des forces à l'intérieur du sol en glissement n'ont que très peu d'influence sur la valeur finale du facteur de sécurité.
Homogenization analysis of diffusion and adsorption macrotransport in porous media: macrotransport in the absence of advection
Authors: Auriault J.-L. , Lewandowska J.
Published: October 2009

A model for pollutant transport in a heterogeneous medium, including diffusion accompanied by adsorption, has been developed. The macroscopic equivalent diffusion tensor and the macroscopic governing equations for the average concentration field can be deduced by homogenization. The necessary condition for this theory to be applied is the existence of a small parameter E defined as the ratio of the scale of the pores and the scale of a sample, which can be distinguished in the heterogeneous medium. Transport processes with respect to different dominating phenomena, related to E, have been examined. Using the analysis performed the condition has been specified when the homogenization is not possible, i.e. when it is impossible to find the rigorous macroscopic equivalent description.

Un modèle de transport de polluants, prenant en compte diffusion et adsorption, a été développé. Le tenseur de diffusion macroscopique équivalant ainsi que les équations d'état macroscopiques du champ de concentration moyen peuvent être déterminés par la technique de l'homogénéisation. La condition nécessaire pour pouvoir appliquer cette théorie est la définition d'un paramètre E correspondant au rapport entre les dimensions des pores et celles de l'échantillon. Les processus de transport, intégrant différents phénomènes liés à E, ont été étudiés. A l'aide de cette analyse, on a pu définir la condition indiquant quand l'homogénéisation n'est plus utilisable, c'est à dire lorsqu'il devient impossible de trouver une description macroscopique équivalente rigoureuse.
A new model of vane shear strength testing in soils
Authors: Morris P. H. , Williams D. J.
Published: October 2009

Using experimental data on the total and effective stresses acting within the shearing zone surrounding a rotating shear vane, a new theoretical model of the vane shear test has been developed. The model accounts for the initial stress state of the soil, assumed to be axisymmetric, as well as some of the phenomena affecting the effective stresses during shearing. An empirical correction factor ¡iv is introduced to account for some phenomena not directly incorporated in the model, which depend on the test procedure and the soil tested. The theoretical contributions of the sides and ends of the vane to the measured torque can be assessed using the model. The model is consistent with limited experimental vane shear data for soft Leda clay, Osaka marine clay and London Clay. However, the limited number of soils and initial stress states considered is too small to fully validate the model. Values of uv have been obtained for the Leda and Osaka clays which suggest that the variation of m with plasticity index may resemble that of Bjerrum's vane shear correction factor jiR.

Un nouveau modèle théorique pour l'essai de cisaillement au scissomètre a été développé à partir des résultats expérimentaux de contraintes totales et effectives mesurés dans la zone de cisaillement d'un scissomètre. Le modèle rend compte de l'état de contrainte initial du sol, supposé de symétrie axiale, ainsi que de certains phénomènes affectant les contraintes effectives pendant le cisaillement. Un facteur de correction empirique uv a été introduit pour prendre en compte quelques-uns des phénomènes qui n'ont pas été directement intégrés au modèle et qui dépendent de la procédure d'essai et du sol testé. La contribution théorique des cotes et des bases du scissomètre au moment de torsion mesuré peut-être estimée à l'aide du modèle est consistant pour des données expérimentales limitées obtenues pour de l'argile molle de Leda, de l'argile marine d'Osaka et de l'argile de Londres. Cependant, le nombre de sols et d'états de contrainte initiale considérés est trop faible pour pouvoir valider totalement le modèle. Les valeurs de uv obtenues pour les argiles d'Osaka et de Leda laissent supposer que uv évolue en fonction de l'indice de plasticité de la même façon que le facteur de correction uR de Bjerrum.
Meaning, measurement and field application of swelling pressure of clay shales
Authors: Mesri G. , Pakbaz M. C. , Cepeda-Diaz A. F.
Published: October 2009

The meaning and laboratory measurement of swelling pressure are examined by swelling and swelling pressure tests on undisturbed specimens of Taylor shale from San Antonio, Texas. Swelling pressure response of a shale element is defined in terms of a void ratio against swelling pressure relationship, rather than a single value of swelling pressure, and is interpreted by means of constant volume, free swell, and controlled load or controlled deformation unloading, tests. A concept of unsaturated fissured shale is introduced and is used to explain the magnitude and time-rate of swelling pressures measured in laboratory tests and mobilized in the field. The magnitude of swelling pressure that a shale surface exposed in an excavation mobilizes against a stiff support is expressed in terms of an expansion of the shale mass adjacent to the excavation. The expansion of shale is mainly through the opening of joints and fissures during excavation and before installation of the lining.

La signification et la mesure en laboratoire de la pression de gonflement ont été étudiées à l'aide d'essais de pression de gonflement et d'essais de gonflement réalisés sur des échantillons intacts d'argilites de Taylor de San Antonio, Texas. La réponse d'un élément d'argilite à la pression de gonflement est définie comme une relation indice des vides - pression de gonflement plutôt que comme une simple valeur de pression de gonflement. Elle est interprétée à l'aide d'essais à volume constant, d'essais de libre gonflement et d'essais à chargement contrôlé ou à déchargement sous déformation contrôlée. L'article introduit et utilise un concept d'argilite fissurée non-saturée pour expliquer l'amplitude et la vitesse des pressions de gonflement mesurées au laboratoire et mobilisées sur le terrain. L'amplitude de la pression de gonflement mobilisée dans une excavation, contre un support raide, par la surface libre d'une argilite s'exprime en terme d'expansion de la masse d'argilite adjacente à cette excavation. L'expansion de l'argilite se manifeste principalement par une ouverture des joints et des fissures pendant l'excavation et avant l'installation du revêtement.
A resin impregnation technique for the determination of the density variations in completed specimens of dry cohesionless soil
Authors: Clayton C. R. I. , Bica A. V. D. , Moore S. R.
Published: October 2009

A resin impregnation technique has been developed to measure the density variations within laboratory test specimens of dry sand, used for small-scale model testing. A low viscosity, non-toxic resin was selected after a number of trials. The resin is injected in the completed soil specimen using hypodermic needles. The impregnated samples are excavated after the resin has cured, and their density is measured. An advantage of the technique is that the density tests are performed after the test specimen is completed. The resin shows negligible volume change during setting and curing. It also shows a rapid setting time after a period of inactivity, which allows the efficient impregnation of relatively large volumes of sand. Calibration tests have shown good correlation between the densities of impregnated samples and control specimens. Examples of the application of the technique are given. Its use has contributed to the improvement of the uniformity of specimens of dry sand used for small-scale modelling of spill-through abutments and free embedded cantilever walls.

Une technique d'imprégnation par résine a été mise en oeuvre pour mesurer en laboratoire les variations de densité d'échantillons de sables secs utilisés lors d'essais de modélisation à petite échelle. Une résine non toxique et de faible viscosité, sélectionnée après de nombreux essais, est injectée dans l'échantillon à l'aide d'aiguilles hypodermiques. Après prise de cette résine, les échantillons imprégnés sont carottés et les densités sont mesurées. L'un des avantages de cette technique est que les mesures de densité sont réalisées sur des échantillons définitifs. Les variations de volume de cette résine sont, de plus, négligeables durant la mise en place et la prise et, en raison d'une prise rapide précédée d'une période d'inactivité, il est possible d'imprégner efficacement un volume relativement important de sable. Des tests de calibration ont montré une bonne corrélation entre les densités des échantillons imprégnés et celles des échantillons de référence. L'article présente des exemples d'application de cette technique. Sa mise en oeuvre a permis d'améliorer l'uniformité des échantillons de sable sec utilisés lors de la modélisation à petite échelle de culées et de murs cantilever librement encastrés.
Polarizing micro-photometric analysis
Authors: Bai X. , Smart P. , Leng X.
Published: October 2009

The combination of synchronous rotation of the polars in an optical microscope and digital image analysis provides orientation distributions and detailed maps of the directions of orientation in the micrographs.

La combinaison de la rotation synchrone des pol-ariseurs d'un microscope optique et de l'analyse d'image digitalisée permet d'obtenir la distribution des orientations et des cartes détaillées des directions d'orientation.
Asymptotic behaviour of a granular soil in strain path testing
Authors: Chu J. , Lo S.-C. R.
Published: October 2009

This Paper investigates the asymptotic behaviour of a granular soil in strain path testing for triaxial samples and cuboidal mutiaxial samples using constant strain increment ratio paths. Techniques for the precise control of strain increment ratio of samples were developed. Strain path control started from isotropic and anisotropic stress states. Asymptotic behaviour associated with the SOM (swept-out memory) concept was observed. For test data from tests with strain path control starting from a pre-failure stress state, a unique relationship between the asymptotic stress ratio and strain increment ratio can be established. Different asymptotic behaviour was observed when strain path control started after the failure stress state had been achieved. The concept of a limit surface is also shown by asymptotic behaviour.

L'article étudie le comportement asymptotique d'un sol granulaire lors d'essais de chemin de déformation réalisés sur des échantillons triaxiaux ou cubiques multiaxiaux, pour des incréments de déformation constants. Une technique a été développée afin de contrôler précisément l'incrément de déformation de l'échantillon, c'est à dire son chemin de déformation. Le contrôle du chemin de déformation débute sur un état de contrainte qui peut être soit isotrope, soit anisotrope. Un comportement asymptotique, associé au concept SOM (swept-out memory) a été observé. Pour les données provenant des essais à chemin de déformation contrôlé at à état de contrainte de pré-rupture, une seule relation peut être mise en évidence entre la contrainte asymptotique et l'incrément de déformation, Différents comportements asymptotiques ont par contre été observés lorsque le contrôle du chemin de déformation commence après mise en place de l'état de contrainte menant à la rupture. Le concept de surface limite est également démontré par ce comportement asymptotique.
Thames Tunnel: geology, site investigation and geotechnical problems
Authors: Skempton A. W. , Chrimes M. M.
Published: October 2009

A geological section of the Woolwich and Reading Beds through which the world's first subaqueous tunnel was driven (1825–43) is developed from observations made during construction by the engineer Sir Marc Isambard Brunei and his assistants. Preliminary site investigation boreholes, using a worm drill, were unsatisfactory, but a second set in 1826–27, with auger and casing tubes, gave excellent results. The project was made possible by Brunei's tunnelling shield (the first of its kind) but it could not prevent runs from a bed of sand near the top of the tunnel. With a moderately thick clay layer over the sand these caused little trouble, but where the clay cover was thin (< 6 ft) large settlements and fracture of the clay occurred, leading on five occasions to irruptions of the river into the tunnel workings. After the second irruption in 1828, there was a seven-year cessation of work while new funding arrangements were sought. Soil nailing was used in 1835 to provide additional support to the tunnel face during replacement of the old shield by a new one.

Une coupe géologique des formations du Woolwich et du Reading traversées par le plus ancien tunnel sousfluvial du monde (1825–43) a été établie à partir des observations faites, lors de la construction du tunnel, par l'ingénieur Sir Marc Isambard Brunei et ses assistants. Les sondages préliminaires de reconnaissance du site, forés à la vis sans fin, n'ont pas donné grande satisfaction. Mais la seconde série de sondages (1826–27), réalisés avec une tarière et un cuvelage, a fourni de très bons résultats. Le projet est devenu réalité grâce au tun-nelier de Brunei (le premier du genre) qui n'a cependant pas pu empcher des éboulements du lit de sable situé à proximité du toit du tunnel. Là où la couche d'argile située au dessus du sable était suffisamment épaisse, les troubles induits étaient faibles. Par contre, là où la couche d'argile était mince (<6 ft), des tassements importants et des fractures sont apparus dans l'argile et ont conduit en cinq occasions à l'invasion du tunnel par la rivière. Suite à l'inondation de 1828, les travaux ont été arrêtés durant sept ans pendant lesquels de nouvelles méthodes de soutènement ont été étudiées. En 1835, un cloutage du sol a permis de renforcer le front du tunnel lors du remplacement de l'ancien tunnelier par un nouveau.
Analysis of groundwater flow through leaky maine retaining structures
Authors: farrell E. R.
Published: October 2009

This Paper presents a simple closed-form mathematical solution to groundwater variations arising from one-dimensional laminar flow through structures in tidal areas. Finite-difference methods are used to study the groundwater response to tidal variations for a non-laminar flow condition where the discharge is proportional to the square root of the differential head. The study highlights the significance of small openings in marine structures on the water pressures and flows through the boundary. It also shows that, for the same openings and ground conditions, the water pressure response for non-laminar flow through the boundary can be significantly greater than that determined for laminar flow. Examples of the practical application of these findings are included to show the effect on the groundwater response to tidal variations of placing natural and geosynthetic filter layers on confined and unconfined gravel aquifers, and of grouting masonry quay walls.

L'article présente une solution mathématique approchée simple pour les variations des eaux souterraines dues à un écoulement laminaire unidi-mensionnel au travers de structures en zone de marée. Des méthodes par différences finies ont permis d'étudier la réponse des eaux aux variations des marées, dans des conditions d'écoulement non-laminaire pour lesquelles la décharge est proportionnelle à la racine carrée de la charge hydraulique. L'étude met en évidence le rôle que jouent les petites ouvertures des structures marines sur les pressions d'eau et les écoulements aux limites. Elle montre également que, dans les mêmes conditions de sol et pour les mêmes ouvertures, la réponse de la pression d'eau pour des écoulements aux limites non laminaires peut être très supérieure à celle d'un écoulement laminaire. Les exemples d'application cités montrent l'effet sur la réponse des eaux souterraines confinées ou non-confinées aux variations de marées du placement de filtres en couches de terrain naturel ou en géosynthétiques, ainsi que celle de l'injection de coulis dans des murs de quai en maçonnerie.