bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
The calculation of passive soil resistance
Authors: Hettiaratchi D. R. P. , Reece A. R.
Published: October 2009

A method is presented for the rapid calculation of passive pressure, giving values very close to those obtained by rigorous application of plasticity theory. The method will predict the soil resistance of a plane wide structure extending at least up to the soil surface having any rake angle lying between 5° and 170°. The soil is assumed to be a rigid-plastic Coulomb material having cohesion and self-weight and any angle of internal friction between 0 and 45°. The soil interface properties of tangential adhesion and friction are accounted for, as is any value of uniform vertical surcharge pressure acting on the horizontal soil surface.

The method uses dimensionless passive coefficients which are substituted into a basic additive equation. These coefficients are obtained by interpolation between values read from a set of charts. These charts are based on data obtained from computer programs using Sokolovski's method.

The resistance coefficients are shown to be functions of the soil numbers c/yz and q/yz and the calculation procedure allows for variations in these values.

On présente une méthode de calcul rapide de la butée, qui donne des valeurs très voisines de celles obtenues par l'application rigoureuse de la théorie de la plasticité La méthode permet de prédire la résistance du sol pour une large structure plane s'étendant au moins jusqu' à la surface du sol et ayant une pente entre 5 et 170°. On suppose que le sol est un matériau rigide-plastique de Coulomb ayant une certaine cohésion et un poids propre, et un angle de frottement interne compris entre 0 et 45°. On tient compte des propriétés de contact du sol, comme 1'adhérence tangentielle et le frottement, et de la valeur de la surcharge verticale exercée sur la surface horizontale du sol.

La méthode utilise des coefficients de butée sans dimension que l'on introduit dans une équation supplémentaire de base. On obtient ces coefficients en interpolant entre les valeurs lues sur une série d'abaques, qui sont basés sur des résultats obtenus grâce à des programmes sur ordinateurs utilisant la méthode de Sokolovski.

Les coefficients de résistance sont fonction des caractéristiques du sol c/yz et q/yz, et la méthode de calcul tient compte des variations de ces grandeurs.
The significance of bubble structures in borehole samples of fine sand
Authors: Chaplow R.
Published: October 2009

Spherical and elongate bubble voids have been encountered in rotary cored borehole samples of partially saturated silts and sands obtained at the proposed site of the Lar Dam in northern Iran. The bubble structures are described and compared with similar voids found in natural deposits and produced artificially in the laboratory. It is concluded that the bubbles in the Lar samples are produced by a form of sample disturbance; the elongate voids by the wetting of partially saturated soils, and the spherical voids by a liquefaction process.

The porosity, grain size distribution and moisture content characteristics of the soils prone to the development of bubble structures are discussed and it is concluded that they are similar to the characteristics of soils previously found to be susceptible to liquefaction and flow slides.

On a trouvé des bulles sphériques ou allongées dans échantillons prélevés à la sondeuse rotative à carrottage dans des limons et des sables partiellement saturés, sur le site qui a été proposé pour le barrage de Lar dans la partie Nord de l'Iran. On décrit la structure de ces bulles et on la compare à celle des vides similaires trouvés dans des dépôts naturels ou produits artificiellement au laboratoire. On en conclut que les bulles trouvées dans les échantillons de Lar ont été produites par une déformation de l'échantillon; les vides allongés sont produits par l'humidification de sols partiellement saturés, et les vides sphériques par un processus de liquéfaction.

On présente une discussion des caractéristiques des sols (porosité, distribution granulométrique et teneur en eau) qui leur donne une tendance au développement de vides et on en conclut qu'elles sont semblables à celles qui ont été décrites antérieurement pour la liquéfaction et le glissement.
The design of permanent cutting slopes in stiff fissured clays
Authors: Chandler R. J. , Skempton A. W.
Published: October 2009

In the design of cutting slopes for permanent or ‘long-term’ stability in brown London Clay and weathered Upper Lias Clay, the following shear strength parameters can be used in association with the circular arc analysis: brown London Clay c′= 1·5 kN/m2, φ′ = 20°; brecciated Upper Lias c′= 1·5 kN/m2, φ′=23°; fissured Upper Lias c′= 2 kN/m2, φ′=25°. These parameters apply to first-time slides. Provided that reasonably conservative values of the pore-pressure ratio ru are adopted the factor of safety can be 1·0 or marginally greater.

Curves relating height to slope are presented, and comparisons made with nine long-term slips in brown London Clay cuttings, and with eleven long-term slips in cuttings in the weathered Upper Lias.

Dans l'analyse des talus excavés dans les pentes pour la stabilité permanente ou à ‘long terme’ dans l'argile brune de Londres et dans l'argile altérée du Lias Supérieur, les paramètres de résistance au cisaillement suivants peuvent être utilisés pour le calcul de stabilité par la méthode du cercle de glissement: brown London clay c′= 1·5 kN/m2, φ′=20°; argile fortement fissurée du Lias Supérieur c′= 1·5 kN/m2, φ′=23°; argile fissurée du Lias Supérieur c′= 2 kN/m2, φ′= 25°. Ces paramètres sont valables pour les glissements initiaux. Si des valeurs relativement conservatrices sont choisies pour la valeur de la pression interstitielle, le coefficient de sécurité peut être 1·0 ou légèrement supérieur.

Des courbes reliant la hauteur à l'inclinaison de la pente sont présentées; et des comparaisons sont établies avec neuf glissements à long terme dam des excavations darts la brown London Clay, et avec onze glissements à long terme dans des excavations d'argile altérée du Lias Supérieur.
The prediction of earth pressure on retaining walls due to compaction
Authors: Aggour M. S. , Brown C. B.
Published: October 2009

The effects of compaction at various levels of fill behind a retaining wall are considered analytically. The formulation is adapted for numerical solution and applied to cantilever and foundation walls with different fill geometries and properties. The resulting wall deflexions and earth pressure magnitudes and distributions considerably modify the ‘at-rest’ pressure and are practical significance.

On examine d'une façon analytique l'effect du compactage à divers niveaux de remblai posé derrière un mur de soutènement. On adapte cette formula afin de l'utiliser pour une solution numérique et on l'applique aux murs de fondations et en porte à faux à compactage variable en géométrie et en étéments. Les déflexions du mur et les diverses magnitudes de pression et de distribution qui en résultant amènent une modification considérable aux pressions ‘au repos’. On peut en tirer de conclusions pratiques.
Electromagnetic forces and soil strength
Authors: Moore C. A. , Mitchell J. K.
Published: October 2009

This Paper describes analytical techniques for expressing electromagnetic forces of interaction in soils. Electrostatic and electrodynamic forces are included. The approach is based on expressing interaction forces in terms of physical properties of the individual components of the system (soil solids, pore-fluid, ions). The effect of the dielectric properties of the pore-fluid is emphasized.

The results of the experimental programme to verify the form of the analytical solution are presented. Triaxial shear, vane shear, and activation energy for creep tests were performed on clay soils with pore-fluids exhibiting a variety of static dielectric constants. The values of activation energy and of shear strength were found to vary with static dielectric constant of the pore-fluid in the manner predicted by the proposed theory.

On tient surtout compte dans cet Article, des techniques analytiques qui sont appliquées afin de déterminer les forces d'interaction électromagnétiques—ci-comprises les forces électrostatiques et électrodynamiques—se trouvant dans le sol. Le sujet est abordé en exprimant l'interaction de ces mêmes forces par rapport aux caractéristiques physiques des composants isolés du système (solides du sol, fluides interstitielles, ions). On souligne tout particulièrement la portée des éléments diélectriques des fluides interstitielles.

Les résultats d'un programme expérimental sont présentés en vue de vérifier la forme que prend la solution analytique. Le cisaillement triaxial, le cisaillement avec le scissomètre et l'energie pour activer des essais au fluage sont appliqués aux sols argileux contenant des fluides interstitielles et qui démontent des constants diélectriques variables. Il s'avere que les valeurs enregistrées par la puissance d'activation ainsi que par la resistance à la rupture au cisaillement varient, selon les constants diélectriques du fluide interstitiel, dans la manière prédite par la proposition en question.
Pore-pressure response in rock to undrained change in all-round stress
Authors: Mesri G. , Adachi G. , Ullrich C. R.
Published: October 2009

Pore-water pressure response in saturated intact specimens of Berea sandstone, Salem limestone, Vermont marble and Barre granite to undrained increase in all-round stress, was measured in a specially designed triaxial cell. Dense intact rock specimens exhibited values of Skempton's B coefficient near one at small effective all-round stresses. However, as effective stress increased, B coefficient rapidly decreased. Based on the measurements, corrected for the compressibility of the pore-pressure measuring system, the values of B at effective stress of 1600 lb/in.2 were in the range of 0·33–0·69. The rapid decrease in pore-pressure response at the effective all-round stress range of 0–500 lb/in2 is attributed to closure of crack-type pores and the corresponding decrease in compressibility of the rock skeleton. It is concluded that Bishop's expression for the B coefficient with appropriate values of the compressibility of the rock skeleton can predict the pore-pressure response in rocks with interconnecting pores. The major problem in computation lies with the proper choice of values for the compressibility of the rock skeleton.

La réaction de la pression d'eau interstitielle dans des échantillons saturés, intacts de grès de Berea, de calcaire de Salem, de marbre de Vermont et de granite de Barre, l'augmentation non drainée de contraintes triaxiales, fut mesurée dans une cellule triaxiale spécialement concue. Des échantillons de roche dense, intacte ont présentés des valeurs du coefficient B de Skempton proches de un, aux petites contraintes effectives. Cependant, à mesure que la contrainte effective augmentait, le coefficient B diminuait rapidement. Basées sur les mesures, corrigées d'après la compressibilité du système de mesure de la pression d'eau interstitielle, les valeurs de B à une contrainte effective de 1600 lb/in.2 étaient comprises entre 0·33 et 0·69. La diminution rapide de la réaction de la pression interstitielle pour des contraintes complètes, effectives de 0–500 lb/in.2 est attribuée à la fermeture de pores du type fissure et la diminution correspondante en compressibilité du squelette de la roche. On conclut que l'expression de Bishop pour le coefficient B avec des valeurs appropriées de la compressibilité du squelette de la roche, peut prédire la réaction de la pression interstitielle dans les roches ` pores communicants. Le problème majeur quant à la prévision concerne le choix correct des valeurs de la compressibilité du squelette de la roche.
Induced anisotropy in a sand
Authors: Arthur J. R. F. , Chua K. S. , Dunstan T.
Published: October 2009

Controlled changes of principal stress directions have been applied to dense sand samples undergoing plane strain. The new apparatus and development problems are described before results are presented for a series of tests in which a single sudden rotation of principal stress directions was applied to each sample of dense sand. The magnitudes of these single rota- tions varied from 0° to 90°, individual rotations differing by 5° or 10°. The influence of inherent anisotropy was eliminated by depositing the samples in the direction of the subsequently applied intermediate principal stress (δe2, =O). The results demonstrate that induced anisotropy can have a large effect on magnitudes of strain increments and cause a small and quickly reducing deviation of the principal axes of stress and strain increment. There is a strong indication that for plastic strain no-extension directions define axes of induced anisotropy.

Des changements contrôlés de directions de contrainte principale ont été appliqués à des échantillons de sable dense subissant une déformation plane. Les nouveaux appareils et leur constructions sont décrits avant de présenter les résultats d'une série d'essais dans lesquels une seule rotation soudaine de directions de contrainte principale fut appliquée à chaque échantillon de sable dense. L'importance de ces simples rotations variait de 0° à 90°, les rotations individuelles différant de 5° ou 10°. L'influence de I'anisotropie propre fut ˜ĺiminée en déposant les échantillons dans la direction de la contrainte principale intermtdiaire (δe2 = 0) qui allait &citc;tre. Les résultats démontrent que l'anisotropie induite peut avoir un effet considérable sur I'importance de l'accroissement de contrainte et provoquer une petite divergence rapidement réduite des axes principaux d'accroissement de contrainte et de dtformation. 11 y a une forte prtsomption que pour la déformation plastique les directions de non-extension définissent les axes d'anisotropie induite.
Plastic deformation and failure in granular media
Authors: Arthur J. R. F. , Dunstan T. , Al-Ani Q. A. J. L. , Assadi A.
Published: October 2009

Pre-failure plastic deformation is modelled as a process controlled by simultaneous plane strain hardening and plane strain softening associated with no-extension directions and maximum stress obliquity planes. The equality of rates of strain hardening and softening defines failure. Principal axes of stress and strain increment may or may not coincide depending on the constraints on a deforming soil element. The model defines the orientations of thin rupture layers which may form at failure and suggests the possible form of a hardening law and yield surface. Data in agreement with the model are presented from seven different shear apparatuses and a range of plane strain model tests. The shear apparatuses include those with entirely rigid boundaries, a mixture of rigid and flexible boundaries, and entirely flexible boundaries. The full variation of the intermediate principal stress is covered.

La déformation plastique avant rupture est définie comme un processus régi simultanément par un durcissement de déformation plane et un ramollissement de déformation plane associés avec des directions de non-extension et des plans d'obliquité à tension maximum. L'égalité des taux de durcissement et de ramollissement de déformation définit la rupture. Les axes principaux d'accroissement de tension et de déformation peuvent ou ne peuvent pas coïncider selon les contraintes dans un élément de sol en déformation. Le modèle définit les orientations de minces couches de rupture qui peuvent se former à la rupture et suggère la forme possible d'une loi de durcissement et d'une surface de fluage. Des résultats en accord avec le modèle sont présentées à partir de sept appareils de cisaillement différents et d'une gamme d'essais de modèles de déformatiom plane. Les appareils de cisaillement comprennent ceux ayant des limites entièrement rigides, un mélange de limites rigides et flaxibles, et des limites entièrement flexibles. La variation complète de la tension principale intermédiaire, est traitée.
Deformation characteristics of weathered Bangkok Clay in triaxial extension
Authors: Balasubramaniam A. S. , Waheed-Uddin
Published: October 2009

The deformation characteristics of weathered Bangkok Clay is studied in detail by carrying out two series of strain controlled undrained triaxial tests under extension conditions. Undisturbed samples of weathered clay were taken at a depth of 2·5 m to 3 m from Bangpli (Nong Ngoo Hao), a site situated 28 km southeast from Bangkok, Thailand. Both series of tests were carried out on isotropically consolidated samples. However, Series I corresponded to the case wherein the axial stress was reduced while the lateral stress was maintained constant. In the second series of tests, the axial stress was kept constant and the laterial stress was increased. The stress–strain behaviour and strength characteristics from both types are presented and discussed.

Les caractéristiques de déformation de I'argile altéeré de Bangkok sont étudiées en détail en effectuant deux séries d'essais triaxiaux non-drainés à déformation imposée dans des conditions d'extension. Des échantillons intacts d'argile ont été prélevés, à une profondeur de 2·5 m à 3 m, à Bangpli (Nong Ngoo Hao), un chantier situé à 28 km au sud-est de Bangkok, Thaïlande. Les deux séries d'essais on été effectuées sur des échantillons consolidés isotropiquements. Cependant, la série I correspond au cas où la tension axiale est réduite pendant que la tension latérale est maintenue constante. Dans la deuxième série d'essais, la tension axiale a été gardée constante et la tension latérale augmentée. Le comportement con-rainte–déformation et les caractéristiques de resistance des deux types d'essais sont présentés et discutés.
Theoretical study of lateral reaction mechanism of piles
Authors: Baguelin F. , Frank R. , Saïd Y. H.
Published: October 2009

The mechanism of the lateral reaction of piles in an elastic-plastic medium is examined. Plane strain is first assumed. The analytical solution for a circular section in an elastic medium is given. The influence of pile section (square pile), disturbance of a soil ring around the pile, plastic yield of soil in undrained behaviour (Tresca's criterion) are studied by means of the finite element method. All these factors affect strains and stresses only in the vicinity of the pile. Graphs are given making it possible to calculate the corresponding corrective terms to be applied to the analytical solution. In a second step, which defines the value of the outside radius of this two-dimensional model, the simplified three-dimensional problem of a horizontally-loaded vertical axis in a semi-infinite elastic solid is studied using Mindlin's solution for a point force. The influence of the relative soil-pile rigidity, head loading and fixing conditions, which have an effect especially on distant fields, are taken into account and quantified by simple rules for determining this outside radius. Finally, a specific numerical application of the results is made and the solution is very satisfactory compared with experimental measurements.

On étudie le mécanisme de réaction latérale des pieux en milieu élasto-plastique. On suppose tout d'abord que la déformation est plane. La solution analytique pour une section circulaire dans un milieu élastique est donnée. Les influences de la forme de la section du pieu (pieu carré), du remaniement d'un anneau de sol autour du pieu, de la plastification du sol en comportement non drainé (critère de Tresca) sont étudiées à l'aide de la méthode des éléments finis. Tous ces facteurs ne jouent sur le champ des déformations et des contraintes que dans le voisinage du pieu. Des abaques sont donnés, permettant de calculer les termes correctifs correspondants, à appliquer à la solution analytique. Dans un deuxième temps, pour préciser la valeur à prendre en compte du rayon extérieur de ce modèle bidimensionnel, on étudie le problème tridimensionnel simplifié d'un axe vertical chargé horizontalement dans un massif élastique semi-infini, en sommant la solution de Mindlin pour une force ponctuelle. Les influences de la rigidité relative sol-pieu, des conditions de chargement et d'encastrement en tête, qui affectent surtout les champs au loin, sont ainsi prises en compte et quantifiées par des règles simples de détermination de ce rayon extérieur. Enfin une application numérique concrète des résultats est faite et la solution est très satisfaisante, comparée aux mesures expérimentales.
Effect of inclusion properties on the behaviour of sand
Authors: McGown A. , Andrawes K. Z. , Al-Hasani M. M.
Published: October 2009

The Paper describes the findings of plane strain unit cell tests on Leighton Buzzard sand with and without inclusions of aluminium foil, aluminium mesh and a non-woven melt bonded hetrofilament fabric. The results are analysed in terms of boundary stresses and strains and also internal deformation patterns. These data indicate that reinforced earth is a limiting condition where ideally inextensible materials are included in soils to strengthen them and inhibit both internal and boundary deformations. Another limiting condition is where ideally highly extensible materials are included. The composite system is in this case termed ‘plysoil’ as it exhibits some strengthening but more importantly has greater extensibility and smaller losses of post peak strength compared to sand alone or reinforced earth. This alteration to the stress-strain behaviour of the sand is shown to be a consequence of alterations to the internal deformations induced by the presence of the extensible inclusions. From this understanding of the mechanisms operating in reinforced earth and plysoil systems, the optimum conditions for their employment have been clarified.

L'étude décrit les découvertes faites à partir d'essais de compression en cellule à déformation plane sur le sable de Leighton Buzzard avec et sans inclusions de feuille d'aluminium, de maille d'aluminium et d'une matière non-tissée à filaments hétérogènes qui est liée à chaud. Les résultats sont analysés sous forme de contraintes et de déformations limites et aussi de déformations internes. Ces données indiquent que la terre armée est une condition limite là où des matières idéalement inextensibles sont inclues dans des sols afin de les renforcer et d'empêcher les déformations internes et limites. Une autre condition limite est le cas où des matières idéalement extensibles sont indues. Le système composé est dans ce cas appelé sol manié parce qu'il montre une certaine résistance plus importante, a une extensibilité plus considérable et de plus faibles pertes de résistance maximum que le sable seul ou la terre armée. Ce changement du comportement contrainte-déformation du sable est la conséquence du changement des déformations internes produites par la présence des inclusions extensibles. A partir de cette compréhension des mécanismes se produisant dans les systèmes de terre armée et de sol manié, les conditions optimums pour leur emploi ont été clarifiées.
An analysis of the vertical deformation of pile groups
Authors: Randolph M. F. , Wroth C. P.
Published: October 2009

A method of analysis is presented which permits the settlement of a pile group under vertical load to be calculated with reasonable accuracy, without the expense of a full rigorous analysis. The method is based on the superposition of individual pile displacement fields, considering the average behaviour down the pile shafts separately from that beneath the level of the pile bases. The displacement fields are determined by means of a recently developed, approximate, closed form solution for the problem of a singlez vertically loaded pile. The analysis may be applied to any general pile group, the only restriction being that all the piles must be embedded to the same depth. The soil is modelled as an elastic material characterized by a shear modulus which is assumed to vary linearly with depth, and a Poisson's ratio, assumed constant. The paper outlines the analysis and compares calculated load-settlement ratios for groups of up to nine piles with those from more rigorous numerical methods of analysis. Three field loading tests on pile groups are studied and it is shown that the settlements at working loadsmay be predicted with good accuracy using soil parameters back analysed from the results of single piles load tested on each particular site.

L'article présente une méthode d'analyse qui permet de calculer, dans des limites de précision raisonnables, l'enfoncement d'un groupe de pieux sous une charge verticale, sans qu'il soit nécessaire de faire appel à une analyse complète rigoureuse qui serait onéreuse. La méthode est fondée sur la superposition de champs de déplacement de pieux individuels et considère séparément le comportement moyen du frottement latière et le comportement moyen sous la base des pieux. Les champs de déplacement sont déterminés au moyen d'une methode, approximative, récemment mise au point pour un pieu unique à charge verticale.

L'analyse peut s'appliquer à n'importe quel groupe pieux pourvu que tous les pieux soient encastrés à la meme profondeur. On admet que le sol est un matériau élastique caractérisé. par un module de cisaillement qui est supposé varier linéairement en fonction de la profondeur, et par un coefficient de Poisson supposé constant. L'article présente l'analyse dans ses grandes lignes et compare les rapports charge-enfoncement calculés pour des groupes jusqu'à neuf pieux avec ceux obtenus à partir de méthodes d'analyse numériques plus rigoureuses. Trois essais de chargement in situ sur des groupes de pieux sont étudiés et l'on voit qu'il est possible de calculer assez précisément les enfoncements sous des charges de service à l'aide des paramètres du sol ré-analysés à partir des résultats obtenus pour des pieux individuels soumis à des essais de chargement sur chaque site.
The influence of confining pressure on the shear strength of compacted rockfill
Authors: Charles J. A. , Watts K. S.
Published: October 2009

Large-scale drained triaxial compression tests have been carried out on heavily compacted samples of different types of rockfill over a range of confining pressures. The Mohr failure envelopes show pronounced curvature, particularly at low stresses. An assessment has been made of the significance of this for the stability of rockfill slopes where generally the shear strength of the rockfill at low stresses is of major importance. It is concluded that in many instances rockfill embankments could be built with slopes much steeper than those currently adopted and still have an adequate factor of safety against stability failure.

Des essais de compression triaxiale drainés à grande échelle ont été réalisés sur des échantillons fortement compactés de différents types de remblai rocheux, suivant toute une gamme de pressions d'éntreinte latérale. Les courbes limites de Mohr présentent une courbure prononcée, notamment aux faibles contraintes. On etabli la signification de ce résultat vis-à- vis de la stabilité des talus de remblai rocheux dont la résistance au cisaillement pour de faibles contraintes est généralement predominante. On en a conclu que, dans bien des cas, il était possible de construire des talus de remblai rocheux avec une pente beaucoup plus raide que celle des talus couramment construits, le coefficient de sécurité relatif au glissement restant adequat.
Shape factors of cylindrical piezometers
Authors: Brand E. W , Premchitt J.
Published: October 2009

This Paper describes a liquid electric analogue model and a finite difference model used to establish reliable values for the shape factors of cylindrical piezometers with length/diameter ratios of up to 15. For piezometers with length/diameter ratios greater than 4, it was found that the shape factor is given with negligible error by the relationship: F = 7d + 1·651. An examination of the effect on the shape factor of piezometer proximity to the watertable showed this to be negligible for practical purposes, except where the piezometer is within a few piezometer lengths of the water-table. Shape factors were also established for cylindrical piezometers embedded in cylindrical soil specimens subjected to all five possible boundary conditions. The measured shape factors were higher or lower than the infinite values depending upon the boundary conditions and the proximity of the boundaries to the piezometer. These data give some guidance to theperformance of pore pressure probes used in laboratory specimens, and they are useful in the analysis of steady state flow conditions and for the assessment of response studies of piezometer systems.

Cet Article décrit un modèle analogique électrique fluide et un modèle à différence finie servant à établir des valeurs fiables pour les coefficients de forme de piézométres cyhndriques dont les rapports longueur/diamètre peuvent atteindre 15. Pour les piézomètres dont le rapport longueur/daimétre est supérieur à 4, on a trouvé que le coefficient de forme était donné, avec une erreur négligeable, par la relation F = 7d + 1·65. L'influence sur le coefficient de forme de la proximité de la nappc phréatique est pratiquement négligeable sauf lorsque le piézomètre était à quelques longueurs de piézomètre de la nappe phréatique. Les coefficients de forme ont également été établis pour des piézomètres cylindriques enfoncés dans des échantillons de sols cylindriques soumis aux cinq conditions aux limites possibles. Les coefficients de forme mesurés étaient supérieurs ou inférieurs aux valeurs infinies dependant des conditions aux hmites, et de la proximité des limites par rapport au piézomètre. Ces données permettent de se faire une certaine idée de la performance de sondes de pression interstitielle utilisées dans des échantillons de laboratoire et sont utiles pour l'analyse des conditions d'icoulement stationnaire ainsi que pour I'évaluation des réponses des piézomètres.
Consolidation of unsaturated soils including swelling and collapse behaviour
Authors: Lloret A. , Alonso E.E
Published: October 2009

A general model for the consolidation of unsaturated soil, which incorporates the latest experimental findings, is developed and applied to one-dimensional conditions. An effort is made to minimize restrictive assumptions whose influence is a priori unknown. A case of particular importance for foundation performance is undrained loading: a procedure is developed to compute the resulting initial air and water pore pressures which is consistent with a general volume change behaviour of the soil. It is shown that both fluid pressures rise initially to values very close to each other. The model developed is then applied to a few typical situations which serve to demonstrate its wide capabilities. First a case of nonlinear saturated consolidation is solved as a special case. Then an infiltration example is analysed. The evolution of the ‘wetting front’ and the surface movements (swelling in this case) are computed. Finally collapse behaviour upon wetting of an initially loaded soil is presented. For its proper use the model requires a knowledge of the state surfaces for volume change of the soil and water and air permeabilities of the soil. The model, which can handle any loading or environmental history as well as arbitrary soil heterogeneity, may also be used to investigate long-term conditions in natural soil deposits.

Un modèle assez général de la consolidation de sols non saturés tenant compte des découvertes expérimentales les plus récentes, est mis au point et appliqué á des conditions unidimensionnelles. On a tenté de réuire au minimum les hypothèses restrictives dont l'influence est, a priori, inconnue. Le cas du chargement non drainé est particulièrement important pour le comportement de la fondation; une méthode est mise au point en vue de calculer les pressions intersticielles air-eau initiales résultantes, cette méthode étant compatible avec le comportement de changement général de volume du sol. On trouve que les deux pressions s'élèvent initialement jusqu'à des valeurs très proches l'une de l'autre. Le modèle mis au point est alors appliqué à quelques situations typiques dans le but de démontrer ses vastes possibilités. Tout d'abord, un cas spécial de consolidation saturée non linéaire est résolu. Ensuite, à titre de second exemple, un cas d'infiltration est analysé. L'évolution du ‘front de mouillage’ et les mouvements superficiels (gonflement en l'occurrence) sont calculés. Enfin, les auteurs présentent le cas d'un effondrement lors du mouillage d'un sol initialement chargé. L'emploi correct du modèle exige essentiellement une connaissance de 1'état des surfaces par rapport au changement de volume du sol, ainsi que de la perméabilité à l'eau et g l'air du sol. Le modéle, qui peut servir á simuler tout chargement ou variations du milieu ambiant dans le temps, de même qu'une hiétérogénéité arbitraire du sol, peut également servir â étudier les conditions à long terme de dépôts de terrains naturels.
Some experimentally based fundamental results on the mechanical behaviour of granular materials
Authors: Oda M. , Konishi J. , Nemat-Nasser S.
Published: October 2009

Porosity (or void ratio) is one of the most important index measures of granular materials. It alone is not, however, enough for a reasonably complete description of the basicproperties of materials of this kind. The fabric ellipsoid appears to be a good second index measure. It is closely related to the probability density function E(α, β) which defines the angular distribution of the contact normals. Based on experimental evidence the following is concluded. The fabric ellipsoid is closely related to the stress ellipsoid and characterizes a second-order tensor with a clear physical meaning; the principal axes of the fabric ellipsoid seem to tend toward those of the stress ellipsoid and thisappears to hold whether the principal stress axes rotate gradually or discontinuously during a course of deformation; and there seems to exist a quantitative relation between thefabric ellipsoid and the overall applied stresses, especially in the post-failure states.It appears that the function E(α, β) continuously changes in a manner so as to increase the ability of the material to withstand the increased applied stresses. The changes of the fabric, characterized by the changes of E(α, β), result in the hardening (or softening) of the granular materials in a given deformation course.

La porositk (ou I'indice des vides) est sans nul doute l'une des mesures caracttristiques les plus importantes en ce qui concerne les matériaux granulaires. Cependant, elle ne permet pas, à elle seule, de fournir une description suffisamment compléte des propriétés de base de matériaux de ce type. L'ellipsoïe de la structure semble constituer une seconde mesure caractéristique intéressante. II est éttroitement associé à la fonction densitié probabilité E(α, β) qui définit la distribution angulaire des normales de contact. Sur la base de preuvres expérimentales, on obtient les conclusions suivantes: (a) l'ellipsoïde de la structure est étroitment associé Iéllipsoïde des contraintes et caracttrise un tenseur de second ordre ayant une signification physique Claire; (b) les axes principaux de l'ellipsoïde de la structure semblent tendre vers ceux de I'ellipsoïe des contraintes et il semble que ceci permette de déterminer si les axes principaux de contraintes tournent progressivement ou d'une maniére discontinue au tours d'une période déformation; et (c)il semble qu'il existe une relation quantitative entre I'ellipsoïde de la structure et les contraintes globales appliquées, principalement dans les tats aprés-rupture. I1 semble done que la fonction E(α, β) varie continuellement d'une maniére qui permette au matériau d'accroitre son aptitude à rsister aux contraintes appliquées accrues. C'-à-dire qu'e les variations de la structure, caractérisées par les variations de E(α, β), ont pour résultat le durcissement (ou le amollissement) des matériaux granulaires au tours d'unepéiode de déformation donnée.
A stochastic model of the creep of soils
Authors: Pusch R. , Feltham P.
Published: October 2009

The complex microstructure characteristic of soils points to the need to allow for this heterogeneity in models of plasticity and creep. In particular, the number and heights of thermally activable barriers to slip, in a given volume of soil subjected to a constant deviatoric stress, will vary in space and time. A statistical model embodying such changes in the spectrum of activation energies is outlined. With usual conditions of testing, it yields a linear relation between the creep strain and the logarithm of time. The model is shown to account rather well for typical creep behaviour of undrained clay, and to provide an appropriate framework for the representation and study of the creep of structurally sensitive clay and clayey silt, as well as for less sensitive soils. The determination of the most probable activation energy in the spectrum is discussed.

En raison du caractère-complexe de la microstructure des sols, il semble nécessaire de tenir compte de cette hétérogénéité dans des modèles de plasticité et de fluage. En particulier, le nombre et la hauteur des barrières thermoactivables centre le glissement, dans une volume doné de sol soumis à un déviater constant, varieront dans l'espace et dans le temps. L'article présénte dans ses grandes lignes un modèle statistique incorporant de tels changements dans le spectre des énergies d'activation. Dans les conditions habituelles d'essai, on obtient une relation linéaire entre la deformation due au fluage et le logarithme de temps. On peut voir que le modele rend assez bien compte du comportement typique de fluage de l'argile non drainée, et fournit une structure appropriée pour la représentation et l'étude du fluage d'argile à structure sensible et de limon argileux, de même que dans le cas de sols moins sensibles. La determination de l'enérgie d'activation la plus probable dans le spectre y est discuteé.
Soil deformations near anchored sheet-pile walls
Authors: Milligan G. W. E.
Published: October 2009

Bransby & Milligan (1975) showed how the deformations in the soil behind a flexible cantilever retaining wall could be predicted using a simple velocity field. For a wall with an anchor or support near the top the simple velocity field cannot in general apply. The deformations behind such a wall were therefore studied experimentally using model walls and measuring displacements in the soil by the radiographic method. The pattern of displacements was found to be much more complex than for the cantilever walls, but could be divided into a number of relatively simple zones, related to the deformation of the wall, linked by a more complex zone in which arching occurred. For the case in which the soil is deforming without change of volume the simple velocity field could apply whatever the mode of deformation of the wall. Results of measurements made on full-scale walls in the field show good agreement between observed short-term displacements in soft clay and those predicted by the simple velocity field from the deformations of the wall.

Un article publié en 1975 par Bransby et Milligan a démontré la manière dont les déformations dans le sol derrière un mur de soutènement cantilever peuvent être prévues en employant un simple champ de vitesse. En général un simple champ de vitesse n'est pas acceptable dans le cas d'un mur avec un ancrage ou un appui près du haut du mur. On a étudié les déformations derrière un tel mur expérimentalement avec des maquettes en mesurant les déplacements dans le sol par radiographie. On a trouvé que le tracé des déplacements était beaucoup plus complexe que dans le cas des murs cantilever, mais qu'on pouvait les diviser en quelques zones relativement simples qui se rapportaient à la déformation du mur et qui étaient reliées par une zone plus complexe dans laquelle des effets de voûte avaient lieu. Pour le cas particulier où le sol se déforme sans changement de volume le simple champ de vitesse pourrait rester valable, quelque soit le mode de déformation du mur. Les résultats des mesures pratiques faites sur des murs réels indiquent que les déplacements à court terme dans de l'argile molle s'accordent bien avec ceux prévus par le simple champ de vitesse à partir des déformations du mur.
The design and performance of the Dunton Green retaining wall
Authors: Garrett C. , Barnes S. J.
Published: October 2009

Some sections of the M25 motorway and the M26 motorway were constructed almost entirely on the Gault clay outcrop which is relatively sparsely inhabited. Hence recourse could generally be made to conventional cutting and embankment construction. However, at Dunton Green in Kent, where the M26 motorway passes under an existing road in a cutting with a maximum depth of approximately 8 m, it was necessary to construct retaining walls to limit both the landtake and the ground strains experienced by nearby buildings, including a church. Gault clay is a heavily overconsolidated clay, similar to London clay, but with more extreme properties. In particular it is notorious for high shrinkage/swelling movements with changes in moisture content. Also the properties of the near-surface layers of the Gault clay in Kent have been significantly affected by cryoturbation and solifluxion during periglacial conditions. This Paper describes the design of these retaining walls which were constructed between 1978 and 1980 using cantilever bored piles up to 1·5 m in diameter. It also compares the predicted and observed behaviour of the retaining walls and of the surrounding ground as measured by in situ tests and instrumentation both during the construction phase and subsequently while in service.

Quelques sections des autoroutes M25 et M26 ont été construites presqu'entièrement sur un affleurement d'argile du Gault là où la population est relativement peu dense. Par conséquent on a généralement pu employer des constructions classiques avec déblais et les remblais. A Dunton Green dans le Comté de Kent cependant, à l'endroit ou l'autoroute M26 passe audessous d'une route déjà existante dans une tranchée avec une profondeur maximale d'à peu près 8 m, on a dû construire des murs de soutènement afin de limiter lemprise occupée et les contraintes du sol induites par les édifices dans le voisinage, y compris une église. Le Gault est un argile très surconsolidée qui ressemble à l'argile de Londres mais qui a des propriétés plus extrêmes. En particulier elle a une tendance notoire à des mouvements considérables de retrait/gonflement en fonction des changements dans la teneur en eau. Les propriétés des couches du Gault qui se trouvent près de la surface dans le Kent ont été affectées de façon significante aussi par la cryoturbation et la solifluxion sous des conditions périglaciales. L'article décrit la conception de ces murs de soutènement, qui ont été construits entre 1978 et 1980 en utilisant des pieux forés en cantilever jusqu'à un diamètre de 1·5 m. On fait une comparaison entre les comportements prévu et observé des murs de soutènement et du sol environnant comme mesuré par des essais in situ et à l'aide d&ops;un système d'instrumentation pendant la phase de construction puis ensuite pendant la mise en service.
Yielding in Soft Clay at Mastemyr, Norway
Authors: Clausen C.-J. F. , Graham J. , Wood D. M.
Published: October 2009

A loading test on soft clay at Mastemyr, Norway, was carried out by the Norwegian Geotechnical Institute in 1968 to examine the build-up of displacements and pore pressures to failure. Although the test was heavily instrumented deductions from the measurements have not hitherto been published. The field observations of pore pressures and deformations are examined here for indications of the occurrence of yielding which is expected to be manifested in an increased rate of development of pore pressure and of strain with increase in loading. Information concerning the yielding of the clay was also obtained from the results of a programme of laboratory tests and this was used to produce a simple elastic-plastic model for the clay which could be used with various elastic analyses to study the manner in which yielding might be expected to develop in the clay under the loading. Factors which may influence the ability of simple models and the simple analyses to predict the development of yielding are discussed.

Un essai de chargement sur de l'argile molle a été effectué par l'Institut Géotechnique Norvégien a Mastemyr (Norvège) en 1968 pour évaluer l'accroissement des déplacements et des pressions interstitielles jusqu'à la rupture. Bien qu'un système considérable d'instrumentation ait été employé, les conclusions tirées des mesures faites n'ont pas été encore publiées. L'article analyse les observations in situ des pressions interstitielles et des déformations afin de découvrir les indices d'apparition du fluage qui doivent se traduire probablement par une augmentation du taux d'accroissement des pressions interstitielles et des déformations à mesure que le chargement s'accroît. On a aussi obtenu des renseignements concernant le fluage de l'argile à partir des résultats, d'un programme d'essais de laboratoire. Cela a été utilisé pour construire un modèle élasto-plastique simple pour l'argile qu'on a pu employer pour étudier la manière dont on pourrait s'attendre à ce que le fluage se développe dans l'argile sous le chargement. L'article analyse les facteurs qui peuvent influencer l'utilité de modèles simples et analyses simples pour prédire l'apparition du fluage.
The analysis of pollutant migration in a non-homogeneous soil
Authors: Rowe R. K. , Booker J. R.
Published: October 2009

A technique for accurate and computationally efficient determination of one-dimensional contaminant migration of a single pollutant species in a non-homogeneous soil is presented. The soil deposit may be split into layers with different hydraulic conductivities, dispersion coefficients, Sorption potential and seepage velocities. The implications of non-homogeneity for design are illustrated by considering a two-layer system consisting of a compacted clay liner overlying a natural silty clay. The effect of liner properties and thickness on both the concentration profile and the peak concentration in an underlying aquifer are examined. It is shown that for a given landfill geometry the maximum concentration within the aquifer may be controlled by the choice of an appropriate clay liner. It is also shown that the volume of leachate has a significant influence on the choice of liner and the performance of the liner-natural soil contaminant system.

L'article décrit une technique pour déterminer de façon exacte et efficace la migration unidimensionnelle d'une seule espèce d'agent contaminateur dans un sol non homogène. Le dépôt de sol peut être divisé en des couches qui diffèrent entre elles en ce qui concerne la conductivité hydraulique, le coefficient de dispersion, le potentiel d'absorption–désorption et la vitesse de percolation. Les implications de la non-homogénéité pour les calculs sont illustrées par l'examen d'un bi-couche composé d'une argile compactée surmontant sur une argile limoneuse naturelle. L'article examine l'effet des caractéristiques et de l'épaisseur de l'écran horizontal sur le profil de concentration et la concentration maximale dans un aquifère sous-jacent. Il est démontré que pour une géométrie donnée de remblai la concentration maximale à l'intérieur de l'aquifère peut être déterminée par le choix d'un écran horizontal d'argile convenable. On a aussi trouvé que le volume du filtrat exerce une influence importante sur le choix de l'écran horizontal et sur la performance du système contaminant écran horizontal–sol naturel.