bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Evaluation of failure of embankment during heightening
Authors: Bauduin C. , Molenkamp F.
Published: October 2009

The inner slope of a heightened and broadened embankment in the Meuse–Rhine delta failed just after being completed. To quantify the safety of the last minor loading phase a classical slope stability analysis was performed, giving a factor of safety of the order of 1·15. In this Paper the difference between the assumed behaviour in the classical stability analysis and the actual behaviour is investigated. The major difference concerns the magnitude of the excess pore pressure generated during construction.

Le talus intéieur d'une digue rehaussé: dans le delta de la Meuse et du Rhin a glissé peu de temps après avoir été achevé. Une analyse traditionelle de stahilité fut effectuée afin d'etahlir la valeur du coéffcient de stahilité de I'ordre de 1·15. Dans cet article, le comportement du sol tel que supposé dans I'approche traditionelle est cornparée au comportement réel. La différence essentielle réside dans la valeur des pressions interstitielles générées lors de la construction de la digue.
Accelerated physical modelling of hazardous-waste transport
Authors: Hensley P. J. , Schofield A. N.
Published: October 2009

This Paper presents the results of a research programme conducted on the Cambridge University balanced-arm centrifuge, to study the long term transport of contaminants in the soil surrounding an engineered landfill site. The phenomena which govern the transport of hazardous waste through porous media are discussed, the principles of geo-technical centrifuge modelling are outlined, and relevant scaling laws that govern the relationship between the centrifuge model and its corresponding prototype, with respect to the problem of hazardous-waste transport, are presented. A centrifuge test, simulating two-dimensional migration of a conservative pollutant species from a landfill site, is described, and results from three such tests are presented. These results are compared with theoretical predictions from an existing one-dimensional transport code.

L'article présente les résultats d'un programme de recherches effectuées sur la centrifugeuse a bras équilibré de l'Université de Cambridge pour étudier le transport à long terme des matières contaminantes dans le sol dans les environs des trachées construites pour les recevoir. Les phénomènes qui influencent le transport des déchets dangereux à travers les milieux poreux sont passés en revue et les principes de la modélisation des centrifuges géotechniques brièvement décrits. L'article présente aussi les lois d'échelle qui influencent les relations entre le modèle de la centrifugeuse et son prototype correspondant au problème du transport des déchets dangereux. Un essai à la centrifugeuse est décrit qui simule la migration bidimensionnelle d'une espèce de matière contaminante à toxicité de longue durée dans de telles tranchées. Les résultats de trois essais de ce type sont comparés avec des prédictions théoriques contenues dans un code de transport unidimensionnel déjà publié.
Finite element analyses of an in situ wall propped at formation level
Authors: Powrie W. , Li E. S. F.
Published: October 2009

The use of formation-level props to support an in situ retaining wall can result in a structural system which is stiff and remote from rotational failure. However, the interaction between the wail, the soil and a continuous prop slab cannot be analysed using simple techniques. Finite element analyses have been carried out to investigate some of the factors affecting the behaviour of an in situ wall, propped at formation level, retaining 9 m of stiff overconsolidated boulder clay. This Paper describes the results of a parametric study in which the effects of soil/wall/prop stiffness and the pre-excavation earth pressure coefficient were investigated. It is found that, because the wall is very stiff, computed deformations are governed by the assumed stiffness of the soil rather than the flexura! rigidity of the wall. Bending moments in the wall are influenced significantly by the assumed pre-excavation lateral earth pressures and, to a lesser extent, by the nature of the structural connection between the wall and the permanent prop slab.

L'emploi d'étais mis en place lors de la construction pour conforter un mur de soutènement en place peut produire un système structural rigide et peu sujet à la rupture circulaire. Il est cependant impossible d'analyser à l'aide de techniques simples l'interaction entre le mur, le sol et et une semelle d'appui continue. Des analyses a' éléments finis ont été effectuées pour étudier quelques-uns des facteurs qui influencent le comportement d'un mur en place étayé en cours de construction qui retient 9m d'argile à blocaux rigide surconsolidée. L'article décrit les résultats d'une étude paramétrique pour examiner les effets de la rigidité sol/mur/support et du coefficient de poussée des terres avant l'excavation. On a trouvé qu'en raison de la rigidité élevée du mur les déformations calculées sont regies par la rigidité admise du sol plutôt que par la rigidité en flexion du mur. Les moments de flexion dans le mur sont affectés de façon significative par les pressions latérales admises des terres avant l'excavation et aussi à un moindre degré par la nature du rapport structural entre le mur et la semelle d'appui permanente.
Continuum simulation of flow failures
Authors: Sousa J. , Voight B.
Published: October 2009

Dynamic aspects of several catastrophic slope failures have been evaluated by unsteady flow modelling, assuming two-dimensional (or quasi-three-dimensional) transient flow of an incompressible biviscous fluid with a free surface. Model parameters comprise two viscosity coefficients and a yield stress term, and qualitatively approximate the Bingham rheology. Equivalent Newtonian fluid modelling was also performed. Parameters were adjusted by trial and error to match observed runout, but additional constraints include estimates of velocity, emplacement time and distribution of debris facies. Where abundantly constrained, as at Ontake, Japan, hindcast analysis indicates that substantial changes in rheology occur as a function of displacement. Thus, constant-property models tend to overestimate the peak velocities and to underestimate the emplacement times. Calibrated model strengths and viscosities were obtained from the hindcast analyses of several slides, and the resulting database enables the modelling approach to be used in the mitigation of problems involving hazardous slopes or landslide dams. At sites where significant lateral spreading is expected to occur, three-dimensional modifications to modelling and to parameter selection may be required.

Des aspects dynamiques de plusieurs ruptures catastrophiques de talus ont été évalués à l'aide de modèles d'écoulement irrégulier, en admettant l'écoulement transitoire bidimensionnel (ou quasi-tridimensionnel) d'un fluide bivisqueux incompressible à surface libre. Les paramètres du modèle comprenaient deux coefficients de viscosité et une expression pour la contrainte d'écoulement et se rapprochaient de façon approximative de la rhéologie de Bingham. Un modèle équivalent a été préparé pour un fluide newtonien. Les paramètres furent ajustés par approximations successives pour correspondre au ruissellement observé, mais des facteurs additionnels comprenaient des approximations de la vélocité, du temps d'emplacement et de la distribution des facies des débris. Une analyse rétrospective montra que la présence de plusieurs de ces facteurs, comme à Ontake (Japon), indique que des changements considérables de rhéologie ont lieu en fonction du déplacement. Par conséquent les modèles à propriétés constantes ont une tendance à surestimer les vélocités de pic et de sou-sestimer les temps d'emplacement. Des modeles de résistances et de viscosités ont été étalonnés à partir d'analyses rétrospectives de plusieurs glissements, constituant une base de données permettant l'emploi d'un modèle pour réduire les problèmes qui se posent dans le cas de pentes dangereuses ou de glissements de barrages. Pour les sites où l'on s'attend à une dispersion laterale il sera peut-être nécessaire de soumettre le modèle et la sélection des paramètres à des modifications tridimensionnelles.
Transient signals from below-ground transducers during pile-driving and static loading: a hydraulic gradiant simulation study
Authors: Zelikson A.
Published: October 2009

The stress wave equation, rather than its solution, is used to analyse below-ground signals of an instrumented steel pipe model pile, and to extract the dynamic resistance forces during driving. In sequences of pile-driving and static load tests which are interlaced, comparison is made between static and transient resistance. The soil is a saturated sand containing an increased portion of fines to reduce the permeability as needed for similarity of water-pressure dissipation. Soil stress signals are presented. The simulation methods of hydraulic gradient and centrifugation are compared.

L'équation d'onde de contrainte a été utilisée plutôt que sa solution pour analyser les signaux souterrains d'un pieu-modèle en tuyau d'acier pourvu d'un système d'instrumentation et pour déterminer les forces dynamiques de résistance pendant le battage du pieu. Les résistances statique et transitoire ont été comparées lors du battage du pieu et au cours d'essais de chargement statique. Le sol était un sable saturé qui contenait une proportion accrue de fractions fines afin de réduire la perméabilité nécessaire pour simuler de la dissipation de la pression d'eau. L'article présente des signaux de contrainte du sol et compare les méthodes de simulation à gradient hydraulique et à centrifuge.
Horizantal drainage during consolidation: insights gained from analyses of a simple problem
Authors: Al-Tabbaa A. , Wood D. Muir
Published: October 2009

This paper analyses consolidation with radial drainage to concentric inner and outer fixed drainage boundaries. An analysis in which coupling between flow of pore water and effective stress change is ignored gives results that are not physically reasonable. An exact closed form solution can be developed to the equation of radial pore water diffusion in an elastic material and the results of this analysis are compared with a third, finite element analysis, using an elastic-plastic description of the soil. Elastic and elastic-plastic analyses are compared in terms of isochrones of pore pressure, radial displacement and stress change within the sample, and in terms of the strain and stress paths followed by different soil elements in the consolidating clay. Non-uniformities of effective stress state, and hence of soil stiffness, can develop during consolidation; the pattern of deformations that develops is completely dominated by the occurrence of plastic strains. The oedometer should not be regarded as a single element test. The results of the analyses are in principle specific to the boundary conditions assumed, but some general aspects of soil behaviour are identified and observations are made on the implications of the results for geotechnical design.

L'article présente une analyse de la consolidation avec drainage radial jusqu'à des limites de drainage intérieure et extérieure fixes. Une analyse qui ignore le couplage entre l'écoulement de l'eau interstitielle et des changements dans la contrainte effective donnent des résultats qui ne sont pas physiquement raisonnable. L'équation de la diffusion radiale de l'eau interstitielle dans une matière élastique peut être résolue dans une forme fermée précise. Les résultats de cette analyse sont comparés avec une analyse à éléments finis employant une description élastico-plastique pour l'argile. Les analyses élastique et élastico-plastique sont comparées en ce qui concerne les isochrones de la pression de l'eau interstitielle, le déplacement radial, le changement des contraintes dans l'échantillon et aussi les chemins de contrainte et de déformation suivis par de différents éléments dans l'argile pendant la consolidation. Un état de contrainte effective et par conséquent de rigidité de sol qui est non-uniforme peut se développer au cours de la consolidation. Le système de déformations qui se développe est régi par la présence de contraintes plastiques. Il ne faut pas considérer l'oedomètre comme un essai à élément simple. En principe les résultats de l'analyse sont spécifiques pour les conditions limites, mais des aspects généraux du comportement des sols sont identifiés et des observations faites concernant les implications des résultats pour la construction géotechnique.
Initial investigations of the soft clay test site at Bothkennar
Authors: Nash D. F. T. , Powell J. J. M. , Lloyd I. M.
Published: October 2009

This Paper presents findings from a wide range of in situ tests and laboratory investigations of the soft silty clay at Bothkennar, many of which were undertaken prior to the purchase of the site. The soft clays at Bothkennar are unusual in being remarkably uniform compared to other similar deposits in the UK. This is thought to result from their deposition under rather stable estuarine conditions during the period 8500–6000 years before present (BP). Thus apart from the presence of a highly laminated zone in the south-east corner, the soft clay is generally consistent across the site, with many engineering properties increasing linearly with depth. In contrast with many other soft clays the Bothkennar clay has high effective strength parameters and high undrained strength. The site appears to be ideal for a wide range of research and the presence of the highly laminated zone only enhances its potential.

Cet article présente les résultats d'une grande variété d'essais in situ et en laboratoire de l'argile molle et limoneuse de Bothkennar, beaucoup de ces essais ayant été faits avant l'achat du site. Les argiles molles de Bothkennar sont spéciales car elles sont remarquablement uniformes comparées à d'autres couches semblables en GB. On pense que ceci pourrait être le résultat de leur déposition dans des conditions stables en estuaire pendant la période de 8500 à 6000 ans avant nos jours. Donc à part la présence d'une couche très feuilletée dans le coin sud-est, l'argile molle est généralement uniforme à travers le site, avec de nombreuses propriétés s'accroissant linéairement avec la profondeur. Contrairement à beaucoup d'autres argiles molles l'argile de Bothkennar a des paramètres en contraintes effectives élevés et une cohésion non-drainée importante. Le site semble être idéal pour des recherches étendues et la présence d'une zone très feuilletée ne fait qu'accroître son intérêt.
The yielding of Bothkennar clay
Authors: Smith P. R. , Jardine R. J. , Hight D. W.
Published: October 2009

The Paper describes the yielding characteristics of Bothkennar clay, as shown by stress-path triaxial tests. Computer-controlled equipment and high resolution instrumentation were used to obtain a detailed picture of the behaviour of the undisturbed clay at very small and large strains. The results confirm an earlier hypothesis that the soil's behaviour at small strains can be described by two kinematic sub-yield surfaces existing within an initial bounding surface. Consolidation beyond the initial bounding surface is shown to bring about a progressive breakdown of the clay's initial sedimentary structure. Once this has occurred the soil's stress—strain and undrained strength characteristics become highly dependent on the stress conditions under which consolidation takes place.

Cet article décrit les caractéristiques de fluage de l'argile de Bothkennar, comme le montrent des essais triaxiaux avec chemin des contraintes. Du matériel contrôlé par ordinateur et des instruments de mesure à grande définition utilisés pour obtenir une vision détaillée du comportement de l'argile non remaniée pour de très petites et de grandes déformations. Les résultats confirment une hypothèse précédente: le comportement du sol pour de petites déformations peut être décrit par deux surfaces cinématiques de sous-fluage existant à l'intérieur d'une surface limite initiale. On montre que la consolidation au delà de la surface initiale limite amène une rupture progressive de la structure sédimentaire initiale de l'argile. Passé ce point les caractéristiques contrainte déformation et résistance au cisaillement deviennent principalement dépendantes des conditions de contraintes sous lesquelles s'effectue la consolidation.
Hydraulic conductivity of a recent estuarine silty clay at Bothkennar
Authors: Leroueil S. , Leart P. , Hight D. W. , Powell J. J. M.
Published: October 2009

In characterizing the estuarine clay at Bothkennar, Scotland, the hydraulic conductivity (permeability) was studied. In situ the hydraulic conductivity was determined using pushed-in-place piezometers, self-boring permeameters and the BAT system; in the laboratory oedometer cells, triaxial cells and a radial flow cell were used to determine the vertical and horizontal hydraulic conductivities and their variation with vertical compression. The results show a size effect and an anisotropy ratio varying with the fabric of the soil, but typically between 1·5 and 2. They also indicate that the pushed-in-place piezometers and the BAT system underestimate the hydraulic conductivity. The most representative profile seems to be given by the self-boring permeameter. The variation with compression of the hydraulic conductivity can be characterized by Ck=0·5 e0.

Pour caractériser l'argile d'estuaire à Bothkennar, Ecosse, la conductivité hydraulique (perméabilité) a été étudiée. In situ la conductivité hydraulique a été déterminée en utilisant des piézomètres autoforeurs et le système BAT. Au laboratoire, des cellules oedométriques, cellules triaxiales et une cellule à écoulement radial ont été utilisées pour déterminer les conductivités hydrauliques verticales et horizontales ainsi que leur variation avec la compression verticale. Les résultats montrent un effet d'échelle et un rapport d'anisotropie variant avec la structure du sol, mais typiquement compris entre 1,5 et 2. Ils indiquent également que les piézomètres poussés en place et le système BAT sous-estiment la conductivité hydraulique. Le profil le plus représentatif semble être donné par le per-méamètre autoforeur. La variation avec la compression de la conductivité hydraulique peut être caractérisée par Ck=0,5 e0.
Some laboratory measurements of permeability of Bothkennar clay in relation to soil fabric
Authors: Little J. A. , Wood D. Muir , Paul M. A. , Bouazaa A.
Published: October 2009

Laboratory measurements of the vertical and horizontal permeability of samples of Bothkennar clay have been made in controlled flow tests and values have been estimated from interpretation of consolidation tests. The permeability anisotropy that has been observed can be linked with different clay facies that have been identified in parallel engineering geological studies.

La mesure de la perméabilité verticale et horizontale d'échantillons d'argile de Bothkennar a été faite dans des essais d'écoulement d'eau contrôlés et des valeurs ont été estimées à partir de l'interprétation d'essais de consolidation. L'aniso-tropie de la perméabilité qui a été observée peut être reliée avec différents faciès argileux qui ont été identifiés dans des études de géologie appliquée menées en parallèle.
Residual strength characteristics of Bothkennar clay
Authors: Lejane B. M. , Jardine R. J.
Published: October 2009

The Paper describes a series of ring shear experiments which were performed to assist the interpretation of instrumented pile tests carried out at Bothkennar. Data are presented from soil-soil and soil-interface experiments. The interface used was a sand blasted annulus of stainless steel and tests were made at a variety of displacement rates. The large displacement shearing behaviour was found to be turbulent, despite the soil's high clay fraction and plasticity index, with slow residual ' ~ 30°. There was no sign of the large difference often seen with high' clays between soil-soil and soil-interface tests. Marked reductions in shearing resistance were found (post-peak) in high-speed tests. These were transitory and probably associated with a change in the basic mechanisms of shearing, rather than the creation of highly ordered residual soil fabric.

L'article présente une série d'essais à l'appareil de cisaillement à couronne cylindrique qui ont été réalisés pour faciliter l'interprétation des résultats d'essais de pieux instrumentés à Bothkennar. Des résultats sont présentés pour des essais sol-sol et sol-interface. L'interface utilisée était un anneau d'acier inoxydable décapé à la sableuse, et les essais ont été faits pour un grand nombre de vitesses de déplacement. Le comportement au cisaillement sous grands déplacements était du type turbulent malgré une teneur en argile et un indice de plasticité élevés, avec un angle de frottement résiduel lent 4>' = 30°. On n'a pas noté la différence élevée souvent rencontrée pour les argiles à ' élevé entre les essais sol-sol et sol-interface. Des réductions marquées de la résistance au cisaillement (passé le maximum) ont été trouvées dans les essais à grande vitesse. Ces réductions étaient passagères et probablement associées à un changement du mécanisme de base du cisaillement plutôt qu'à la création d'une structure résiduelle du sol très ordonnée.
The design and performance of foundations for the Canary Wharf development in London Docklands
Authors: Troughton V. M.
Published: October 2009

Europe's largest commercial development is being constructed at Canary Wharf in London's Docklands. The first phase of the development includes six office buildings over the docks, a high-rise tower on the wharf, roads and basement car parking. Subsequent phases include a further 18 buildings. The site was originally developed in the 19th century as part of the West India Docks. Selection of foundations has had to take into account the influence of previous development as well as the constraints imposed by fast track construction of major buildings nearby. A wide range of pile types has been used including steel tube and segmental precast concrete driven piles, bored piles with and without grouted bases, and continuous flight auger piles. The different foundations adopted for the various structures are described and the reasons for their selection discussed.

A Canary Wharf, situé dans les anciens quartiers des docks londoniens, on est en train de réaliser le plus vaste projet de développement commercial de l'Europe. La première phase de ce développement comprend la construction de six immeubles commerciaux près des docks, une tour à multiples étages sur le quai, des chaussées et des parkings souterrains. Les phases ultérieures comprendront dix-huit édifices. Au dix-neuvième siècle cette zone fut aménagée comme partie des docks des Indes occidentales. Le choix des fondations dut prendre compte de l'influence exercée par l'aménagement précédent aussi bien que les limites imposées par la construction rapide d'édifices avoisinants importants. Beaucoup de types de pieux ont été employés, notamment des pieux à tubes d'acier, des pieux préfabriqués battus segmentaires, des pieux forés avec et sans injectée et des pieux à la tarière creuse. L'article décrit les différentes fondations adoptées pour les constructions et discute les raisons pour leur sélection.
In situ measurement of total natural horizontal stresses in an expansive clay
Authors: Brackley I.J.A. , Sanders P.J.
Published: October 2009

Vibrating-wire earth pressure cells were installed in a highly expansive, unsaturated lacustrine clay deposit, to measure the natural in situ horizontal pressure. The work was part of a project to investi- gate the design of retaining structures in expansive clay. Care was taken in the placement of the cells, to ensure that the soil was disturbed as little as possible, and the pressures were monitored for several years. Total horizontal earth pressures of two or three times the total vertical stress were recorded, and a seasonal fluctuation related to rainfall and evapo-transpiration was noted.

Des cellules de pression du sol à fil vibrant ont été installés dans un dépôt d'argile lacustre non-saturée et très expansive afin de mesurer la pression horizontale naturelle en place. Ce travail faisait partie d'un projet pour étudier la construction de soutènement dans l'argile expansive. Les cellules furent positionnées soigneusement, pour que le sol soit remanie le moins possible et les pressions ont été enregistrées pendant plusieurs années. On enregistra des pressions horizontales totales due sol deux ou trois fois supérieures à celle de la contrainte totale verticale et une variation fut notée en function des précipitations et de l'évapotranspiration.
Effective stress behaviour of saturated and partially saturated granular material subjected to repeated loading
Authors: Pappin J. W. , Brown S. F. , O'Reilly M. P.
Published: October 2009

The results of triaxial tests on specimens of compacted crushed rock in dry, saturated and partially saturated states are presented. A resilient strain model, developed earlier for dry materials, is shown successfully to predict strains in saturated and partially saturated granular materials provided that effective stress analyses are performed. For the partially saturated material this involved establishing an equivalent pore pressure to represent the effect of a differing pore air and pore water pressure. The effective stress paths arising during the undrained testing of saturated materials are discussed, particularly with reference to the effects of membrane penetration. The influence of the degree of saturation on the effective stress path is also discussed.

L'article présente les résultats d'essais triaxiaux effectués sur des échantillons de roches écrasées compactées dans les états sec, saturé et partiellement saturé. On démontre qu'un modèle développé auparavant pour l'étude de la déformation resiliente dans le cas des matières sèches peut prédire d'une manière satisfaisante les déformations dans des matières granulaires saturées et partiellement saturées, à conditions que des analyses des déformations effectives soient effectuées. Pour la matière partiellement saturée cela impliquait d'établir une pression interstitielle "équivalente" pour représenter l'effet exercé par une pression différente de l'air interstitiel et de l'eau interstitielle. L'article discute les chemins effectifs de contrainte trouvés au cours d'essais non-drainés des matières saturées, plus particulièrement en fonction des effets de la pénétration des membranes, et présente une étude de l'influence exercée par le degré de saturation sur le chemin effectif de contrainte.
Measurement of the properties of sand in a calibration chamber by the cone pressuremeter test
Authors: Schnaid F. , Houlsby G. T.
Published: October 2009

The cone pressuremeter is a new site investigation device which incorporates a pressuremeter behind a standard cone penetrometer tip. This Paper seeks to develop an understanding of the new device, and to establish a procedure to allow the test to be used to determine the engineering properties of cohe-sionless soils. A series of calibration chamber tests is described, in which three cone pressuremeter prototypes of different cross-sectional areas were used. A programme of calibration designed to examine the influence of relative density, stress level and stress ratio on the values of limit pressure obtained from the cone pressuremeter test and the cone resistance values obtained from the cone test is presented. A procedure for deducing the in situ horizontal stress, density and friction angle is described, and is used to back-analyse the test data.

Le cÔne pressiomètre est un nouvel appareil de reconnaissance de sols qui incorpore un pressiomètre placè derrière un cône classique. Cet article cherche à dèvelopper notre connaissance de ce nouvel appareil et à ètablir une nouvelle procèdure peremettant à l'essai d'être utilisè pour dèterminer les propriètès mècaniques des sols sans cohèsion. Une suite d'essais faits dans une enceinte de calibration est dècrite dans laquelle 3 prototypes de cône pressiomètre de diffèrentes sections furent utilisès. On prèsente dans cet article un programme de calibration conçu pour examiner l'influence de la densitè relative, du niveau des contraintes et du rapport des contraintes sur les valeurs de pression limite obtenues à partir de l'essai au cône pressiomètre et les valeurs de rèsistance de pointe obtenues à partir de l'essai au cône. Une procèdure pour dèduire les contraintes horizontales in-situ, la densitè et l'angle de frottement interne est dècrite et est utilisèe pour l'analyse rètrospective des rèsultats des essais.
A stochastic approach for settlement predictions of shallow foundations
Authors: Zeitoun D. G. , Baker R.
Published: October 2009

This Paper concentrates on computational methods for the analysis of settlement and differential settlement of shallow foundations due to the spatial variability of soil. The soil is modelled as a random elastic medium with constant Poisson's ratio and a random shear modulus characterized by average value, standard deviation and autocorrelation function. The stochastic integral formulation is used to calculate the covariance matrix of the displacement associated with a circular load acting on a semi-infinite elastic medium. The method requires less computational effort than the classic stochastic finite element method. A general method for calculating the statistical properties of the differential settlement between several shallow foundations is also presented. This is applied to the analysis of the differential settlement between two footings and the problem of two beams acting on three supports. Results show that spatial correlation of the shear modulus reduces the correlation of the vertical displacement at the surface of the soil. The coefficient of variation of the differential settlement associated with two beams acting on three supports is found to be proportional to the rigidity of the beam.

Cet article s'intéresse aux méthodes numériques d'analyse des tassements totaux et/ou tassements différentiels de fondations superficielles occasionnés par la variation spatiale des sols. Le sol est modélisé par un milieu élastique aléatoire à coefficient de Poisson constant et à module de cisaillement aléatoire caractérisé par les trois éléments statistiques que sont la valeur moyenne, la déviation standard et la fonction d'autocorrélation. La méthode par 'Stochastic Integral Formulation' permet de calculer la matrice de co-variance des déplacements résultant du chargement circulaire d'un milieu élastique semi-infini. Cette méthode demande moins de temps-machine et de place-mémoire que la méthode classique par 'Stochastic Finite Elements'. L'article présente également une méthode générale permettant de calculer les propriétés statistiques d'un tassement differential entre plusieurs fondations superficielles. Des applications de cette méthode consistent à calculer le tassement différentiel existant entre deux socles ou entre deux poutres reposant sur trois supports. Les résultats obtenus montrent qu'une corrélation spatiale du module de cisaillement entraîne une diminution de corrélation du déplacement vertical à la surface du sol. Le coefficient de variation du tassement différentiel associé aux deux poutres reposant sur trois supports est proportionnel à la rigidité de la poutre.
On the behaviour of quay walls in earthquakes
Authors: Zeng X. , Steedman R. S.
Published: October 2009

The failure of quay walls induced by earthquakes has been widely observed in the field. A study of the seismic response of anchored flexible quay walls based on the data of dynamic centrifuge model tests is reported, and the applicability and limitations of the widely used pseudo-static calculations are investigated. It is found that amplification of motion due to resonance may cause a greatly increased earthquake response over that predicted by a pseudo-static analysis. Resonant vibration may be a consequence of the deterioration of soil stiffness in the backfill, which is itself a result of cyclic loading and excess pore pressures induced by base shaking. This analysis is strongly supported by the data of centrifuge model tests. Principles for design are proposed, which by a model test are shown to be effective.

La rupture des murs de quai provoquée par des séismes a été largement observée in-situ. L'article présente une étude de la réponse sismique de murs de quai flexibles et ancrés reposant sur les résultats obtenus au cours d'essais de modélisation par cen-trifugation dynamique. Les limites d'applicabilité des calculs pseudo-statisques sont étudiées. Il apparaît qu'une augmentation du mouvement dû à la résonance peut entraîner une réponse sismique bien supérieure à celle que prévoit l'analyse pseudo-statique. La vibration de résonance pourrait avoir pour origine une diminution de la raideur du remblai, qui résulterait elle-même du chargement cyclique et de l'exès de pression interstitielle créés lors de l'ébranlement de la base du mur. Cette analyse est confortée par les essais de modélisation. Des principes de conception d'ouvrages, vérifiés sur un essai de modélisation, sont ensuite proposés.
Limit load in translational failure mechanisms for associative and non-associative materials
Authors: Drescher A. , Detournay E.
Published: October 2009

Translational failure mechanisms for estimation of the limit load in geotechnical boundary-value problems are considered. The equivalence of the energy balance approach and the equilibrium of forces approach for limit load evaluation in this type of failure mechanism is studied in detail. The soils are modelled as rigid-perfectly plastic materials with flow rules associative and non-associative to a linear Mohr-Coulomb yield condition. It is demonstrated that for non-associative materials with a coaxial flow rule, the limit load in translational failure mechanisms corresponds to a fully developed residual strength due to non-associativeness, and is lower than the limit load for the associative material. However, the limit load for non-associative materials with a non-coaxial flow rule may be the same as for the associative material. Implications for the interpretation of one of the limit equilibrium methods are discussed.

Dans cet article, on s'intéresse aux méchanismes de rupture par translation dans le but d'estimer la charge limite de problèmes géotechniques. L'équivalence entre l'approche énergétique et la méthode par équilibre des forces est étudiée en détail pour ce type de méchanismes de rupture. Le sol est assimilé à un matériau rigide parfaitement plastique, characterise par une régle d'écoulement qui est associée (matériau standard) ou non-associée (matériau non-standard) au critére linéaire de Mohr-Coulomb. Pour un matériau non-standard on démontre que la charge limite pour un méchanisme de rupture par translation correspond en fait à une résistance résiduelle liée á la non-associativité de la régle d'écoulement; de plus la charge limite est inférieure à celle pour un matériau standard. Par contre, si la régle d'écoulement n'est pas coaxiale, la charge limite pour un matériau non-standard est équivalente á celle pour un matériau standard. Finalement, on discute les implications de cette analyse pour l'interprétation d'une des méthodes d'équilibre limite.
Development of KO in soft soils
Authors: Ting C. M. R. , Sills G. C. , Wijeyesekara D. C.
Published: October 2009

This Paper presents observations of the development of A',,, the coefficient of lateral earth pressure at rest, in a soft kaolin undergoing one-dimensional consolidation up to 150 kPa. A consolidometer with flush diaphragm transducers was linked to a system controlled by microprocessor for controlled gradient consolidation. Remoulded and artificially sedimented samples of kaolin in distilled and sea water chemistry were used in the experimental programme. Experimental observations indicate that A"0 is not a constant but varies linearly with void ratio. It is suggested that the traditional empirical correlations between K0 and friction angle may be applicable at low stress levels, given that ty may be higher at low effective stress levels than at higher values.

L'article présente des études de la détermination de A,, coefficient du poids latéral des terres au repos, pour un kaolin mou soumis à une consolidation unidimensionnelle pouvant atteindre 150 kPa. Un consolidomètre, à capteurs à diaphragmes affleurants, a été relié à un système piloté par un microprocesseur permettant de controller le gradient de consolidation. Des échantillons de kaolin remariés et artificiellement sedimentes dans de l'eau distillée et dans de l'eau de mer ont été utilisés dans le programme expérimental. Les résultats expérimentaux montrent que A~0 n'est pas constant et qu'il varie linéairement avec l'indice des vides. Il semble que les corrélations empiriques traditionnelles entre K0 et l'angle de frottement 4>' peuvent exister pour de faibles niveau de contrainte si l'on suppose que 4>' est plus grand pour les faibles contraintes effectives que pour les contraintes plus élevées.
Interpretation of shear moduli from cone pressuremeter tests in sand
Authors: Houlsby G. T. , Schnaid F.
Published: October 2009

The interpretation of the elastic shear modulus obtained from cone pressuremeter tests is examined to assess the influence of installation disturbance and other factors on the measurement of soil stiffness. In particular it is shown that the cone pressuremeter test can give reliable values of unload-reload shear modulus. The typical shape of unload-reload loops is examined, and two procedures to calculate the shear modulus are proposed. The shear moduli calculated from measurements made with strain arms and those calculated from volume change measurements are compared. A method is presented that allows the relevant stress level acting around the pressuremeter during the test to be taken into account in the interpretation of measurements of the shear modulus. The values of the moduli obtained from the cone pressuremeter are comparable with those obtained from the self-boring pressuremeter.

L'article s'intéresse à l'interprétation du module de cisaillement élastique obtenu à partir d'essais de cone-pressiomètre afin d'étudier l'influence des perturbations induites lors de l'installation de l'appareil et de certains autres facteurs sur les mesures de raideur des sol. Il apparaît en particulier que l'essai cone-pressiomètre peut fournir des valeurs fiables de module de cisaillement lors de cycles chargement-déchargement. La forme typique des courbes de chargement-déchargement est examinée et deux méthodes permettant de calculer le module de cisaillement sont proposées. Les modules de cisaillement calculés à partir de mesures faites à l'aide de capteurs de déplacement sont comparés à ceux issus de measures par variation de volume. L'article présente une méthode qui permet de prendre en compte, lors de l'interprétation des mesures de module de cisaillement, la contrainte réelle agissant autour du pressiomètre pendant l'essai. Les valeurs du module obtenues à partir du cone-pressiomètre sont comparables à celles obtenues à l'aide d'un pressiomètre autoforeur.
Similarity solutions for drained a undrained cavity expansions in soils
Authors: Collins I. F. , Stimpson J. R.
Published: October 2009

A procedure for analysing the expansion of cylindrical and spherical cavities in hardening/softening soils is described, with the aim of providing a realistic and theoretically sound model on which to base analyses of the action of penetrometers and piles. Similarity solution methods are used to analyse the expansion of created cavities from zero initial radius. They circumvent the need to solve partial differential equations, and require the use of relatively simple computational methods involving the numerical solution of a small number of first-order ordinary differential equations. The procedure can be applied to any of the existing plasticity models used to model the deformation of soils and sands, and is illustrated here by use of a modified Cam clay critical state model. Both drained and undrained expansions are studied. Attention is concentrated on the relation between the values of the far-field, in situ and state variables and of the ‘measurable’ stress components on the cavity wall.

L'article décrit une procédure permettant d'analyser la dilatation de cavités cylindriques et sphériques dans des sols durcissants/radoucissants. Cette procédure a pour but d'obtenir une modélisation théorique réaliste sur laquelle on pourrait baser l'étude de l'action des pénétromètres et des pieux. La dilatation, à partir d'un rayon initial nul, de cavités construites est analysée à l'aide de méthodes à solutions équivalentes. Ceci permet de s'affranchir de la résolution d'équations différentielles partielles et nécessite l'utilisation de méthodes de modélisation relativement simples faisant appel à la résolution numérique d'un nombre réduit d'une nombre réduit d'équations différentielles classiques du premier ordre. La procédure peut être appliquée à tout modèle de plasticité déjà existant et utilisé pour la modélisation de la déformation des sols et des sables. Elle est appliquée dans notre cas à un modèle d'état critique de Cam clay modifié. Les dilatations drainées et non-drainées ont été toutes deux étudiées. L'attention a été plus particulièrement portée sur les relations pouvant exister entre les variables d'état du terrain et les composantes mesurables de la contrainte sur les parois de la cavité.
Cracks, bifurcation and shear bands propagation in saturated clays
Authors: Saada A.S. , Bianchini G.F. , Liang Liqun
Published: October 2009

Discontinuities in the form of cracks or fissures and inclusions are often present in natural clays. They serve as stress concentrators when loads are applied to the material. Such concentrations result in cracks advancing, often surrounded by and preceded by a propagating damage zone. As cracks propagate, the damage may be in the form of one or more shear bands, which may play the part of new stress concentrators and blunt the action of the original crack. This Paper examines some of the phenomena associated with cracks in over-consolidated clays and normally consolidated clays. Differences between isotropic and anisotropic materials, and the level at which serious modifications take place in the fabric of the material are noted. The influence of the cracks and the shear bands on the kinematics and strength of the test specimens is discussed.

Des discontinuités sont souvent présentes, sous forme de fractures, fissures et inclusions, dans les argiles naturelles. Elles jouent le rôle de concentrateurs de contrainte lorsque des charges sont appliquées sur le matériau. De telles concentrations se traduisent par une progression des fissures, souvent entourée et précédée par une zone d'endommagement. Lorsque les fissures se propagent, l'endommagement peut apparaître sous forme d'une ou plusieurs bandes de cisaillement qui peuvent jouer le rôle de nouveaux concentrateurs de contrainte et réduire l'action des fissures initiales. L'article étudie quelques uns des phénomènes associésà la fissuration dans des argiles surconsolidées ou normalement consolidées. Des différences entre matériaux isotropes et anisotropes, ainsi que le niveauà partir duquel des modifications importantes apparaissent dans la texture, ont été observés. L'influence des fissures et des bandes de cisaillement sur la cinématique et la résistance des échantillons d'essai est discutée.
Time-drawdown behaviour of construction dewatering systems in fine soils
Authors: Powrie W. , Preene M.
Published: October 2009

In the design of a construction dewatering system in a fine-grained soil it is necessary to consider not only the steady state flow rate that must be pumped, but also the time it will take to achieve a given drawdown. This may be weeks because the soil will usually remain saturated, and the mechanism of pore-water pressure reduction is consolidation rather than dewatering per se. If the response time is not taken into account in programming an excavation, the cost implications could be considerable. In this Paper approximate methods based on the assumption that the isochrones are parabolic are developed for the estimation of time-drawdown relationships for dewatering systems in fine soils. The parabolic isochrone analyses are compared with exact solutions where these exist, and with field data from five case studies. The parabolic isochrone approximation is shown to be suitable for flow to lines of wells, and to rings of wells, provided that the distance of influence remains small compared with the radius of the ring.

Lors de la conception d'un système drainant dans un sol granulaire fin, il faut à la fois prendre en compte le débit en régime permanent qui doit être pompé et les temps mis pour atteindre un certain rabattement. Ce temps peut-être de plusieurs semaines puisque le sol reste générallement saturé et que le mécanisme gouvernant la diminution de la pression interstitielle est la consolidation plus que le drainage. Si le temps de response n'est pas pris en compte lors de la conception d'une excavation, les coûts peuvent augmenter considérablement. L'article présente des méthodes approachées, fondées sur l'hypothèse que les isochrones sont paraboliques, qui permettent d'approcher les relations temps-rabattement pour des systèmes drainant dans des sols fins. Les résultats des analyses des isochrones paraboliques sont comparés à des solutions exactes, lorsqu'elles existent, et à des données n-situ provenant de 5 cas d'étude. L'approximation des isochrones par des paraboles semble adaptée aux lignes de puits et aux cercles de puits si le rayon d'action des puits est faible devant le rayon du cercle de puits.
Residual strength of kaolin and bentonite: the influence of their constituent pore fluid
Authors: Maio C. Di , Fenellif G. B.
Published: October 2009

The residual strength of clays is affected by their mineral composition and by the nature of their constituent pore fluid. In principle, both factors may influence either strength parameters or stresses, but it is not yet completely clear how this influence works. Previous publications have elucidated some aspects of clay residual strength behaviour. This Paper investigates further the roles of minerals and pore fluid composition on the residual strength of clayey soils. It describes and analyses tests on kaolin, bentonite and their mixtures exposed to distilled water and sodium choride solutions with given concentrations. The results show that the shear strength of kaolin is not affected by the solutions used, whereas the residual strength of bentonite varies greatly because of the inward salt diffusion towards the clay. Further, for the clay mixtures with any of the pore fluids considered, the weaker component has the greater influence on the behaviour of the mixture.

La résistance résiduelle des argiles est influencée par leur compsotion minérale et par la nature du liquide interstitiel. En théorie les deux facteurs pourraient influencer soit les paramètres de résistance, soit les constraintes. Jusqu'à présent, toutefois, on n'a pas établi de quelle manière s'explique cette influence. Récemment de nombreux papiers ont été publiés sur particuliers aspects concernants la résistance résiduelle des argiles. Dans le présent article on approfondit le role joué par la composition minérale et par le liquide interstitiel dans la résistance résiduelle des sols argileux. A ce fin le présent travail décrit et analyse un grand nombre d'essais sur kaolin, bentonite et leur mélanges exposés à l'eau distillée ou à solutions de NaCl à concentrations déterminées. Les résultats montrent que la résistance résiduelle du kaolin n'est pas influencée par les solutions utilisées, tandis que la résistance résiduelle de la bentonite change beaucoup en conséquence de la diffusion du sel à l'intérieur de l'argile. En autre, quand on considère les mélanges argileux, et pour tous les liquides interstitiels utilisés, le composant à mineure résistance influence plus fortment le comportement du mélange.