bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
The effects of compaction on retaining walls
Authors: Ingold T. S.
Published: October 2009

It is widely recognized that compaction of fill behind earth retaining structures can induce lateral earth pressures that vary considerably in magnitude and distribution from those predicted using classical earth pressure theory. This Paper presents a simple analytical method which relates induced lateral earth pressures to the effective line loading imposed by compaction plant. Although by no means definitive, the method proposed permits a meaningful assessment of compactioninduced lateral pressures without recourse to complicated mathematical models. Predicted pressures are compared with observed pressures from two case histories, in a third case history the performance of a retaining wall is compared with predictions made using classical theory and the proposed method. A comparison is made between the factors of safety assumed to exist in conventional retaining wall design and those resulting when compaction effects are taken into account.

II est couramment admis que le compactage du remblai derrière les ouvrages de souttnement peut occasionner des poussées de terre latérales qui varient considérablement en valeurs et en par rapport aux poussées calcultes en utilisant la théorie classique sur les poussées des terres. Cet article présente une méthode analytique simple qui compare les pousées latérales des terres et la charge linéaire efficace imposbe par I'appareil de compactage. Bien que nullement définitive, la méthode proposée permet d'évaluer de manière significative les poussées latérales dues au compactage sans qu'il y ait besoin d'avoir recours à des modéles mathématiques compliqués. Les pressions calculées sont comparées aux pressions effectivement enregistrées dans deux cas historiques et, dans un troisième cas, la comportement d'un mur de souténe ment est comparée aux prévisions établies suivant une théorie classique et la méthode proposée. Une comparaison est faite entre les coefficients de sécurité admis lors de la conception de murs de soutènement classiques et les coefficients obtenus lorsque les effets de compactage sont pris en considération.
The use of strain energy as a yield and creep criterion for lightly overconsolidated clays
Authors: Tavenas F. , Des Rosiers J.-P. , Leroueil S. , La Rochelle P. , Roy M.
Published: October 2009

Triaxial, stress controlled, drained tests on four undisturbed, overconsolidated clays from eastern Canada show that the strain energy can be used with advantage to define the limit state surface of such clays since a clear discontinuity in the energy–stress relationship exists for all possible stress paths. Along a K0 stress path the threshold energy, at the limit state, is a linear function of the preconsolidation pressure, i.e. of the vertical effective stress at the limit state. For other stress paths, at a given void ratio, the threshold energy is a function of the stress state at the limit state. Drained creep triaxial tests show that the strain energy is also a good indicator of the creep behaviour of overconsolidated clays. In particular the rate of dissipation of the strain energy is shown to depend essentially on the relative position of the applied effective creep stresses to the limit state surface of the clay.

Des essais triaxiaux drainés à contraintes contrôlées sur quatre argiles surconsolidées intactes de l'est du Canada montrent que l'énergie de déformation constitue un bon paramètre de définition de la surface d'état limite de ces argiles. En effet une discontinuité nette de la relation énergie-contrainte se produit sur tous les chemins de contrainte possibles. Le long d'un chemin de contrainte K0, l'énergie limite, à l'état limite, est une fonction linéaire de la pression de préconsolidation, c'est-à-dire de la contrainte effective verticale à l'état limite. Le long d'autre chemins, à un indice des vides donné, l'énergie limite est fonction de l'état de contraintes à l'état limite. Des essais tri-axiaux de fluage drainé montrent que l'énergie de déformation est aussi un bon indicateur du comportement en fluage des argiles surconsolidées. En particulier la vitesse de dissipation de l'énergie de déformation dépend essentiellement de la position relative des contraintes effectives appliquées pendant le fluage et de la surface d'état limite de l'argile.
Design and operation of an underwater pipeline trenching plough
Authors: Palmer A. C. , Kenny J. P. , Perera M. R. , Reece A. R.
Published: October 2009

An underwater trench 1·5 m deep was required for a pipeline shore crossing in the Canadian Arctic. At the site the sea bottom is soft mud, and the trench would be close to its limit of stability. It was decided to excavate the trench with a large plough, built to a new design which would avoid the difficulties that had been encountered with earlier trenching ploughs. The design uses the principle of the long-beam forestry plough, which gives accurate control of trench depth, and the mechanics of a plough of this type are described. Dimensional analysis was used to develop the similarity conditions that have to be obeyed in model tests of a plough in clay, and the results were used in an extensive programme of model testing, which checked the operation of the plough and was used to refine the design. The full-scale plough was then fabricated, tested in a river delta, and transported to the Arctic, where it successfully excavated the required trench.

Une tranchée sousmarine, d'une profondeur de 1,50 m, était nécessaire pour la pose d'un pipeline dans I'Arctique canadien. Sur le site le fond marin est constitué d'argile tendre, telle que le profil de la tranchée serait voisin de la limite de stebilité du sol. II fut décidé d'exécuter la tranchée avec une charrue de grandes drmensions construite selon une nouvelle conception qui éviterait les difficultés rencontrées avec des charrues traditionnelles. Cette conception repose sur le principe de la “longue poutre” de la charrue forestére, qui permet un contrôle precis de la profondeur de la tranchée. Les principes mécaniques d'une telle charrue sont décrits dans cette présentation. La méthode de I'analyse dimensionnelle a été utilisée pour développer les conditions de similarité auxquelles des essais sur modéle dans l'argile devaient répondre. Les résultats ainsi obtenus furent utilisés durant le programme trés complet d'essai sur modéle, qui permit de vérifier les conditions d'opération de la charrue et d'améliorer des détails de conception. La charrue définitive fut alors construite, essayée dans le delta d'une riviere, et transportée sur le site où elle fut utilisée avec succés pour exécuter la tranchée prévue.
Effect of sand grain shape on interparticle friction; indirect measurements by Rowe's stress dilatancy theory
Authors: Frossard E.
Published: October 2009

The definition of interparticle friction—in Rowe's and Horne's terms—allows us to research effects of petrographic characteristics of sand grains on their mechanical properties in mass, independently of the effect of packing parameters. It is known that this interparticle friction depends on the mineral composition of particles and on the state of their surface chemistry. Quantitative characterization of grain shape allows us to point out the effect of angularity on interparticle friction, for which a physical interpretation is proposed. Some tests results show that Horne's theoretical prediction on maximum dilatancy rate is not verified for highly rounded calcareous particles, thus demonstrating that the sphericity of particles has an effect on the types of assembly strain.

La notion de frottement intergranulaire—au sense de Rowe et Horne—permet de rechercher l'effet des caractères petrographiques des grains de sable sur leurs propriétés mécaniques d'ensemble indépendamment des caractéristiques de l'assemblage constitué par ces grains. On sait que ce frottement intergranulaire dépend de la minéralogie des particules et de l'état physico-chimique de leur surface. La prise en compte quantitative d'indices de forme permet de préciser l'influence de l'angularité des grains sur le frottement intergranulaire, effet dont une interprétation est proposée. Des résultats d'essais montrent que la prédiction théorique de Horne pour le maximum du taux de dilatance n'est pas vérifiée pour des grains très arrondis, ce qui montre que la sphéricité des particules a un effet sur les modes de déformation de l'assemblage.
Surface deflexion in a two-layer elastic medium underlain by a rough rigid base
Authors: Uzan J. , Ishai I. , Hoffman M. S.
Published: October 2009

Computation of surface deflexion and stresses in layered media is often needed in engineering practice, especially in highway design or evaluation and in foundation design. One case which is often encountered is that of a two-layer medium underlain by a rigid base. In this Paper, factors for calculating surface deflexions under a loaded area of any shape, resting on an underlain two-layer elastic system, are presented in tabular form. These factors can be used for constructing influence charts for any case of first-layer thickness, depth of rigid base and modular ratios (from 1 to 10). Two practical cases of calculation, that of the settlement of a foundation on an embankment and that of the deflexion bowl of a pavement, both of which include a rigid base, illustrate the use of the data and the effect of ignoring the existence of either the rigid base or the two-layer system.

Le génie civil a souvent besoin dans la pratique de calculer la déflexion superficielle et les contraintes dans des structures stratifieés, notamment dans le cas de la conception ou de I'évaluation de routes, ou dans celui de laconception des fondations. I1 est fréquent de rencontrer le cas d'un milieu à deux couches reposant sur une couche d'assise rigide. L'article présente sous forme de tableau les facteurs servant au calcul des déflexions superficielles sous une surface chargée de n'importe quelle forme, reposant sur un systéme élastique à deux couches. Ces facteurs peuvent servir à l'etablissement de diagrammes d'influence pour tous les cas d'épaisseur de premiére couche, de profondeur de couche d'assise rigide et de rapports modulaires (de 1 à. 10). Deux exemples pratiques de calcul, celuidutassement dune fondation sur un remblai, et celui d'une cuvette de déflexiond'un corps de chaussée, tous deux comportant une base rigide, illustrent l'application des données et montrent les conséquences de la non prise en compte de la présence d'une couche d'assise rigide ou d'un systéme a deux couches.
A study of vibratory driving in granular soils
Authors: Rodger A. A. , Littlejohn G. S.
Published: October 2009

Two types of vibratory pile driving have been identified by the Authors termed respectively ‘slow’ and ‘fast’ vibrodriving. The occurrence of slow or fast motion is determined by the initial soil density, pile diameter, displacement amplitude and acceleration of vibration. Slow vibrodriving is concluded to be the most widely encountered and the paper, therefore, concentrates on this type of motion. A theory and interactive computer simulation of the case of slow vibratory driving has been developed. The motion is considered to be that of a rigid body subject to viscous—Coulomb side and elasto—plastic end resistance under a combined sinusoidal excitation and static surcharge force. Experimental verification of the theory has been by means of tests on a fully instrumented 0·745 kW (1 hp) model in dry cohesionless soils. The need for further research work to quantify soil resistance and the dependence of this on displacement amplitude and frequency of vibration is stressed. The Authors recommend that this information is obtained from full scale tests using a prototype designed on the basis of the information provided by the present research work.

Deux types de battage de pieux vibratoire ont été identifiés par les auteurs et désignés respectivement par vibrobattage ‘lent’ et vibrobattage ‘rapide’. La ‘lenteur’ ou la ‘rapidité’ du mouvement est déterminée par la densité initiale du sol, le diamètre du pieu, l'amplitude du déplacement et l'accélération des vibrations. Selon les conclusions, le type de vibrobattage ‘lent’ est celui qui se rencontre le plus fréquemment et l'article se concentre donc sur ce type de mouvement. Une théorie et une simulation interactive sur ordinateur du cas du vibrobattage ‘lent’ ont été mises au point. Le mouvement est envisagé comme étant celui d'un corps rigide soumis à une résistance visqueuse, type Coulomb et extrémité élastoplastique, sous l'action simultanée d'une surcharge statique et d'une excitation sinusoïdale. La théorie a été vérifiée expérimentalement par des essais sur un modèle 0·745 kW (1 HP) à instrumentation complète dans des sols secs sans cohésion. L'article insiste sur la nécessité d'effectuer des recherches supplémentaires pour quantifier la résistance du sol et sa dépendance avec l'amplitude du déplacement et la frequence de vibrations. Pour obtenir ces renseignements, les auteurs recommandent d'effectuer des essais a l'échelle à l'aide d'un prototype réalisé sur la base des renseignements obtenus à partir des travaux de recherches actuels.
The elastic displacements of single and multiple underream anchors in a Gibson soil
Authors: Rowe R. K. , Booker J. R.
Published: October 2009

An accurate and economical technique for the analysis of buried footings and multiple underream anchors in a non-homogeneous elastic soil is outlined. The method of analysis may be used for general non-homogeneous, anisotropic elastic soil profiles although, in this Paper, attention is restricted to anchors in a soil whose modulus increased linearly with depth. The behaviour of both isolated underreams and multiple underream systems is examined. Consideration is given to the effect on anchor response of non-homogeneity, anchor embedment, layer depth and Poisson's ratio as well as the number and spacing of underreams. The influence of anisotropy and anchor inclination are also discussed. The results from this study are presented in the form of influence charts which may be used as a hand method for estimating the elastic load-displacement behaviour for general anchor systems to sufficient accuracy for most practical purposes. The use of the charts is illustrated by two examples.

Une technique précise et économique pour l'analyse de semelles enterrées et d'ancrages à bases élargies multiples dans un sol élastique non homogèn est esquissée. Il est possible d'utiliser cette méthode d'analyse pour toutes sortes de profils de sols élastiques anisotropiques, non homogènes, bien que cet article se limite aux ancrages dans un sol dont le module augmente linéairement avec la profondeur. Le comportement de bases élargies isolées et de systèmes à bases élargies multiples est examiné. Il est tenu compte de l'effet que produisent la non-homogénéité, l'encastrement de l'ancrage, la profondeur de la couche et le coefficient de Poisson, ainsi que le nombre et l'espacement des bases élargies sur les réactions de l'ancrage. L'influence de l'anisotropie et de l'inclinaison de l'ancrage est également étudiée. Les résultats de cette étude sont présentés sous la forme de diagrammes d'influence pouvant servir de méthode manuelle pour l'estimation du comportement charge-déplacement élastique de systèmes d'ancrage généraux, le degré de précision étant suffisant pour la plupart des applications pratiques. Deux exemples illustrent l'emploi des diagrammes.
Performance of vertical drains at Queenborough bypass
Authors: Nicholson D. P. , Jardine R. J.
Published: October 2009

The bypass round the town of Queenborough on the Isle of Sheppey, Kent is constructed on soft alluvial clay up to 10 m deep. Where the bypass bridges an existing railway line the approach embankments rise to a height of 7 m above the existing marshland. Embankment construction was started in 1976, but instrument readings indicated that the initial stage of filling could not safely be constructed higher than 3·0 m. Further site investigations were made which included in situ constant head permeability tests performed by reducing the pore pressure at the piezometer cell using recently developed equipment. Analysis showed that vertical drains would be required to accelerate the consolidation and enable the embankment to be completed within the remaining construction programme. Subsequently, two types of vertical drains were assessed during trials in 1978: a 65 mm dia. Sandwick drain and a 300 mm wide AV Colbond fabric strip drain. The Paper compares the consolidation parameters and settlements predicted from laboratory and in situ tests with the field performance of the embankment with and without the vertical drains. Good agreement was found between these comparisons which confirm the predicted decrease in coefficient of consolidation as effective stress exceeded the preconsolidation pressure.

La Route de Déviation autour de la ville de Queenborough sur l'Ile Sheppey, Kent, a été construite sur de l'argile alluvionnaire molle d'une profondeur atteignant 10 mètres. Là où la route de déviation passe au-dessus d'une ligne de chemin de fer existante, les remblais d'approche s'élèvent à une hauteur de 7 m au-dessus du terrain marécageux existant. La construction des remblais a commencé en 1976 mais les valeurs obtenues à l'aide d'instruments de mesure indiquaient que l'on ne pouvait dépasser sans danger 3·0m pour le remblai initial. Une analyse ultérieure a révélé qu'il faudrait prévoir des drains verticaux pour accélérer la cadence de consolidation et pour permettre de terminer les remblais dans les limites du programme de construction portant sur trois ans. Des essais de perméabilité in situ à charge constante ont été effectués en réduisant la pression interstitielle à l'extrémité du piézomètre à l'aide d'un matériel récemment mis au point. Deux types de drains verticaux ont été testés par la suite lors des essais effectués en 1978; il s'agissait du drain du type 'Sandwick' de 65 mm de diamètre, et du drain du type à bande de toile 'AV Colbond', de 300 mm de large. L'article compare les paramètre de consolidation et de tassement, déduits des essais de consolidation en laboratoire et des essais de perméabilité in situ, à la performance sur place du remblai avec et sans drains verticaux. Les comparaisons effectuées révèlent une réduction analogue du coefficient de consolidation lorsque la contrainte efficace dépasse la pression de préconsolidation.
Critical density of sand
Authors: Lindenberg J. , Koning H. L.
Published: October 2009

Although hardly used in theoretical soil mechanics nowadays, critical density still is an important parameter in cases where the flow slide susceptibility of sand deposits has to be investigated. In this Paper two types of triaxial tests, in which the critical porosity of sand is measured, are described. During the first type of test, on dry sand, the volume change is measured. In the second type of test, undrained and stress-controlled on saturated sand, the sudden collapse and liquefaction of the loose samples is observed. The results of the two tests are related to each other by means of calculations and a more safe criterion is derived. In the wet critical porosity the unsafe influences of membrane-penetration and of insufficient saturation are removed. With this method the sudden failure and liquefaction of saturated samples under stress-controlled but completely drained conditions could be explained.

Quoique rarement utilisée à l'heure actuelle dans les travaux théoriques relatifs à la mécanique du sol, la densité critique représente toujours un paramètre important pour les cas où il s'agit d'examiner la susceptibilité au glissement par liquéfaction de dépôts de sable. L'article décrit deux types d'essais triaxiaux dans lesquels la porosité critique de sable est mesurée. Lors du premier type d'essai, sur sable sec, la modification de volume est mesurée. Lors du second type d'essai, non drainé et avec contrôle des contraintes, sur du sable saturé, on observe l'affaissement brutal et la liquéfaction des échantillons meubles. Des calculs sont effectués afin d'obtenir une corrélation entre les résultats des deux essais et d'en déduire un critère plus sûr. Dans le cas de cette “porosité critique mouillée”, les influences dangereuses de pénétration de membranes et de saturation insuffisante sont éliminées. Cette méthode pourrait expliquer l'affaissement brutal et la liquéfaction d'échantillons saturés sous contraintes contrôles avec drainage intégral.
Machine foundatios on deposits of soft clay overlain by a weathered crust
Authors: Gazetas G.
Published: October 2009

Currently available methods to design machine foundations against excessive dynamic displacements assume that the stiffness of the supporting soil is either constant or increases with depth. But frequently, soft normally consolidated clay deposits have stiffer upper crusts due to desiccation and weathering; in such crusts shear modulus and strength decrease sharply with depth. The Paper presents a theoretical study of the coupled horizontal-rotational and vertical vibrations of long massive foundations that carry rotating machinery and are supported by such weathered clay deposits. A key step in the analysis is the determination of the dynamic foundation impedances appropriate for the range of anticipated operational frequencies of the machinery. By utilizing a rational analytical procedure, extensive parametric studies were carried out and are reported in the form of graphs relating normalized impedance functions to crucial non-dimensional factors influencing the response. Particular emphasis is accorded to the effects of the degree and depth of weathering and a numerical example illustrates the direct practical applicability of the graphs.

Les méthodes dont on dispose actuellement pour calculer des fondations de machines sans déplacements dynamiques excessifs admettent que la rigidité du sol support est constante ou qu'elle augmente avec la profondeur. Mais bien souvent, less croûtes supérieures des dépôts d'argile molle normalement consolidée sont plus rigides en raison de la dessiccation et de l'altération; dans le cas de telles croûtes, le module de cisaillement et la résistance à la rupture au cisaillement diminuent brusquement en fonction de la profondeur. L'article présente une étude théorique des vibrations verticales et horizontales-circulaires associées auxquelles sont soumises de longues fondations massives qui portent des machines rotatives et reposent sur de tels dépôts d'argile 'altéré'. L'étape-cléf de l'analyse réside dans la détermination des 'impédances' dynamiques de fondations convenant à la gamme de fréquences opérationnelles prévues pour les machines. A l'aide d'une méthode analytique rationnelle, d'importantes études paramétriques ont été effectuées; les résultats de ces études sont présentés sous forme de graphiques qui représentent les fonctions d'impédances normalisées par rapport aux facteurs critiques adimensionnels qui influencent la réponse. Une importance particulière est accordée aux effets du degré et de la profondeur de l'altération, et l'application pratique directe des graphiques présentés est illustrée à l'aide d'un exemple numérique.
A laboratory simulation of reinforced clay walls
Authors: Ingold T. S.
Published: October 2009

To assess the possibility of using clay fill in the construction of reinforced earth walls a series of simulated wall tests has been carried out using Kaolin clay reinforced with polyethylene mesh. Due to the impracticality of bringing a laboratory model to failure by self-weight only, the simulated walls were failed under the application of a vertical surcharge. To minimize the vagaries of subsequent total stress analyses the surcharge was applied using a rigid platen that has the effect of inducing failure along a preselected plane. Results from these tests are interpreted using simple total stress analyses which relate the surcharge intensity at failure to the geometry and strength parameters of the clay and reinforcement. One of the most critical of these parameters is the soil-reinforcement adhesion which was investigated using both unconsolidated-undrained direct shear and pull-out tests.

Pour évaluer la possibilité d'utiliser l'argile comme matériau de remblai pour la construction de murs en terre armee, toute une série d'essais de simulation de murs a été effectuée en utilisant du kaolin renforcé par un treillis en polyéthylène. Etant donné qu'il n'était pas pratique d'amener un modèle de laboratoire a la rupture sous son propre poids seulement, la rupture des murs simulés a été provoquée par l'application d'une surcharge verticale. Pour réduire au minimum les aléas des analyses de contraintes totales ultérieures, la surcharge a été appliquée à l'aide d'un plateau rigide qui a pour effet d'en-traîner la rupture suivant un plan pré-sélectionné. Les résultats de ces essais sont interprétés par l'intermédiaire d'analyses simples de contraintes totales qui mettent en rapport l'intensité de surcharge à la rupture et les paramètres de géométrie et résistance de l'argile et de l'armature. Parmi ces paramètres, l'un des plus critiques est celui de l'adhésion sol-armature; ce paramètre a été examiné à l'aide d'essais de cisaillement direct non consolidés—non drainés ainsi que d'essais d'arrachement.
Wave-induced stresses in a saturated poro-elastic sea bed beneath a rectangular caisson
Authors: Mynett A. E. , Mei C. C.
Published: October 2009

Sea waves incident on a rigid caisson induce stresses in the sea bed by the direct action of wave pressure and by the vibration of the caisson. Under the assumption that the sea bed is an isotropic poro-elastic half-space saturated with water, the dynamics of the two phases are governed by Biot's equations. To circumvent the difficulties of solving the coupled equations an approximate scheme is applied to achieve an analytic solution. The problem can first be reduced to a series of classical elastostatic problems which can be solved by complex variables, and then corrected for seepage near the mudline. Numerical results are presented.

Des vagues marines qui frappent un caisson rigide engendrent des contraintes dans le fond marin en raison de l'action directe de la pression des ondes et de la vibration du caisson. Si l'on considère le fond marin comme un semi-espace poro-élastique isotrope saturé d'eau, la dynamique des deux phases est régie par les équations de Biot. Afin de contourner les difficultés que présente la résolution des équations couplées, un système approché est appliqué de manière à obtenir une solution analytique. La question peut être ramenée d'abord à une série de problèmes élastostatiques classiques qui peuvent être résolus à l'aide de variables complexes et corrigés ensuite pour tenir compte de l'infiltration à proximité du fond de la mer. Des résultats numériques sont présentés.
Collapse limit states of reinforced earth retaining walls
Authors: Bolton M. D. , Pang P. L. R.
Published: October 2009

The use of systems of earth reinforcement or anchorage is gaining in popularity. It therefore becomes important to assess whether or not the methods of design which have been adopted for such constructions represent valid predictions of realistic limit states. Confidence can only be gained with regard to the effectiveness of limit state criteria if a wide variety of representative limit states has been observed. To clarify the nature of appropriate collapse criteria, over 80 centrifugal model tests of simple reinforced earth retaining walls have been carried out. Collapses due to insufficient friction have been shown to be repeatable and are therefore subject to fairly simple limit state calculations. However, a series of well-instrumented models showed that whereas the first occurrence of ultimate tensile strength in a strand of reinforcement was always reliable and was subject to a conservative limit state calculation after the fashion of Rankine, the ultimate collapse condition was less reliable owing to progressive collapse if the reinforcing elements were brittle or had local weak spots. The long-term limit state of a full-scale reinforced earth structure is even more likely to be associated with the first fracture of some weak bolted joint or localized zone of corrosion. Calculations of such limit states should therefore not include Coulomb wedges or other surfaces of rupture along which the reinforcements are presumed simultaneously to offer their ultimate strength.

L'emploi de systèmes de renforcement ou d'ancrage du sol devient de plus en plus répandu. Il est donc important d'estimer si les méthodes adoptées pour de telles entreprises représentent des prédictions valables d'états-limite réalistes. L'assurance en ce qui concerne l'efficacité des critères d'état-limite ne peut être obtenue qu'après l'étude d'une grande variété d'états-limite typiques. Plus de 80 essais sur modèles centrifuges ont été réalisés sur des murs de soutènement simples renforcés, afin de définir des critères de rupture appropriés. On a démontré que les ruptures dues à une insuffisance de frottement peuvent être reproduites de sorte qu'elles fonds l'objet de calculs d'état-limite assez simples. Cependant, comme des séries de modèles bien instrumentés l'indiquent, bien que le premier cas de résistance à la traction définitive ait été toujours fiable et susceptible de former l'objet d'un calcul d'état-limite prudent suivant la méthode Rankine, l'état de rupture définitif était moins fiable, en raison de la rupture progressive si les éléments de renfort étaient cassants ou avaient des points de faiblesse localisés. L'état-limite à long terme d'une structure complète de sol renforcé sera encore plus probablement associé avec la première rupture de quelque joint faible fixé par boulon ou avec une zone localisée de corrosion. Les calculs d'état-limite de ce genre ne devraient donc pas comprendre des coins de Coulomb ou autres surfaces de rupture où l'on présume que les renforcements atteignent leur résistance définitive simultanément.
The shaft resistance of axially loaded piles in clay
Authors: Potts D. M. , Martins J. P.
Published: October 2009

Most design procedures for estimating pile capacities are empirical in nature, and the mechanism of load transfer from a pile to the soil is not well understood. In this Paper the mobilization of shear stress along a rough pile shaft in normally consolidated clay is considered in terms of the effective stresses acting in the clay. Theoretical predictions of the stress changes which occur in the soil adjacent to the pile shaft on loading are presented and shown to be in good agreement with some experimental results. For drained loading conditions reductions in radial effective stress generally occur, and the peak mobilized angle of shaft friction is shown to be independent of initial soil stresses before pile loading. The validity of the theoretical model is shown and the loading behaviour, drained and undrained, of driven piles is examined. Comparison between these predictions and field data suggests that fabric disturbance caused by pile installation may seriously affect pile capacities.

La plupart des méthodes pour évaluer la résistance des pieux sont de caractère empirique et le méchanisme par lequel la charge est transférée du pieu au sol n'est pas bien compris. Dans cet article on admet que la mobilisation de l'effort de cisaillement le long d'un fût de pieu rugeux dans de l'argile normalement consolidée s'effectue en constaintes effectives dans l'argile. Des prédictions théoriques des changements qui ont lieu dans le sol près du fût de pieu lors du chargement sont présentées comme s'accordant bien avec des résultats expérimentaux. Dans des conditions de chargement drainées les contraintes effectives radiales sont généralement réduites, et il est démontré que l'angle maximum du frottement mis en jeu sur le fût est indépendant des contraintes initiales du sol avant le chargement du pieu. L'article démontre aussi la validité du modèle théorique et examine le comportement sous charge des pieux battus dans des conditions drainées et non-drainées. Une comparaison faite entre ces prédictions et les données des recherches in situ donne l'impression que des remaniements de la structure provoque; par l'installation des pieux peuvent influencer leur résistance de façon sérieuse.
Evapo-transpiration and heaving clays in South Africa
Authors: Williams A. A. B. , Pidgeon J. T.
Published: October 2009

Examples are given of the depth of root systems in the highveld. The heaving clays found in this region can cause extensive damage to buildings. The ranges of soil suction are often in excess of pF 4·2; and in situ methods of measuring it are discussed. The removal of vegetation causes the most significant change in the stress state of the soil, which exceeds any changes which may be caused by building load or excavation for small structures.

Des exemples sont donnés de la profondeur des systèmes de racines dans le highveld. Les argiles gonflantes qui se trouvent dans cette région peuvent produire des dégâts considérables aux bâtiments. Les chiffres pour la suction caractéristique des sols ici dépassent souvent pF 4·2. Des méthodes de mesurer celle-ci in situ sont discutées. C'est l'enlèvement de la végétation qui produit le changement le plus important dans l'état de contrainte du sol. Ce changement qui en lui-même est plus important que n'importe quel changement provoqué soit par une excavation soit par la charge induite par une petite structure.
The influence of vegetation on moisture and volume changes
Authors: Ravina I.
Published: October 2009

Soil moisture and volume changes in bare field soils and in the presence of vegetation are evaluated. In bare fields below the uppermost soil layer, which may dry up relatively fast, moisture may remain practically unchanged for a very long time if shrinkage cracks do not form. Deep-rooting plants can extract water from gradually increasing depths of up to 2–3 m, drying the soil to no lower than wilting moisture content, in general above the shrinkage limit. Accelerated drying rates under hot and dry weather conditions cause shrinkage crack formation in highly expansive soils. Crack formation is enhanced in cropped soils. The majority of shrinkage cracks extend to depths less than 50 cm, although depths of up to 135 cm are reported. Moisture and volume changes are observed to depths of 1·5–2·0m in cracked soils. In the presence of deep-rooting crops the time required to reach maximum cracking volume is significantly shorter and the cracks are deeper and wider.

L'article évalue l'humidité du sol et les modifications volumétriques avec et sans végétation. Dans des champs sans végétation, au-dessous de la couche supérieure du sol, qui peut se dessécher relativement vite, l'humidité peut rester pratiquement inchangée pendant une période très prolongée, à condition que des fissures de retrait ne se forment pas. Des plantes qui s'enracinent profondément peuvent extraire de l'eau à des profondeurs qui s'accroissent progressivement jusqu'à 2–3 m, en desséchant le sol à une valeur qui n'est pas plus basse que celle de la teneur en eau accompagnant la flétrissure et qui est en général au-dessus de la limite de retrait. Des vitesses de dessèchement dans des conditions climatiques chaudes et sèches produisent des fissures dans des sols très expansibles. La formation des fissures est rehaussée dans des sols qui portent des récoltes. La plupart des fissures de retrait atteignent des profondeurs de moins de 50 cm, bien que des profondeurs de jusqu'à 135 cm aient été constatées. Des changements d'humidité et de volume sont observés jusqu'à des profondeurs de 1·5–2·0 m dans des sols fissurés. Avec des récoltes à racines profondes le temps nécessaire pour atteindre le volume maximal de fissuration est significativement plus court et les fissures sont plus profondes et plus larges.
The influence of diagenesis on some index properties of chalk in England
Authors: Clayton C. R. I.
Published: October 2009

The chalk in England is a highly variable material, and much of its variability stems from the wide variety of diagenetic processes which have been identified from lithological studies. This Paper reviews those processes, and presents results of laboratory index tests to determine their significance. The variability of the unweathered chalk is judged on the basis of approximately 600 tests to determine dry density, and 200 Atterberg Limit tests. The influence and extent of a number of diagenetic processes are examined. The degree to which the index properties are predictable (both stratigraphically and geographically) is discussed.

En Angleterre la craie est un matériau qui varie beaucoup. Cette variabilité est le résultat d'une grande variété de phénomènes diagénétiques qui ont été identifiés à partir des études lithologiques. Cet article passe en revue ces phénomènes et puis présente les résultats des essais des propriétés caractéristiques faits dans le laboratoire avec le but de déterminer leur signification. La variabilité de la craie non délitée est évaluée à partir d'environ 600 essais de densité sèche et de 200 essais de limites d'Atterberg. L'influence et la valeur de quelques phénomènes diagénétiques sont examinées. L'article discute aussi comment on peut prédire les propriétés caractéristiques (par les méthodes stratigraphique et géographique).
Time effects on the stress-strain behaviour of natural soft clays
Authors: Graham J. , Crooks J. H. A. , Bell A. L.
Published: October 2009

Laboratory tests on a wide variety of lightly overconsoli-dated natural clays show that important engineering properties such as undrained strength and preconsolidation pressure are time-dependent. Relaxation and step-changing procedures suggest that these properties decrease by 10–20% with a tenfold decrease in the speed of testing. The influence of strain rate on undrained shear strength appears to be independent of soil plasticity, test type or stress history during laboratory reconsolidation. Its influence on stress-compressibility curves from oedo-meter tests is independent of soil plasticity and test conditions. Ageing and delayed compression in clays produce a stiffer arrangement of the soil particles, and a quasi-preconsolidation pressure that is in part available for foundation design. The results from a series of conventional tests and stress-probe tests on two different clays show that yield envelopes in lightly overconsoli-dated natural clays are time-dependent, and contract in p&rime, q-space with increasing time.

Des essais faits en laboratoire sur une grande variété d'argiles naturelles légèrement surconsolidées indiquent que des caractéristiques importantes, telles que la résistance non-drainée et la pression de préconsolidation dépendent du temps. Des méthodes de relaxation et de changement d'étapes donnent l'impression que ces propriétés décroissent de 10% à 20% lorsque la vitesse de l'essai chutede 90%. L'influence de la vitesse de déformation sur la résistance à la rupture au cisaillement dans l'état non-drainé semble être indépendante de la plsticité du sol, du type d'essai et de la déformation précédente pendant la reconsolidation en laboratoire. Son influence sur les courbes de déformation/compressibilité obtenues par des essais à l'oedomètre est indépendante de la plasticité du sol et des conditions de l'essai. La compression retardée et de vieillissement dans les argiles produit un arrangement plus raide des particules du sol et une pression de quasi-préconsolidation qui est en partie disponible pour le calcul des fondations. Les résultats d'une série d'essais conventionnels et d'essais pour étudier la contrainte faits sur deux argiles différentes démontrent que dans les argiles naturelles légèrement surconsolidées les enveloppes de fluage dépendent du temps et se contractent dans l'espace p', qà mesure que le temps s'augmente.
A case history of a foundation problem on soft chalk
Authors: Burland J. B. , Hancock R. J. , May J.
Published: October 2009

The Paper describes some problems encountered with the foundations of a building in Salisbury, England. Excavation for a basement within a coffer-dam led to a piping failure of the chalk in the base which was found to be much softer than expected. This gave rise to fears for the adequacy of the foundations. Large-scale loading tests were carried out to assess the load-settlement characteristics of the foundations. The settlement of the building was observed during and subsequent to construction.
Calculation of elasticities and settlements for long periods of time and high strains from seismic measurements
Authors: Abbiss C. P.
Published: October 2009

Measurements of moduli by shear wave methods are made in short times and for low strains. Calculations of settlements of foundations require data corresponding to longer times and often to greater strains. The time dependence may be described by a mathematical model of the generalized viscoelastic solid where the characteristics are shown by the damping factor (1/Q) as a function of time. (1/Q) is also a known function of strain and so the time and strain dependence of the moduli may be found. Settlement curves are compared with experimental data for loaded pads on boulder clay.

Les mesures des modules par les méthodes employant les ondes de cisaillement sont effectuées pendant de courtes périodes et pour de basses contraintes. Les calculs de tassement des fondations nécessitent des données correspondant à des temps plus longtemps et des contraintes souvent plus élevées. La dépendance du temps peut se décrire par un modèle mathématique d'un solide viscoélastique généralisé où les caractéristiques sont montrées par un facteur d'amortissement (1/Q) en fonction du temps. (1/Q) est aussi une fonction connue de la contrainte, de sorte qu'il est possible de découvrir les dépendances du temps et de la contrainte des modules. Les courbes de tassement sont comparées à des données expérimentales pour des supports chargés sur de l'argile à blocaux.
Trial excavation for underground caverns at Dinorwig power station
Authors: Douglas T. H. , Richards L. R. , Arthur L. J.
Published: October 2009

At the start of construction of the nine main caverns for the Dinorwig power station, a heavily instrumented trial opening of one section of the Machine Hall roof was excavated under controlled conditions as part of the overall design of the rock-support measures. Following excavation, incremental reductions in the installed support loads were made to provide data for assessing support pressures. Observations of rock-mass behaviour were compared with the results of theoretical studies. The results of the trial were used to assist in the assessment of the design of the remainder of the caverns; they enabled significant economies to be made by increasing the rate of excavation and by reducing the overall quantity of support required.

Lors du commencement des travaux pour construire les neuf cavernes principales pour la centrale électrique de Dinorwig, un agrandissement d'essai, équipé d'une gamme grande d'instruments, d'une section du toit de la Salle des Générateurs comme faisant partie de l'ensemble du projet de soutènement des roches. Après l'excavation, des réductions incrémentales ont été faites par les charges de soutien installées, afin d'obtenir des données pour l'évaluation des pressions d'appui. Les observations du comportement des masses rocheuses ont été comparées avec les résultats d'études théoriques. Les résultats de l'essai ont été utilisés pour determiner les hypothèses de calcul des autres cavernes, de sorte que des économies importantes ont pu être réalisées en augmentant la vitesse d'excavation, tout en réduisant la quantité totale des appuis nécessaires.
Rationalization of Skempton's compressibility equation
Authors: Nagaraj T. S , Murthy B. R. Srinivasa
Published: October 2009

Soils primarily being paniculate media, any attempt to understand, interpret, generalize and predict their volume change behaviour would greatly enhance the rational approach to geotechnical engineering problems. This Paper deals with the development of a scientific basis for assessing the volume change response of fine grained, uncemented, normally consolidated, saturated soil systems. A generalized e-log10 p equation has been derived for the compressibility of saturated, normally, consolidated uncemented soil systems based on the Gouy–Chapman diffuse double layer theory. It has been shown that Skempton's compressibility equation is a logical consequence of development from the diffuse double layer theory. At present this equation is extensively employed to obtain the ranges of Cc values of soil systems with only liquid limit water contents known. An engineering approach has been developed in the present investigation to identify the natural systems under equilibrium for any one of the three material states, namely normally consolidated, overconsolidated and cemented. Thus with a knowledge of the initial void ratio e, overburden pressure p and void ratio at liquid limit eL, it is possible to determine the applicability of Skempton's equation for engineering application. The viability of the above approach has been demonstrated with extensive published experimental data.

Puisque les sols sont en premier lieu des matières particulaires, n'importe quelle tentative pour comprendre, interpréter, généraliser et prédire leur comportement en ce qui concerne leur changement de volume améliorerait beaucoup l'étude rationnelle des problèmes de construction géotechniques. L'article décrit le développement d'une base scientifique pour évaluer la réaction de changement de volume de systèmes de sols à fin grain non-cimentés saturés et consolidés de façon normale. Une équation e–log10 p généralisée a été dérivée, basée sur la théorie des couches doubles diffusées de Gouy–Chapman, pour la compressibilité des systèmes de sols non-cimentés saturés et consolidés de façon normale. On a démontré que l'équation de compressibilité de Skempton est le résultat logique de développement de la théorie des couches doubles diffusées. À present on emploie cette équation fréquemment pour obtenir les limites des valeurs Cc des systèmes de sols lorsque seulement la limite de liquidité d'eau est connue. Au cours de cette étude une méthode constructionnelle a été élaborée pour identifier les systèmes naturels en équilibre pour les trois états de la matière, c'-est-à-dire consolidée de façon normale, surconsolidée et cimentée. Ainsi, lorsque l'indice de vide initial e, la pression due terrain de couverture p et l'indice de vide à la limite de liquidité eL sont connus, il est possible de déterminer l'applicabilité de l'équation de Skempton à la construction. La viabilité de la méthode est démontrée au moyen d'abondantes données expérimentales publiées.