bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Considerations in the earthquake-resistant design of earth and rockfill dams
Authors: Seed H. Bolton
Published: October 2009

The factors to be considered in the earthquake-resistant design of dams are discussed and defensive measures which may be taken to mitigate the effects of these factors are summarized. Available information concerning the field performance of dams during earthquakes is reviewed and conclusions are drawn concerning the potential for earthquake-induced sliding for different types of construction materials and earthquake shaking intensities. Finally, available methods for evaluating the stability and deformations of the slopes of a dam due to earthquake shaking are reviewed and their applicability illustrated. Conclusions are drawn concerning the significance of the type of soil used for construction and the possibility of delayed failure, after the earthquake ground motions have stopped, due to pore water pressure re-distribution within an embankment. Suggestions are made concerning the appropriate role of analytical procedures in the overall assessment of the seismic stability of dams in relation to the uncertainties involved in the analysis procedures.

L'article traite des facteurs à prendre en considération lors de la conception parasismique de barrages et résume les mesures de protection qui peuvent étre prises en vue d'atténuer les effets de ces facteurs. On y trouvera un examen des données disponibles relatives au comportement in situ de barrages au tours de séismes ainsi que les conclusions sur le glissement susceptible de se produire par suite de séismes dans le cas de différents types de matériaux de construction et pour des secousses sismiques d'intensités différentes. Enfin. l'article masse en revue les méthodes dont on disposepour évaiuer la stabilité et les déformations des talus d'un barrage suite à des secousses sismiques, et indique leurs applications possibles. If fait état de conclusions relatives à l'importance du type de sol utilisé pour la construction et à l'éventualité d'un retard de la rupture, une fois que les mouvements de terrain dus aux séismes ont cessé, en raison d'une redistribution de la pression de l'eau interstitielle au sein du remblai. On trouvera des suggestions relatives au rôle que devraient jouer les méthodes analytiques au niveau de l'évaluation globale de la stabilité sismique de barrages, et un exposé des incertitides que cornportent ces méthodes.
A comparison between the performance of two types of vertical drain beneath a trial embankment in Belfast
Authors: Davies J. A. , Humpheson C.
Published: October 2009

A link road is being constructed in Belfast to join the existing Ml and M2 motorways: one section of the road crosses extensive areas of soft alluvium on embankments rising to a height of 8 m above the existing ground level. A site investigation was carried out to determine the strength and consolidation properties of these soft soils. The values of the coefficient of consolidation were such that to construct the embankments in the time available and to ensure the settlements subsequent to the road opening are acceptable some form of ground improvement would be necessary. Vertical drains were considered to be the most appropriate solution to the problem. A site trial was carried out in which two types of vertical drain were installed beneath trial embankments and the drainage characteristics of the soil monitored. The results have shown good agreement between the laboratory and field data.

Une route de jonction, destinée à relier les autoroutes existantes Ml et M2, est en voie de construction à Belfast; un tronçon de la route sur des remblais s'élevant à une hauteur de huit mètres au dessus du niveau du sol existant traverse de vastes zones d'alluvions mous. Une exploration in situ a été effectuée afin de déterminer la résistance et les propriétés de consolidation de ces sols compressibles. Les valeurs du coefficient de consolidation étaient telles qu'il fallait prévoir un système d'amélioration du sol pour permettre la construction des remblais dans les délais disponibles et pour assurer les tassements ultérieurs à l'ouverture de la route. On a considéré que les drains verticaux représentaient la solution optimale du problème. Un essai in situ a été effectué: deux types de drain vertical ont été installés sous le remblai d'essai et les caractéristiques de drainage du sol ont été observées. Les résultats démontrent une bonne corrélation entre les données de laboratoire et les données in situ.
Consolidation of soil using vertical drains
Authors: Atkinson M. S. , Eldred P. J. L.
Published: October 2009

The use of vertical drains is examined critically in view of the fact that in half a century of use there have been a large number of occasions when vertical drains have failed to promote a more rapid consolidation of the soil under load. The mode of operation of the drain is discussed and it is shown that an understanding of this has affected the design of the more recent band-shaped drains. The effects of smear and drain resistance are also discussed. Reference is made to a three-dimensional finite difference computer program, modelling the flow of excess pore water in the drain and the surrounding soil which is used to aid in the drain design. Specific cases which can also be analysed by published techniques have been used to check the validity of the model. Consideration is also given to the methods of site investigation which should be employed to obtain the appropriate soil parameters for design. Cases are cited where a lack of data on the soil parameters has restricted the design of the vertical drainage schemes.

L'utilisation de drains verticaux fait l'objet d'une analyse critique car au cours d'un demi-siècle de service, les drains verticaux se sont révélés, à maintes reprises, incapables de permettre une consolidation plus rapide du sol sous chargement. L'article décrit le mode de fonctionnement d'un drain et montre comment la compréhension de ce mode a influencé la conception des drains récents en forme de bande. Il étudie également les effects de l'étalement et de la résistance des drains.

L'article se réfère à un programme informatique à différences finies tridimensionnel qui model isele débit de l'eau interstitielle excédentaire dans le drain et le sol environnant; celui-ci sert à faciliter la conception des drains. Des cas spécifiques qui peuvent également être analysés à l'aide de techniques existantes déjà publiées ont été utilisés pour vérifier la validité du modèle.

L'article traite également des méthodes d'exploration in situ qui doivent être utilisé eb pour obtenir des paramètres du sol appropriés en vue de la conception. Il présente des cas où un manque de données concernant les paramètres du sol a considérablement limité la conception de systèmes de drainage vertical.
Strip foundations on a cross-anisotropic soil layer subjected to dynamic loading
Authors: Gazetas G.
Published: October 2009

A rigorous semi-analytical formulation is presented to study the static and dynamic response of rigid strip footings supported on the surface of a horizontally layered soil deposit. Each layer is modelled as a homo- geneous cross-anisotropic medium with a vertical axis of material symmetry while the loading consists of har- monically time-varying horizontal or vertical forces and moments. The solution, based on an experimentally verified relationship among the anisotropic soil para- meters that uncouples the wave equations in closed- form, is exact in that it properly accounts for the true boundary conditions at the layer interfaces and the surface. Comprehensive parametric studies are presented in the form of normalized displacement-load or rota- tion-moment ratios as functions of dimensionless geo- metric and material parameters. Simple and sufficiently accurate formulas ofdirect practical applicability are also given for static displacements and resonant frequency factors. The results clearly demonstrate the significance of soil anisotropy in determining undrained static and dynamic response of foundations; soils with a large ratio of horizontal to vertical Young’s moduli experience smaller static displacements and quite different dynamic response characteristics from equivalent isotropic soil deposits.

L'article présente une formulation semi-analytique rigoureuse pourétudier la réponse dynamique et statique de semelles Mantes rigide reposant à la surface de sédiments de sob a couches horizontales. Chaque couche est modélisée sous la forme d'un milieu homogéne de section anisotrope ayant un axe vertical de symétrie matérielle, tandis que la charge est constituée de forces et moments verticauxou horizontaux à variation harmonique dans le temps. La solution, basée sur une relation vérifiée expérmentalement entre les paramétres de sots anisotropes qui découple les équations d'onde de forme fermée, est exacte en ce qu'elle tient bien compte des conditions de hmite vraie aux interfaces des couches et à la surface. L'article presente des études paramétriques complétes sous la forme de rapports rotation-moment ou déplacement-charge normalisés en tant que fonctions de paramétres matériels et géomitriques adimensionnels. L'article prtsente également des formules simples et suffisamment precises ayant une application pratique directe pour des facteurs de fréquence de résonance et des déplacements statiques. Les résultats montrent bien I'importance que représente l'anisotropie des sols pour la détermination de la reponse dynamique et statique non drainée de fondations; dans le cas de sob dont le rapport desmodules d'élasticite de Young horizontal/vertical est important, les déplacements statiques sont moindres et les caractéristiques de résponse dynamique sont totalement differents de celles de sédiments de sols isotropiques équivalents.
Consolidation with constant rate of deformation
Authors: Lee Kuantsai
Published: October 2009

The moving boundary theory of consolidation is used to study a thin specimen undergoing a constant rate of deformation: an idealized condition in the so-called constant rate of strain consolidation test. This is in contrast to previous small strain theories in that a realistic boundary movement is allowed in the mathematical model, which is thus suitable for both small and large strain conditions. The equation is solved numerically and it is found that the solution is dependent on the deformation rate used, this being characterized by a parameter β. An approximate solution based on the assumption of a parabolic strain distribution is developed and compared with the numerical solution. A new method of interpreting test results, valid for small values of β, is proposed. This limitation of β sets an upper limit of deformation rate that can be used in a test.

La théorie des conditions aux limites variable relatives à la consolidation est utilisée pour étudier un échantillon mince soumis à une déformation de taux constant: condition idéalisée dans ce que l'on appelle l'essai de consolidation à taux constant de déformation. Cette théorie diffère des précédentes théories de faible déformation en ce que le modéle mathématique tient compte d'un degré de variation des conditions limites réaliste et ce modèle convient donc à la représentation des conditions de faible déformation aussi bien que grand. L'équation est résolue de façon numérique et la solution se révèle dépendante du taux de déformation utilisé, ce dernier étant caractérisé par un paramètre β. Une solution approximative, basée sur l'hypothèse d'une répartition parabolique des déformations, est développée et comparée à la solution numérique. Une nouvelle méthode d'interprétation des résultats, valable pour de faibles valeurs de β, est proposée. Cette limitation de la valeur de β fixe une limite supérieure au taux de déformation à laquelle on peut faire appel lors d'essais.
The response of flexible piles to lateral loading
Authors: Randolph M. F.
Published: October 2009

The majority of piles encountered in practice may be regarded as ‘flexible’ under lateral loading. That is, the induced deformations and bending moments are confined to the upper part of the pile and the overall length of the pile does not significantly affect the response of the pile. The results of a parametric study, conducted using the finite element method and treating the soil as an elastic continuum with a linearly varying soil modulus, are presented as simple algebraic expressions. These expressions are similar in form to those which arise from a Winkler idealization of the soil, enabling immediate estimates to be made of: the active length of the pile; the ground level deformations; and the maximum bending moment down the pile. In addition, expressions are presented quantifying the effect of interaction between neighbouring piles. from which the behaviour of groups of piles subjected to lateral loading may be deduced. Application of the solutions is demonstrated by the analysis of lateral loading tests on single piles and on groups of piles.

On peut considérer la majorité des pieux rencontrés dans la pratique comme ‘flexibles’ dans des conditions de charge latérale. Les déformations induites et les moments de flexion sont restreints à la partie supérieure du pieu et la longueur globale du pieu n'a pas d'effet significatif sur la réponse de celui-ci. Les résultats d'une étude paramétrique faisant appelàla méthode des éléments finis et dans laquelle le sol est représenté par un continuum élastique dont le module est à variation linéaire, sont préentés sous forme d'expressions algébriques simples. Lcs expressions sont semblables du point de vue de la forme à celles obtenues à partir d'une idéalisation Winkler du sol, et permettent l'estimation immédiate: de la longueur active du pieu; des déformations au niveau du sol;et du moment de flexion maximum en bas du pieu. En outre, I'article présente des expressions permettant de quantifier l'effet de l'interaction entre pieux adjacents, et de déduire le comportement de groupes de pieux soumis à une charge latérale. L'application des solutions est démontrée par l'analyse d'essais de charge 1atérale sur des pieux uniques et sur des groupes de pieux.
Torsional displacements and stresses in non-homogeneous soil
Authors: Gazetas G.
Published: October 2009

A study is presented of the axially symmetric deformation of a non-homogeneous elastic halfspace subjected to torsional shear tractions that are linearly distributed over a circular portion of the otherwise free surface. The problem is formulated in terms of Hankel integral transforms and an inverse procedure is implemented in which the determination of the type of non-homogeneity constitutes part of the problem. A numerical parametric study shows the effect of the degree of soil inhomogeneity on the distribution of circumferential displacements and shear stresses in the medium. With increasing non-homogeneity stresses affect soil at greater vertical and lesser radial distances. Gibson's law of the Winkler-type behaviour of linearly inhomogeneous, incompressible soils can only qualitatively apply in this case, as the surface displacements tend to become proportional to the applied local pressure and decay rapidly away from the torsionally loaded area in strongly non-homogeneous deposits.

Il est présenté une étude de la déformation axi symétrique d'un semi-espace élastique non homogène soumis à des efforts de traction par torsion répartis linéairement sur une zone circulaire de la surface libre par ailleurs. Le problème est formulé en fonction des transformes intégrales de Henkel et un procédé inverse est appliqué au sein duquel la détermination du type de non homogénéité constitue une partie du problème. Une étude exhaustive des paramètres numériques montre l'effet du degré de non homogénéité du sol sur la répartition des déplacements périphériques et des efforts de cisaillement dans le substrat. Les contraintes affectent le terrain sur des distances verticales plus grandes et des distances radiales moins grandes en fonction de l'accroissement de la non homogénéité. La loi de Gibson sur le comportement de type Winkler des sob linéairement non homogènes et incompressibles n'est applicable que qualitativement dans ce cas, car les déplacements superficiels ont tendance à devenir proportionnels à la pression appliquée localement et à s'altérer en s'éloignant rapidement de la zone sous charge de torsion, dans des dépots de terre fortement non homogènes.
Wave-induced stresses around a pipe laid on a poro-elastic sea bed
Authors: Mei Chiang C. , Foda Mostafa A.
Published: October 2009

The dynamic equations of poro-elasticity by Biot, who extended Terzaghi's one-dimensional theory of soil consolidation, are used to study the local stresses induced by sea waves passing a circular pipe fixed on the sea bed. These equations couple the motion of the pore fluid and the solid skeleton, and are in general difficult to solve analytically. An analytical approximation is applied and solutions are presented in explicit forms. The approximation makes use of the usually low permeability of the sea bed, and is applicable when drainage is appreciable only near the mud line in a layer of thickness much less than the pipe diameter.

Les équations dynamiques de poroélasticité de Biot, qui développa la théorie unidimensionnelle de la consolidation des sols de Terzaghi, ont été appliquées à l'étude des contraintes locales engendrées par les vagues maritimes agissant sur un tube circulaire fixé au fond de la mer. Ces équations qui associent le mouvement du fluide interstitiel et le squelette solide sont généralement difficiles à résoudre de façon analytique. Une approximation analytique est faite et des solutions sont presentées en termes explicites. L'approximation tient compte de la perméabilité normalement faible du fond de la mer et elle est applicable lorsque le drainage est d'un niveau appréciable uniquement près de la ligne de base, en une épaisseur de couche bien inférieure au diamètre du cylindre.
Self-weight consolidation of soft soils: an experimental and theoretical study
Authors: Been K. , Sills G. C.
Published: October 2009

Soil is laid down by sedimentation through water, passing through the phases of a fluid supported suspension, through a loose structure to a soft soil, the stiffness of which then gradually increases under additional load. Consolidation is caused by the self-weight of the soil and, while the sediment is soft, is accompanied by large strains. To predict magnitudes and rates of movement, the physical processes must be understood and used as the basis of a theoretical model. This Paper describes laboratory experiments on the development and consolidation of a soft soil in settling columns, with measurement of density (using an accurate, non-destructive X-ray technique), total stress, pore pressure and settlement. The results are compared with an earlier theoretical model. Modifications made to the model in the light of observed experimental features allow it to be used to predict the laboratory consolidation.

Le sol est déposé par sédimentation à travers l'eau; il a d'abord la forme d'une suspension soutenue par un fluide, puis d'une structure sans cohésion et, enfin, d'un sol mou dont la rigidité s'accroit progressivement en fonction de la charge. La consolidation est entraînée par le poids intrinsèque du sol et, tant que le sédiment reste mou, ce processus de consolidation s'accompagne d'importantes déformations. Afin de pouvoir prédire l'ampleur et les taux de déplacement, il faut comprendre la nature des processus physiques qui ont lieu et en faire les base d'un modèle théorique. Le présent article décrit certaines expériences en laboratoire relatives à la formation et à la consolidation d'un sol mou dans des colonnes de sédimentation ainsi que les mesures de densité (à l'aide d'une technique faisant appel à des sondages précis par rayons X non destructifs), la contrainte globale, la pression interstitielle et la sédimentation. Les résultats sont comparés à ceux d'un modèle théorique précédent. Les modifications apportées au modèle en conséquence des phénomènes expérimentaux observés lui permettent de servir à prédire le processus de consolidation en laboratoire.
The behaviour of anchor plates in sand
Authors: Rowe R. K. , Davis E. H.
Published: October 2009

This Paper describes a theoretical investigation into the behaviour of anchor plates in sand. Consideration is given to the effects of anchor embedment, friction angle, dilatancy, initial stress state K0 and anchor roughness for anchor plates with either a vertical or a horizontal axis. Collapse loads are observed to increase sensibly with embedment. Deep anchors exhibited high collapse loads. However, because of local yield, the deformations of deep anchors before collapse may be sufficiently large to necessitate the adoption of a practical definition of failure at loads below the actual collapse load. Soil dilatancy and anchor roughness significantly affect anchor capacity for certain cases, but the effect of K0 on collapse load is small for typical cases. The theoretical results are compared with the results of the Authors' model tests as well as other model and field test data. There is encouraging agreement and, for the cases considered, the theoretical results provide a reasonable prediction of anchor capacity. The theoretical results for sand are extended to the case of cohesive–frictional soils. The theoretical results are presented in influence charts which may be used in hand calculations to obtain an estimate of anchor capacity for a wide range of geometries and soil types. The use of these charts is illustrated by a worked example.

L'article décrit une recherche théorique sur le comportement des plaques d'ancrage dans le sable, en fonction de l'encastrement de l'ancrage, de l'angle de frittement, de la dilatance, de l'état de contrainte initiale K0 et de la rugosité des plaques d'ancrage à axe vertical ou horizontal. On a constaté que la charge de rupture s'accroît sensiblement avec l'encastrement de l'ancrage et que des ancrages profonds fournissent de grandes charges de rupture. Cependant à cause de fluage local les déformations des ancrages profonds avant rupture peuvent être assez grandes pour nécessiter l'adoption d'une definition pratique de la rupture à des charges audessous de la charge de rupture réelle. La dilatance du sol et la rugosité de l'ancrage affectent la charge utile de l'ancrage d'une façon significative dans de certains cas, mais l'effet de la valeur K0 sur la charge de rupture est faible dans les cas typiques. Les résultats théoriques sont comparés aux résultats des tests-modèles de l'auteur aussi bien qu'avec d'autres données modéles et pratiques. On trouve une correspondance encourageante et les résultats théoriques fournissent une prévision raisonnable de la charge utile dans les cas considerérés. Les résultats théoriques obtenus pour le sable sont étendus au cas des sols cohérents. Les résultats théoriques sont présentés sous la forme d'abaques d'influence qui peuvent être employés dans des calculs manuels pour obtenir une évaluation approximative de la charge utile pour une large gamme de géométries et de types de sol. L'emploi de ces abaques est illustré a l'aide d'un exemple.
The behaviour of anchor plates in clay
Authors: Rowe R. K. , Davis E. H.
Published: October 2009

The undrained behaviour of anchor plates with a vertical or horizontal axis, resting in a saturated clay, is examined. Theoretical consideration is given to the effects of anchor embedment, layer depth, overburden pressure and breakaway condition as well as anchor roughness, thickness and shape. The influence of these parameters on the failure mechanism and the anchor capacity is discussed. It is shown that in many cases ultimate collapse is preceded by significant anchor displacement and a definition of failure which allows reasonable displacement predictions to be made at working loads is proposed. Model tests for anchors with a vertical axis are reported. A comparison of these results and other published data with the theoretical solutions indicates encouraging agreement. The results of this study are presented in the form of charts which may be used directly in hand calculations for estimating the undrained failure load for anchor plates.

L'article décrit le comportement non-drainé des plaques d'ancrage à axe vertical ou horizontal qui reposent dans l'argile saturée et décrit du point de vue théorique les effets de l'encastrement de l'ancrage, de la profondeur des couches, de la pression du terrain de couverture de la rugosité de l'épaisseur et de la forme de l'ancrage. L'influence exercée par ces paramètres sur le mécanisme de rupture et la charge utile de l'ancrage sont aussi discutées. On démontre que dans beaucoup de cas la rupture finale est précédée d'un déplacement significatif de l'ancrage et on propose une définition de la rupture qui facilitera la prévision raisonnable des déplacements sous charges de service. Un compte-rendu est donné de tests-modèles pour les ancrages à axe vertical. Une comparaison de ces résultats et d'autres données déjà publiées avec les solutions théoriques indique une correspondance encourageante. Les résultats de cette étude sont présentés sous la forme d'abaques qui peuvent être employés de façon directe dans des calculs manuels pour évaluer la charge de rupture des plaques d'ancragé dans des conditions.
Theoretical analysis of the fall cone test
Authors: Houlsby G. T.
Published: October 2009

The fall cone test is widely used as a method for determining the liquid limit of a clay. In the past it has been suggested that the liquid limit test is essentially a strength test, and empirical correlations have been made for the strength at the liquid limit. This Paper presents a theoretical analysis of the fall cone test and a direct calculation of the undrained strength at the liquid limit. The analysis also allows a critical examination of the tolerances specified for the liquid limit device; it is found that the single most important factor affecting liquid limit is cone roughness.

Le test au cône à chute libre est largement employé pour déterminer la limite de liquidité d'une argile. Dans le passé on a supposé que l'essai de la limite de liquidité est essentiellement un essai de résistance et des corrélations ont été établies pour la résistance et la limite de liquidité. Cet article présente une analyse de l'essai au cône à chute fibre et un calcul direct de la résistance non-drainée à la limite de liquidité. L'analyse permet aussi un examen critique des tolérances spécifiées pour l'appareil de cet essai et on conclut que la rugosité du cône représente le facteur le plus important qui affecte la hmite de liquidité.
An experimental study of skin friction around piles in clay
Authors: Chandler R. J , Martins J. P.
Published: October 2009

Load tests on a model pile installed in Speswhite kaolin are described. The soil surrounding the pile was consolidated under a range of stress ratios K, and the pile was loaded under drained conditions in such a way that only shaft friction was generated. Pile installation techniques minimized soil disturbance so that the failure criterion for pile shaft friction could be investigated. The results, based on tests on nine normally consolidated and one overconsolidated sample, show that the angle of shaft friction is independent of the stress ratio in the soil before loading (0·7 <K <1·5), and is only justless than φ′triaxial for normally and overconsolidated kaolin. When loaded axially the lateral stresses on the pile shaft decrease with increasing shaft load for normally consolidated soil, and increase on loading in overconsolidated soil. Differences between adhesion factors α; back-calculated from the model tests and those normally encountered in practice highlight the effects of disturbance caused by most pile installation techniques.

L'article décrit des essais de chargement d'un pieu-modéle mis en place dans le kaolin de Speswhite. Le sol entourant le pieu a été consolidé. successivement à différents rappart des contraintes principles K et le pieu a été chargé dans des conditions drainées de telle fa&cetil;on que seulement du frottement latéral soit mobilisé. La technique d'installation du pieu a minimiser le remaniement du sol de sorte que le critére de rupture par frottement latkral puisse être étudié. Les résultats, basés sur des essais effectés sur onze échantillons normalement consolidés et un échantillon surconsolidé, indiquent que l'angle de frottement sur le pieu est indépendant des rapports de contraintes dans le sol avant chargement (0·7 <K <l·5), et que sa valeur n'est que légérement inférieure à φ′ triaxial dans le cas du kaolin normalement consolidé et surconsolidé. Lors du chargement axial les contraintes latérals sur le fut du pieu décroissent au fur et à mesure que la charge de puits augmente dans du sol normalement consolidé, tandis qu'elles s'accroissent quand ladire charge croît dans du sol surconsolidé. Les différences entre les coefficients de frottement x calcués à parti du modéle et ceux habituellement rencontrts en practique font apparaitre clairement les effets du remaniement causé par laplupart des proédés de mise en oeuvre des pieux.
Double layer theory and compressibility of clays
Authors: Sridharan A. , Jayadeva M. S.
Published: October 2009

The compressibility of pure clays under external load depends not only on the negative charges and crystallite morphology of clay minerals but also on the ion concentration, cation valency, dielectric constant and temperature of the pore fluid. The electrical double layer theory has been used by several investigators to derive the void ratio-pressure relationship of clays. This Paper presents a detailed study with regard to the Gouy—Chapman theory and the compressibility of clays. The relationship between the distance between parallel clay platelets and external pressure is shown to be almost independent of clay type. The surface area represents the clay type in showing the variations in void ratio-pressure (e–p) relationships of different clays. When the concentration of cations in the pore fluid is low, the log e–log p relationship is linear, and the compression index is a direct function of void ratio and independent of clay type. Examination of experimental results of other workers shows the validity of the Gouy—Chapman theory for predicting the e–p relationship qualitatively and, under certain circumstances, quantitatively.

La compressibilité des argiles pures sous charge extérieure dépend non seulement des propriétés mécaniques des minéraux d'argile mais aussi des caractéristiques physicochimiques du fluide interstitiel. La théorie électrique des couches doubles a été employée par plusieurs rechercheurs pour représenter le rapport indice des vides/pression des argiles. Cet article offre une étude détaillée de la théorie Gouy-Chapman appliquée à la compressibilité des argiles. Le rapport entre la distance séparant les feuillets parallèles de l'argile et la pression extérieure est presque indépendant du type de sol. La zone superficielle représente le type d'argile, car elle indique les variations du rapport indice des vides/pressions des différentes argiles. Lorsque la concentration des cations dans le fluide interstitiel est basse le rapport log e/log p est linéaire et l'indice de compression est une fonction directe de l'indice des vides. Le dépouillement des résultats expérimentaux démontre que la théorie Gouy-Chapman est valable pour prédire le rapport e/p qualitativement et aussi quantitativement dans certaines circonstances.
Mechanisms controlling the secondary compression of clays
Authors: Sridharan A. , Rao A. S.
Published: October 2009

This Paper deals with the mechanism controlling the one-dimensional secondary compression behaviour of saturated clay soils. The behaviour of the clays has been explained in the light of the modified effective stress concept which takes into consideration the interparticle attractive and repulsive forces. A non-dimensional secondary compression coefficient is defined as the ratio of the secondary compression per unit of log (time) to the final thickness of the sample for any pressure increment. It is shown that the secondary compression coefficient is directly related to the strength of soil skeleton at particle level which is governed by the modified effective stress concept. Seven organic fluids, water and air of different dielectric properties were used to vary the interparticle forces in the one-dimensional consolidation tests. To confirm the nature of the mechanism, tests were also conducted in which load increments, load increment ratio and void ratio were varied. The rectangular hyperbola method is used to identify the magnitude of secondary compression. The experimental results show that the secondary compression coefficient decreases with increase in effective stress (or strength), with decrease in pressure increment and with a decrease in void ratio.

Le présent article traite du mécanisme régissant le comportement en compression secondaire uni–dimensionnelle de sols argileux saturés. Le comportement des argiles est expliqué en fonction du concept de contrainte effective modifié qui tient compte des forces d'attraction et de répulsion interparticulaires. Un coefficient de compression secondaire non–dimensionnel est défini comme étant le rapport de la compression secondaire par unité de log (temps) et de l'épaisseur finale de l'ećchantillon pour tout incrément de pression. Il est démontré que le coefficient de compression secondaire est directement fonction de la résistance du squelette du sol au niveau particulaire, laquelle est régie par le concept de contrainte effective modifié. Sept fluides organiques, de l'eau et de l'air ayant des propriétés diélectriques différentes ont été utilisés en vue de faire varier les forces interparticulaires darts le cadre des effets de consolidation uni-dimensionnelle. Afin de confirmer la nature du mécanisme, d'autres essais ont également été effectués en faisant varier les incréments de charge, le rapport des incréments de charge et le rapport des vides. La méthode de l'hyperbole rectangulaire a servi à déterminer l'importance de la compression secondaire. Les résultats expérimentaux démontrent que le coefficient de compression secondaire diminue en fonction de l'augmentation de la contrainte effective (ou de la résistance), de la diminution de l'incrément de pression et d'une diminution du rapport des vides.
Stability of unsupported axisymmetric excavations in soft clay
Authors: Britto A. M. , Kusakabe O.
Published: October 2009

The stability of an axisymmetric excavation has been given little attention in the past, even though axisymmetric excavations are common in the construction industry. Analytical upper bound solutions for the failure of an unsupported axisymmetric excavation are presented for conditions where the soil is treated as a rigid plastic material, satisfying the Tresca yield criterion and possessing an uniform undrained shear strength. Wall failure mechanisms are found to be more critical than base failure and combined wall-base failure modes. The width of the failure zone at the surface for the critical wall mechanism is found to be 0·4 times the depth of the excavation. The stability number given by the present analyses is lower than that obtained previously.

On ne s'est guère penché dans le passé sur l'étude de la stabilité d'excavations axisymétriques, bien que ce genre d'excavations soit courant la pratique. L'article présente des solutions analytiques de limite supérieure se rapportant à la rupture d'une excavation axisymétrique non étayée pour des conditions dans lesquelles le sol est considéré comme un matériau plastique rigide dont les propriétés sont conformes au critère d'écoulement de Tresca et qui possède une résistance au cisaillement non drainée uniforme. On constate que les mécanismes de rupture de paroi sont plus critiques que les ruptures profondes et les modes combinés de rupture profonde–rupture de paroi. Dans le cas du mécanisme critique de rupture de paroi, on note que la largeur de la zone de rupture en surface est égale à 0·4 fois la profondeur de l'excavation. Le facteur de sécurité au renversement indiqué dans ces analyses est inférieur à celui qui a été obtenu précédemment.
Geometric softening in triaxial tests on granular material
Authors: Drescher A. , Vardoulakis I.
Published: October 2009

The Paper presents a study of the influence of the deformation mechanism on the softening characteristics of triaxial tests on granular material. The material is treated locally as rigid-plastic with a linear Mohr-Coulomb yield condition. The solutions for the mobilized apparent angle of internal friction are obtained by the approximate method of slices and are expressed in terms of collocational coefficients, defined for an appropriate choice of collocational points of the slices. The determination of the collocational coefficients from the underlying flow rules and mechanism of deformation is presented. The solutions are used for the analysis of experimental records by Deman (1975). The main conclusions are that softening in the triaxial test is due mainly to geometric effects and that moderately slender specimens with non-lubricated end platens yield unsafe values of the friction angle and give an erroneous indication of the extent of material softening.

Dans cet article est étudiée l'influence des mécanismes de déformation sur le caractère radoucissant des tests triaxiaux conduits avec des matériaux pulvérulents. On admet que, localement, le matériau est rigide plastique avec une enveloppe de rupture de Mohr-Coulomb. Les solutions pour l'angle apparent de friction interne sont obtenues par la méthode approximative de l'équilibre par tranches planes. Elles sont exprimées en fonction de certains coefficients de collocation, determinés par un choix approprié des points de collocation le long des tranches. On traite en détail de la détermination des coefficients de collocation à partir de la loi d'écoulement et du mécanisme de déformation. Les solutions sont comparées aux données expérimentales précises de Deman (1975). Les conclusions principales de cette analyse sont les suivantes: le radoucissement observé lors de tests triaxiaux est dû principalement à des effets géométriques; et l'utilisation d'échantillons d'élancement modéré, de pair avec des disques de contact non lubrifiés conduit à une surévaluation de l'angle apparent de friction et à une conception erronée du radoucissment.
An analysis of the California bearing ratio test in saturated clays
Authors: Hight D. W. , Stevens M. G. H.
Published: October 2009

An analysis of the California bearing ratio (CBR) test on saturated clays has been carried out using finite element techniques. The aim was to examine whether the test adequately reflected the stiffness of the clays as this is an important parameter in determiningthe performance of road pavements on clay subgrades. It is shown that the CBR does not correlate consistently with either strength or stiffness. In stiff intact clays, the CBR reflects only undrained strength; in clays compacted wet of optimum, the CBR depends on both stiffness and strength. Recommendations are made to use the full load-penetration curveas well as the CBR in the selection of subgrade or capping layer materials.

Une analyse du CBR a été réalisé sur des argiles saturées en employant des techniques a elements finis. L'objectif était de découvrir si le test retltte de facon satisfaisante le rigidité des argiles, qui represénte un paramétre important pour déterminer le comportement des revêtements de route sur des terrains de fondation argileux. L'article démontre que le CBR n'est correle de maniere logique ni à la résistance ni à la rigidité. Dans des argiles rigides intactes le CBR n'indique que la résistance non-drainée, tandis que dans des argiles compactées d'humidité optimale le CBR dépend à la fois de la rigidité et de la profondeur. On recommandé d'utiliser la courbe de pénétration sous pleine charge aussi bien que le CBR dans la sélection des materiaux pour les sous couches ou pour les couches superficielle.
The influence of vegetation on the swelling and shrinking of clays in the United States of America
Authors: Holtz W. G.
Published: October 2009

Soils subject to swelling and shrinking can be found in most of the states in the continental United States of America, extending from the east coast to the west coast and from the north to the south. The cost of damage to structures placed on these soils is said to exceed the combined cost of all damage caused by earthquakes, tornadoes, hurricanes and floods. A significant portion of volume changes caused by shrinking and swelling can be attributed to the desiccation effects of vegetation. In the more humid areas of the USA, the greater portion of shrinkage is caused by transpiration from vegetation. In the arid and semi-arid parts of the country, evaporation is a major factor but transpiration losses can be very significant, often adversely tipping the damage scale. The effects of vegetation on soil moisture changes are very complex. These involve trees, shrubs and grasses, which may not only draw moisture from the soils, but may also cause changes in soil temperatures, soil chemistry, infiltration of water and soil moisture patterns. Problems associated with the removal of trees and other vegetation should be recognized with regard to damage corrections, new land developments and the establishment of new landscaping.

Des sols exposés au gonflage et au retrait se présentent dans la plupart des états composant les Etats-Unis d'Amérique. De tels sols sont `trouver sur une superficie s'étendant de la côte est à la côte ouest du continent, du nord jusqu'au sud. On dit que le coût des dégâts causés aux édifices bâtis sur de tels sols dépasse celui qui est le résultat de tous les dégâts produits par les tremblements de terre, les tornados, les ouragans et les inondations pris ensemble. Une proportion importante des changements volumétriques causés par le gonflage et le retrait peuvent s'attribuer aux effets dessicatifs de la végétation. Dans les régions plus humides des Etats-Unis la plupart du retrait est causée par la transpiration de la végétation. Dans les régions arides et demi-arides du pays l'évaporation représente un aspect d'importance primordiale, mais les pertes dues à la transpiration peuvent être considérables et sont souvent responsables du déséquilibre qui crée les dégâts. l'influence exercée par la végétation sur les changements dans l'humidité du sol sont très complexes. Les arbres, les buissons et les herbages peuvent non seulement tirer de l'humidité des sols, mais ils peuvent aussi produire des changements en ce qui concerne les temperatures et la chimie des sols, l'infiltration de l'eau et la distribution de l'humidité. Ceux qui sont chargés de corriger les causes éventuelles des dégâts ou d'ébaucher de nouveaux développements affectant les terrains devraient se rendre compte des problèmes entourant l'éloignement des arbres et d'autre végétation aussi bien que des problèmes qui surviennent lors de l'établissement d'un nouveau paysage.
Strength of jointed rock masses
Authors: Hoek E.
Published: October 2009

Jointed rock masses comprise interlocking angular par- ticles or blocks of hard brittle material separated by discontinuity surfaces which may or may not be coated with weaker materials. The strength of such rock masses depends on the strength of the intact pieces and on their freedom of movement which, in turn, depends on the number, orientation, spacing and shear strength of the discontinuities. A complete understanding of this problem presents formidable theoretical and experi- mental problems and, hence, simplifying assumptions are required in order to provide a reasonable basis for estimating the strength of jointed rock masses for engineering design purposes. This Paper summarizes some of the basic information upon which such simplifying assumptions can be made. A simple empirical failure criterion is presented and its application in engineering design is illustrated by means of a number of practical examples.

Des masses jointives de rochers comprennent des particules angulaires enchevêtrees ou des blocs de matiére dure et cassante séparés par des surfaces discontinues enrobées ou non de matiéres de moindre résistance. La résistance de masses rocheuses de ce genre dépend de la résistance des morceaux intacts et de leur liberté de mouvement, qui sont fonctions elles mêmes du nombre, de l'orientation, de I'icartement et de la résistance à la rupture au cisaillement des discontinuites. La compréhension compléte de ce probléme presente des difficultés considérables d'aspect théorique et expérimental, de sorte que des hypotheses simplificatrices sont nécessaires pour avoir une base raisonnable sur laquelle on peut estimer la resistance des masses jointives de rochers en vue de la construction. Cet article résume quelques-unes des données de base sur lesquelles de telles hypothéses simplificatrices peuvent être faites. Un critére de rupture empirique de nature trts simple est donné, son application à la construction étant illustrée au moyen dun certain nombre d'exemples pratiques.
Earthquake-induced stresses in a poro-elastic foundation supporting a rigid structure
Authors: Mynett A. E. , Mei C. C.
Published: October 2009

A fluid-filled poro-elastic foundation supporting a long and rigid structure is subjected to a normally incident Rayleigh wave. For sufficiently low permeability and high frequency, the pore fluid and the solid matrix move together as a single phase, except in a thin boundary layer near the ground surface. Hence the dynamics of most of the porous medium is governed by the usual laws of elastodynamics with effective moduli which depend on both constituent phases. In this Paper, the dynamic stresses and pore pressure beneath the structure are studied. When the structure is small compared to the wave length, the neighbourhood of the structure is approximately quasi-static with time being a parameter only. The analytical method of Muskhelishvili in elastostatics is then applied to obtain the effective stresses near the structure. By mass conservation, the corresponding pore pressure is found immediately. Boundary layer corrections are added to complete the solution. The so-called outer solution presented herein apply also to the pure elastodynamic case without pores, and the method can be easily modified for any large-scale stresses in the background. Scattered waves, being small, are not considered.

Une fondation poroélastique remplie de fluide et supportant une structure longue et rigide a été soumise à une onde de Rayleigh d'incidence normale. Pour une perméabilité suffisamment basse et une frequence suffisamment élevée le fluide interstitiel et la matrice solide se déplacent ensemble comme une seule phase, à l'exception d'une couche mince limite près de la surface du sol. La dynamique de la plupart des milieux poreux est régie par les lois usuelles de l'élastodynamique avec des modules effectifs qui dépendent des deux phases constitutives. Cet article étudie les contraintes dynamiques et la pression interstitielle au-dessous de la structure. Lorsque la structure est de grandeur réduite en comparaison de la longueur d'onde le voisinage de la structure est approximativement quasi-statique, le temps n'étant qu'un paramètre. La méthode analytique de Mushkelishvili dans l'elastostatique est alors appliquée pour obtenir les contraintes effectives près de la structure. La pression interstitielle correspondante est trouvée tout de suite par la conservation des masses. Des corrections des couches limites sont ajoutées pour compléter la solution. La solution dite extérieure présentée dans l'article s'applique aussi aux cas purement élasto-dynamiques sans des pores, et la méthode peut être facilement modifiée pour des contraintes considérables a l'arrière-plan. Les ondes disperses sont négligées, puisqu'elles sont de valeur réduite.