bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
A Note on the Stability of Soil Subject to Seepage Forces Adjacent to a Sheet Pile
Authors: Gray Hamilton , Nair Keshavan
Published: October 2009

Synopsis

In this note an approximate but very convenient method for analysing the stability of soil adjacent to a sheet piling against seepage forces is presented. The errors introduced by the approximation are discussed. Graphs facilitating the computation and estimation of errors are presented. A solvedexample is presented to illustrate the method.

The method is based upon a principle analogous to that of St Venant in elasticity coupled with simple analytic solutions of the Laplace equation.

Cette note présente une méthode approximative mais très pratique d'analyse de la stabilitié du sol adjacent à des palplanches centre les forces de filtration. On discute des erreurs causées par l'approximation. Des graphiques facilitent les calculs et les évaluations d'erreurs. Un exemple résolu illustre la méthode.

La méthode est basée sur un principe analogue à celui de St Venant en élasticité associé à des solutions analytiques simples de l'equation de Laplace.
An Apparatus for Forming Uniform Beds of Sand for Model Foundation Tests
Authors: Walker B. P. , Whitaker Thomas
Published: October 2009

Synopsis

An apparatus is described which deposits dry sand over a wide range of porosities. It has been used to prepare beds of sand in a 3 ft diameter container for a series of model pile experiments. Direct measurement of porosity and the results of model pile tests show that the bed is homogeneous and the resulting porosity is reproducible.

On décrit un appareil qui dépose du sable set sur une gamme étendue de porosités. On l'a utilisé pour préparer des couches de sable dans des récipients de 3 pieds de diamètre pour une série d'experiences modèles de pieux. La mesure directe de porosité et les résultats des essais modèles de piéux montrent que la couche est homogène et la porosité obtenue est reproductible.
Stress Analysis of Rock as a ‘No Tension’ Material
Authors: Zienkiewicz O. C. , Valliappan S. , King I. P.
Published: October 2009

Synopsis

A rock mass in its natural state cannot sustain tensions due to the presence of cracks and fissures. Linear, elastic, solutions which indicate regions of tensions are therefore of little significance in real situations. If, however, a solution based on elastic-compression behaviour but permitting no tension can be developed then such a solution will present a valuable ‘bound’ in many real situations from which stability can be assessed. The Paper shows how such solutions can be obtained by use of an iterative ‘stress transfer’ method using a finite element formulation.

In the final solution no tension is present and as statics are satisfied to any degree of approximation required a lower bound on the stability of the rock structure is given.

Examples of a dam, a tunnel and an underground power station are included.

Une masse de rocher à son état nature1 ne peut pas supporter des tensions causées par la présence de crevasses et de fissures. Des solutions linéaires, élastiques qui indiquent des zones de tensions ont done peu de signification dans des situations réelles. Si, cependant, une solution basée sur le comportement élastique à la compression mais ne permettant pas de tension peut être développée une telle solution présentera alors une ‘borne’ de valeur dans les cas de nombreuses situations réelles à partir desquelles la stabilité pourra être évaluée. L'exposé indique comment de telles solutions peuvent être obtenues en utiiisant une méthode itérative de ‘transfert de la contrainte’ utilisant une expression à éléments finis.

Dans la solution finale il n'existe aucune tension et comme la statique est satisfaite à n'importe quel degré d'approximation requise une borne inférieure relative à la stabilité de la structure du rocher est donnée. Des exemples d'un barrage, d'un tunnel et d'une centrale souterraine sont compris.
Field and Laboratory Behaviour of a Lightly Overconsolidated Clay
Authors: Parry R. H. G.
Published: October 2009

Synopsis

An extensive series of flood levées up to 10 ft high is being constructed in Launceston, Australia. The levées rest on a soft clay and a major failure occurred on raising the levées to 7 ft height. An investigation has been made to analyse the failure and recommend on future construction procedure. Laboratory testing showed the soil to be lightly overconsolidated and observations on a full size instrumented test levée indicate that the degree of overconsolidation, although small, influences field behaviour to a marked extent. Total stress analyses gave a factor of safety against general shear failure of 1·60, and an effective stress analysis gave slightly below unity assuming c′ = 0, indicating that critical state conditions may apply. A four stage construction procedure has been recommended on the basis of results from the investigation.

Une série étendue de digues de hauteurs allant Jusqu'à 3,04 m (10 pieds) est en train d'être construite à Launceston en Australie. Les digues reposent sur un argile mou et une rupture de première importance s'est produite lorsque l'on éleva les digues à une hauteur de 2,13 m (7 pieds). Une enquête a été menée pour faire une analyse de la rupture et pour faire des recommendations sur les procédés futurs de construction, Des essais en laboratoire ont fait apparaitre que le sol était légèrement trop consolidé et des observations portant sur une digue d'essai de grandeur nature pourvue d'instruments indiquent que le degré de surconsolidation, quoique réduit, a une influence sur le comportement sur place à un degré notable. Des analyses de la contrainte totale donnèrent un facteur de sécurité par rapport à un défaut de cisaillement général s'élevant à 1,60 et une analyse de la contrainte effective a produit un chiffre légèrement inférieur à l'unité en supposant que c′ = 0, indiquant que des conditions d'état critique e peuvent s'appliquer. Un procédé de construction en quatre stages a été recommandé à partir des résultats de l'enquête.
Les Injections et les Drainages de Fondation de Barrages: en Roches Peu Permeables
Authors: Sabarly F.
Published: October 2009

Resume

Some aspects of the grouting and drainage of dam foundations are considered, with particular reference to rocks of low permeability. The relative merits of grout and drainage curtains are given. The effect of pressure on discharge in Lugeon-type water tests is considered. In certain cases, this discharge varies as the fourth power of the pressure. The opening of joints under pressure effects can account for most of the discrepancies observed between water test results and the amount of cement injected.

The influence of cement grain sizes on groutability is mentioned. The grouting pressures currently used in America and Europe are discussed.

Inevitable movements in arch dams during impounding can completely inhibit the performance of grout curtains if not properly designed.

The effects of grouting and drainage on bank abutment stability are compared. Sundry comments on drainage systems are made.

Quelques aspects des injections et des drainages des fondions de barrages, en particulier en roches peu perméables.

Mérites réciproques des écrans d'injection et de drainage.

Effet de la pression sur les débits des essais d'eau Type Lugeon. Ces débits varient dans certains cas comme la quatrieme puissance de la pression. L'ouverture des fissures sous l'effet de la pression peut expliquer la plupart des divergences observées entre les résultats des essais d'eau et les quantités de ciment injectées.

Influence de la granulométrie des ciments sur l'injectabilite.

Discussion concernant les pressions d'injection utilisées couramment en Amérique et en Europe.

Les mouvements inévitables des barrages voûtes lors de leur mise en eau peuvent faire perdre toute efficacité aux écrans d'injection si ceux-ci sont ma1 disposés.

Effct comparé des injections et des drainages sur les stabilités des rives.

Quelques remarques concernant les dispositifs de drainage.
A Note on the Measurement of Strength in the Undrained Triaxial Compression Test
Authors: Chandler R. J.
Published: October 2009

Synopsis

Misleadingly high strengths may be recorded during undrained triaxial compression tests when failure results in the formation of one or more shear planes. As a result of negative pore pressures which are induced by the uneven distortion of the rubber membrane the deviator stress may increase after the appearance of shear planes. This effect is only likely to be significant for a soil whose ‘correct’ stress-strain relation would show only a small drop from peak to residual, and where the rate of compression is slow enough to allow equalization of pore pressure throughout the specimen.

Des résistances dont les valeurs élevées peuvent être trompeuses peuvent etre enregistrées au tours d'essais triaxiaux à teneur en eau constante lorsque la rupture résulte dans la formation d'un ou de plusieurs plans de cisaillement. Résultant des pressions interstitielles négatives qui sont causées par la distorsion inégale de la membrane en caoutchouc, la contrainte variable peut croitre après l'apparence de plans de cisaillement. Cet effet ne sera seulement probablement significatif que pour un sol dont le rapport tension-déformation ‘exact’ ne mettrait en évidence qu'un léger décroissement de la valeur de pointe à la valeur résiduelle, et lorsque le taux de compression est suffisamment lent pour permettre une égalisation de la pression interstitielle dans tout le spécimen.
A Stero-Photogrammetric Method for Measuring Displacement Fields
Authors: Butterfield R. , Harkness R. M. , Andrews K. Z.
Published: October 2009

Synopsis

A new whole field displacement measuring technique is described which is suitable for measuring planar displacements of any textured plane surface. The method uses ordinary photographs, taken from a fixed camera position, and a development of normal stereo-photogrammetric contouring procedures. Displacement measurements of the order of O·01 mm are possible on the photographic plates used for plotting.

The technique is described in detail and illustrated with displacement contours obtained from a sand model deforming in plane strain.

Une nouvelle technique de mesure du déplacement d'un champ entier est décrite qui convient à la mesure des déplacements planaires de toute sur-face plane présentant une certaine structure. La méthode utilise des photographies ordinaires, prises par un appareil placé à une position fixe, et le développement des procédés normaux des profils stéréophotogrammétriques. Des mesures de déplacements de l'ordre de 0,Ol mm sont possibles sur les plaques photographiques utilisées pour relever les courbes.

La technique est décrite en détail et illustrée au moyen de profils de déplacements obtenus à partir d'une maquette en sable présentant des déformations dans un plan de déformation
Apollo 12 Soil Mechanics Investingation
Authors: Scott R. F. , Carrier W. D. , Costes N. C. , Mitchell J. K.
Published: October 2009

Synopsis

During the sojourn of the second manned space-craft on the moon in Sovember 1969, the astronauts C. Conrad and A. Bean performed a number of tasks of interest from a soil mechanics point of view. They crossed the lunar surface, penetrating it with a variety of objects including core tube sampling devices, and visited an unmanned Surveyor space- craft which had landed on and communicated from the moon 31 months previously. The mechanical behaviour of the lunar soil during these activities has been analysed and is found to be consistent with the properties of a slightly cohesive medium dense granular soil (under lunar gravity) as deduced from previous Surveyor experiments. The grain size dis- tribution and mechanical behaviour of the lunar soil samples which were brought back to Earth are also examined.

Pendant le séjour sur la lune du second engin spatial habité en Novembre 1969, les astronautes C. Conrad et A. Bean exécutérent un certain nombre de travaux relevants de la mécanique des sols. Parmi ceux-ci ils percèrent la surface de la lune et y enfonèbrent un ensemble d'instruments, en parti-culier des tubes de carottier. Ils entreprirent aussi une inspection de Surveyor, engin lunaire non habité qui avait aluni et communiqué avec la terre 31 mois auparavant. Le comportement méchanique du sol lunaire durant ces activités est analysé ici. Ses propriétés peuvent être assimilées à celles d'un sol formé par un milieu granulaire moyennement dense et faiblement cohérent (soumis à la gravité lunaire); elles sont comparables à celles déduites des précé-dentes expériences Surveyor. La granulométrie et les propriétés méchaniques des échantillons de sol lunaire rapportés sont aussi examinés.
Sample Disturbance in the Investigation of Clay Structure
Authors: Barden Laing , Sides Geoffrey
Published: October 2009

Synopsis

The preparation of clay samples to allow the detailed investigation of microstructure inevitably involves some degree of disturbance, introduced by the standard preparation techniques for the electron microscope, polarizing microscope and X-ray diffractometer. The present investigation assesses the influence of such processes as impregnation, grinding, etching, etc. and the results indicate that certain procedures require modification. A simple surface peeling technique is proposed as suitable for minimizing surface disturbance in scanning electron microscope studies. With the polarizing microscope the standard method of sample preparation does not introduce significant errors. In the case of X-ray diffraction studies, surface disturbance caused by grinding does not introduce significant errors in Carbowax impregnated samples, but invalidates the results for air dried samples.

La préparation des échantillons d'argiles pour l'etude détaillée des microstructures met en jeu inévitablement un certain degré de perturbation introduite par les techniques standards de préparation des échantillons pour la microscopic électronique, la microscopie en lumière polarisée, et l'étude de la diffraction des rayons X. La présente étude évalue l'influence de procédés comme le broyage, l'imprégnation, l'attaque chimique etc., et les résultats indiquent que certaines méthodes devraient être modifiées. On propose une simple technique de décapage de surface comme étant appropriée pour minimiser la perturbation de surface lors des études au microscope électronique à balayage. Pour l'emploi du microscope polarisant, la méthode standard de préparation des échantillons n'introduit pas d'erreur significative. Dans le cas des études de diffraction des rayons X, la perturbation de surface crée par le broyage n'introduit pas d'erreurs signifrcatives dans le cas des échantillons imprégnés de Carbowax, mais rend non valables les résultats obtenus avec des échantillons séchés à l'air.
Geotechnical Properties of Ethiopian Volcanic Soils
Authors: Morin W. J. , Parry W. T.
Published: October 2009

Synopsis

Black and red clay soils have formed over Tertiary to Recent basaltic volcanic rocks which cover the greater part of the Ethiopian Plateau. Black clay soils are found in areas with poor drainage and low to moderate rainfall and contain montmorillonite as the principal clay mineral with accessory kaolinite and halloysite. Red clay soils have developed where rainfall is more plentiful and drainage is good, and contain kaolinite and halloysite as the principal clay with accessory montmorillonite.

The black clay soils are more expansive than red soils. Black soils can be divided into low plasticity and high plasticity groups. The high plasticity group requires a smaller amount of clay for equivalent expansion pressure because of a higher percentage of montmorillonite in the clay fraction.

Expansion pressure as well as bearing strength of the subgrade soil should be used in the design of highway structural courses. Expansion pressure may be reduced by allowing expansion to take place or by accepting lower compacted densities and higher moisture content. Highways should be located, where possible, over the less expansive and betterdrained red clay soils.

Des sols d'argiles rouges et noires se sont formés sur les roches volcaniques basaltiques (allant du Tertiaire aux Epoques récentes) qui couvrent la plus grande partie du plateau Ethiopien. On trouve les sols d'argiles noires dans des régions où le drainage est limité et où les précipitations sont de faibles à modérées, et ils contiennent de la montmorillonite comme principal minéral de la série des argiles, avec de la kaolinite et de l'halloysite comme minéraux associés. Les sols d'argiles rouges se sont développés là où les précipitations sont plus abondantes et où le drainage est bon, et ils contiennent de la kaolinite et de l'halloysite comme argiles principaux, avec de la montmorillonite comme minéral associé.

Les sols d'argiles noires contiennent plus de montmorillonite et, en conséquence, ont plus tendance à se dilater que les sols rouges. On peut diviser les sols noirs en groupe à haute plasticité et groupe à faible plasticité. Le groupe à haute plasticité demande une fraction moindre d'argile pour une même pression de gonflement, en raison de son fort pourcentage de montmorillonite dans sa fraction argile.

La pression de gonflement ainsi que la résistance de support du sol de fondation devraient être utilisés dans les calculs de l'assise structurelles des routes. On peut réduire la pression de gonflement en permettant qu'une certaine dilatation se développe, ou en acceptant des densités après compactage plus faibles, et des pourcentages d'humidité plus élevés. On devrait placer les routes, si possible, sur les sols d'argiles rouges qui sont moins expansifs et mieux drainés.
Steady Seepage Through Dams of Trapezoidal Cross Section
Authors: Lo Robert Chung-Yi
Published: October 2009

Synopsis

Rate of seepage and position of exit point of line of seepage are investigated for steady flow through homogeneous-isotropic dams with trapezoidal cross section. Rigorous analytical solutions are not at present available for dams of general trapezoidal shape. A tabulation of a available rigorous solutions is given in Fig. 2.

Rigorous solutions for rate of seepage and position of the exit point of the line of seepage are evauated numerically and presented in graphical for the following cases:

(a) dams with vertical entrance face and zero tailwater (Fig 3 and 5)

(b) dams with horizontal discharge face and zero tailwater (Fig 4 and 6).

An approximate solution is given for dams of general trapezoidal shape by combining the results of the above two cases. The accuracy of this solution is discussed.

On a étudié le débit d'infiltration et la position des sorties des lignes d'infiltration dans le cas de l'écoulement constant au travers de barrages homogènes isotropes de section trapèzoidale. Il n'y a pas actuellement de solution analytique rigoureuse pour les barrages de forne trapèzoidale quelconque. On donne une table de solutions rigoureuses connues. en Fig. 2.

On a évalué numériquement les solutions rigoureuses du débit d'infiltration et la position des sorties des lignes d'infiltration, et on présente les résultats sous forme graphique dans les cas suivants:

(a) barrages à d'entrée verticale et en absence d'eau d'aval (Fig 3 et 5)

(b) barrages à face de décharge verticale et en absence d'eau d'aval.

On donne une solution approchée dans le cas des barrages à solution trapèzoidale quelconque en combinant les résultats des deux précédents.On discute de l'exactitude de la solution.
A New Ring Shear Apparatus and Its Application to the Measurement of Residual Strength
Authors: Bishop A. W. , Green G. E. , Garga V. K. , Andresen A. , Brown J. D.
Published: October 2009

Synopsis

This Paper describes both the design and principles of operation of a new ring shear apparatus, and its application to the measurement of the residual strength of undisturbed and remoulded samples.

As the test results differ significantly from those obtained in multiple reversal direct shear box tests, a critical examination is made of all possible sources of error in both measurement and interpretation.

The results of tests on five soils, blue London Clay, brown London Clay, Weald Clay, a Norwegian clay and the Cucaracha Shale from Panama, are presented and discussed in relation to other published residual strength data from tests on these materials. The factors controlling the brittleness of soils tested under drained conditions are examined.

Cet article décrit à la fois la conception et les principes d'opération d'un nouvel appareil de mesure du cisaillement circulaire par torsion, et de son application à la mesure des résistances résiduelles d'échantillons non pertubés et remoulés.

Comme les résultats des essais diffèrent d'une manière significative de ceux obtenus lors d'essais multiples effectés dans une boîte de cisaillement renversé direct, on donne une analyse critique de toutes les sources d'erreurs possibles à la fois dans les mesures et dans leur interprétation.

Les résultats d'essais sur cina sols: arsdle bleu de Londres, argile brun de Londrks, argile de Weald, argile Norvégien et schiste Cucaracha de Panama, sont présentés et discutés par rapport aux autres résultats d'essais de résistance résiduelle publiés sur ces matériaux. On examine les facteurs qui contrôlent la fragilité de ces sols dans des conditions de drainage.
Undrained Creep Behaviour of a Coastal Organic Silty Clay
Authors: Arulanandan K. , Shen C. K. , Young R. B.
Published: October 2009

Synopsis

Stress controlled laboratory test data on the creep behaviour of a coastal organic silty clay under undrained conditions at different isotropic consolidation pressures and stress levels are reported. During undrained creep the sustained deviator stress was maintained at 90, 70, 50 and 30% of the ultimate deviator stress determined in normal strength tests. The pore pressures developed during creep have been shown to be due both to the distortional stress and also to the secondary compression effect. It is considered that any theory developed for the prediction of stress paths for undrained strength and creep behaviour of sensitive soils should take into account the pore pressures developed during secondary compression under zero deviator stress. The magnitude of pore-water pressure build-up during secondary compression is shown to be time and structure dependent.

On donne les résultats d'essais au laboratoire, sous contrainte contrôlée, sur la tendance au fluage d'ne argile limonique organique côtière, en absence de drainage, à des pressions de consolidation isotrope variables et à des niveaux de contrainte variables. Lors du fluage en absence de drainage, le déviateur soutenu a été maintenu à 90, 70, 50, et 30% du déviateur terminal tel que déterminé dans des essais normaux de résistance. On a montrié que les pressions de pore qui se sont développées lors du fluage étaient dues à la fois à la contrainte de distorsion et à l'effet de compression secondaire. On considère que toute théorie développée pour prédire les trajectoires de contrainte pour la résistance en absence de drainage et la tendance au fluage de sols sensibles devrait tenir compte des pressions de pore qui se développent lors de la compression secondaire sous déviateur nul. On montre que la grandeur de l'accumulation de la pression d'eau de pore, lors de la compression secondaire, est un phénomène qui dépend du temps et de la structure.
Naturally cemented sensitive soils
Authors: Sangrey D. A.
Published: October 2009

Many extremely sensitive or quick clay soils, particularly but not only those found in Canada, show characteristics of natural cementation bonding between particles. These soils include not only the brackish-marine Leda-type clay deposits but also fresh water varved clays, deep marine clays and others. Although the causes of cementation may vary, the mechanical behaviour of these soils is similar.

The unique strength characteristic of naturally cemented soils is a yield curve, defined by breakdown of cementation, which is independent of the classical effective stress patterns of yielding or failure for soils. At low stresses the influence of cementation is to increase strength and resistance to deformation. The cementation yield curve can be generalized in sections, a limit at a constant value of mean normal stress intersecting a limit of shear stress or stress difference. This part of the yield curve is often at a constant value of shear stress over a large range of normal stress. Tensile strength is small.

Strains up to yield, both volumetric and distortional, are small and approximately linear functions of mean normal stress and shear stress respectively. Examples for a variety of naturally cemented soils demonstrate that anisotropy and nonhomogeneous effects such as fissures and varves are important.

De nombreux sols d'argile fluide ou extremement sensibles, et en particulier—mais non pas exclusivement—ceux que l'on trouve au Canada, montrent des caractéristiques de liaisons de cémentation interparticulaires. Ces sols comprennent non seulement les dépôts saumâtres marins argileux Leda, mais également les argiles stratifiées d'eau deuce, les argiles marines profondes, et d'autres. Bien que les causes de la cémentation puissent varier, ces sols se comportent d'une manière très semblable au point de vue mécanique.

La caractéristique unique de résistance de ces sols naturellement cémentés consiste en une courbe d'écoulement, définie par une rupture de la cémentation, indépendante des schémas classiques des contraintes efficaces lors de 1'écoulement ou de la rupture des SOIS. Sous de faibles contraintes, l'influence de la cémentation est d'augmenter la résistance à la déformation. La courbe d'écoulement de cémentation peut être généralisée en des sections où une limite à valeur constante de la contrainte normale movenne couoe une limite de la contrainte de cisaillement ou he la différence des contraintes. Cette partie de la courbe d'écoulement est souvent atteinte pour des valeurs constantes de la contrainte de cisaillement sur un large domaine de contraintes normales. La résistance à la tension est faible.

Les déformations jusau'à l'écoulement—aussi bien volumétriques que distortionelles—sont faibles et sont des fonctions approximativement 1inéaires de la contrainte normale moyenne et de la contrainte de cisaillement moyenne, respectivement.

Des exemples couvrant une variété de sols naturellement cémentés démontrent que les effets d'anisotropie et d'hétérogénéité telles que les fissures et les strates, sont importants.
Prediction of undrained deformations and pore pressures in weakclay under two embankments
Authors: Raymond G. P.
Published: October 2009

The undrained foundation performance of two embankments, one on a varved clay and one on a sensitive Leda-type clay, is presented with theoretical reasoning for the observed behaviour. In addition, the laboratory and field test results are presented and the undrained properties selected.

The undrained stress-strain properties used in the analyses were obtained by combining the consolidated undrained failure index (axial stress difference/axial failure stress difference)-strain relationship with the in situ soil strengths. The pore pressure coefficients A were obtained from triaxial tests done using an initial hydrostatic effective confining pressure, ½–¾ of the preconsolidation pressure.

The undrained soil properties were used in conjunction with a finite element computer program which can deal with non-linear cross-anisotropic elasticelements. The choice of undrained properties made is substantiated by a comparison of the predicted and field performance of the embankment foundations. Both undrained settlements and generated excess pore pressures are discussed and conclusions are drawn regarding the selection of the undrained properties and the desirability of accounting for the non-linear nature of the stress-strain relationship.

On présente les résultats d'une analyse des fondations non drainées de deux remblais executés l'un sur une d'argile stratifiée, l'autre sur une argile sensible au remaniement du type Leda, ainsi qu'une justification théorique des comportements observés. En outre, on présente les résultats d'essais au laboratoire et in situ, ainsi que les caractéristiques non drainées retenues.

Les caractéristiques non drainées contrainte-déformation dont on s'est servi lors des analyses ont été obtenues en combinant la relation: critère de rupture non drainée sur échantillon consolidé (différence des contraintes axiales/différence des contraintes axiales à la rupture)-déformation, aux résistances des sols in situ. On a obtenu ies coefficients de pression interstitielle A à partir des essais de compressions triaxiales que l'on a effectués en se servant d'une pression hydrostatique effective initiale égale à ½-¾ de la pression de préconsolidation.

On a utilisé les caractéristiques non drainées du sol concurremment avec un programme sur ordinateur utilisant la méthode des éléments finis, pouvant tenir compte d'éléments élastiques anisotropes non-lindairés s'entrecroisant. Le choix des caractéristiques non drainée est justifié, au moyen d'une comparaison entre le comportement prévu et réel des remblais. On présente une discussion des tassements non drainée et de l'accroupement de pressions interstitielles correspondant, et on tire des conclusions sur le choix des caractéristiques non drainée et sur la necessité de tenir compte de la nature non-linéaire des relations contrainte-déformation.
The mechanical behaviour of frozen earth materials under high pressure triaxial test conditions
Authors: Chamberlain E. , Groves C. , Perham R.
Published: October 2009

The paper decscribes an investigation of the effects of confining pressure on the shear strength of frozen soil. Triaxial compression tests were conducted on two ice-saturated frozen soils to a confining pressure of 40 kip/sq.in.at – 10°C. The shear strength was observed to change with increasing mean stress in three distinct regions. At low mean stresses the shear strength remained constant or increased, at intermediate mean stresses the shear strength decreased, and at high mean stresses the shear strength increased. It is suggested that interpatricle friction and particle interlocking, unfrozen water content, pressure melting, and the ice/water phase change are the factors that most influence the triaxial compression behaviour of frozen soils.

La communication décrit une recherche relative aux effets de la pression latérale sur la résistance au cisaillement des sols gelés mesurée au triaxial. On a effectué des essais triaxiaux sur deux sols saturés gelés avec une pression latérale de 40 ksi à – 10°C. On a constaté qui'll y a trois possibilités de vaiation de la résistance au cisaillement avec l'augmentation de la contrainte moyenne. Aux faibles valeurs de contrainte moyenne. la réistance au cisaillement reste constante ou augmente, pour les valeurs intermédiatires de la contrainte moyenne, la résistance au cisaillement décroît et pour les grandes valeurs de la contrainte moyenne, la résistance au cisaillement augmente. On estime que les principaux facteurs an qui influencent le comportement des sols gelés en compression triaxiale sont le frottement intergranulaire, l'enchevêtrement des particules, le pourcentage d'eau non gelée, la pression de fusion de la glace et le changement de phase glace-eau.
Pore pressure changes and the delayed failure of cutting slopes in overconsolidated clay
Authors: Vaughan P. R. , Walbancke H. J.
Published: October 2009

Failure of slopes cut in overconsolidated clay may be delayed by the rate of equilibration of pore pressure after excavation. Other mechanisms, such as decrease in drained strength with time, have been suggested as reasons for delayed failure. Previous studies of cutting slopes in the London Clay have suggested that equilibration of pore pressure is relatively rapid and that other mechanisms control eventual failure. Recent observations of pore pressure in a cut slope nine years after excavation suggest that equilibration of pore pressure may be the principal mechanism controlling delayed failure in the London Clay. The studies made of failures in London Clay slopes have played a significant part in the general study of long-term failure of cut slopes in clay, so this conclusion has some general implication.

La rupture des talus découpés dans de l'argile surconsolidée peut être retardé par la vitesse d'équilibrage de la pression interstitielle après excavation. D'autres mécanismes tels que la réduction de résistance drainée avec le temps ont été suggérés pour expliter les ruptures à long terme. Des études antérieures de talus découpés dans l'argile de Londres ont suggéré que l'équilibrage de la pression interstitielle est relativement rapide et que d'autres mécanismes régissent une rupture éventuelle. Des observations récentes de pression interstitielle dans un talus neuf ans après son excavation suggèrent que l'équilibrage de la pression interstitielle peut être le principal mécanisme régissant la résistance à long terme dans l'argile de Londres. Etant donné que les études des ruptures de talus dans l'argile de Londres ont joué un rôle important dans l'étude générale de la résistance à long terme de pentes taillées dans l'argile, cctte conclusion s'avère être d'un intérêt général.
The effect of increasing strength with depth on the bearing capacity of clays
Authors: Davis E. H. , Booker J. R.
Published: October 2009

By means of the theory of plasticity, solutions are obtained to the problem of bearing capacity of clay (φ=0) which is inhomogeneous in the vertical direction only. It is shown that the rate of increase of cohesion with depth plays the same role as density plays in the bearing capacity of homogeneous cohesive-frictional soils. When considered in relation to reclamation of swampy areas by sand filling, the results suggest that only very flat slopes of the edge of the filling are possible without the creation of a mud wave. The bearing capacity of rigid strip footings is shown to depend markedly on the breadth, and to a small extent on the roughness of the underside of the footing. The analysis can also be applied to the stability of embankments on soft soils. Finally, comparison between the plasticity and slip circle solutions reveals very serious overestimates in the latter when inhomogeneity dominates.

Au moyen de la théorie de la plasticité on trouve des solutions au problème de portance de l'argile (φ= 0) non homogène dans le sens vertical seulement. On démontre que le taux d'accroissement de la cohésion avec la profondeur tient un rôle équivalent à celui de la densité pour la portance de sols homogènes cohérents et ayant du frottement.

Si on les étudie en vue de l'utilisation des régions marécageuses par remblayage au sable, les résultats obtenus semblent suggérer que seules des pentes très plates en bordure du remblai sont acceptables pour éviter des vagues de boue. On montre que la portance de semelles filantes rigides dépend de façon notable de la largeur, et à un degré moindre de la rugosité de la semelle. On peut analyser de la même manière la stabilité des remblais sur sols mous. Enfin, la comparaison entre les solutions en plasticité et par cercles de glissement, révèle une surestimation très sérieuse de ces dernières lorsque l'hétérogénéité est importante.
Methods for investigating the strength characteristics of a lunar soil simulant
Authors: Melzer K.-J.
Published: October 2009

During research aimed at predicting the performance of the US Lunar Roving Vehicle on the moon, engineers at the US Army Engineer Waterways Experiment Station used a lunar soil simulant, the strength characteristics of which had to cover the possible strength range of the actual lunar soil. Three test methods for evaluating the strength characteristics of the simulant are described; these in turn are related to such basic properties as density and relative density. The friction angle for very low normal stresses, necessary to simulate lunar gravity conditions, was determined by a modified triaxial test technique. Cohesion was evaluated by trenching tests, which had been used successfully on the lunar surface during the Surveyor programme. Finally, tests were conducted with a cone penetrometer to establish relations between cone penetration resistance and relative density of the simulant. The results of the tests are described briefly.

Dans les recherches effectés pour prévoir le fonctionnement du véhicule américain parcourant la surface de la lune (US Lunar Roving Vehicle—LRV), des ingénieurs de la ‘US Army Engineer Waterways Experiment Station’ ont utilisé un matériau simulant le sol lunaire dont les caractéristiques de résistance recouvrait la gamme possible des résistances du sol lunaire réel. On décrit trois méthodes d'essai pour évaluer les caractéristiques de résistance du matériau simulant; ces caract´eristiques, à leur tour, sont rapportées à des propriétés de base telles que la densité et la densité relative. On a utilisé une technique d'essai triaxial modifiée pour déterminer l'angle de frottement pour des contraintes normales très faibles, nécessaires pour simuler les conditions de pesanteur lunaire. La cohésion des matériaux fut évaluée par la méthode de creusement de tranchée, utilisée avec succès sur la surface lunaire pendant le programme ‘Surveyor’. Enfin on a proédé à des essais avec un pénétromètre à cône pour établir des rapports entre la résistance à la pénétration du cône et la densité relative du matériau simulant. Les résultats des essais sont décrits sommairement.
Transmission electron microscopy of clay structure
Authors: Bryant A. H.
Published: October 2009

This Paper describes some aspects of the transmission electron microscopy of the structure of clays. The freeze-drying of clay samples, making of carbon replicas of clay surfaces and particles, and the printing of micrographs from positives rather than negatives are discussed. Fine surface details of individual clay particles can be readily observed and worthwhile information on the structure can be obtained. Perhaps the best use of the transmission electron microscope is in conjunction with a scanning electron microscope where the high resolving power of the transmission electron microscope complements the ability of the scanning electron microscope to take pictures of a more three-dimensional appearance.

Cette Communication déacute;crit quelques aspects de l'utilisation de la microscopie électronique par transmission pour l'étude de la structure des argiles. On présente une discussion des techniques de lyophilisation des échantillons d'argiles, de la copie au carbone des surfaces et des particules d'argiles et du tirage de microphotographies à partir de positifs plutôt que de négatifs. On peut observer très clairement des détails de surface extrêment fins des particules d'argiles, et on peut obtenir des renseignements importants sur leur structure. La meilleure utilisation de la microscopie électronique par transmission est peut-être obtenue par l'utilisation simultanée de la microscopie électronique à balayage, lorsque le pouvoir séparateur très élevé du microscope électronique par transmission complète les possibilités du microscope électronique à balayage de fournir des images donnant des renseignements à l'échelle tri-dimensionelle.
Soil compaction by impact
Authors: Scott R. A. , Pearce R. W.
Published: October 2009

The problems of prediction of the reaction of real soils to intense impact are discussed and the difficulties enumerated. Idealized models are presented to illustrate the parts played by stress wave reaction and by inertia forces associated with elasto-plastic void closure in determining the deceleration of a falling weight and the utilization of the impact energy. The general behaviour of real soils to a specified impact is then reviewed by selecting more specific types of soil and discussing their expected behaviour in the light of the general principles embodied in the idealized models.

Les problèmes de prévision de la réaction des sols réels au contact d'un choc intense, sont discutés et les difficultés énumérées. Des modèles idéalisés sont présentés afin d'expliquer les rôles joués par la réaction d'ondes de contrainte et des forces d'inertie associées à la fermeture de la cavité é’lasto-plastique dans la détermination de la décélération d'un poids tombant et l'utilisation de l'énergie de choc. Le comportement des sols réels à la suite d'un choc particulier est alors examiné en sélectionnant des types de sols spécifiques et en discutant le comportement prévu compte-tenu des principes généraux établis dans les modèles idéalisés.
A field trial of the reinforcing effect of a stone column in soil
Authors: Hughes J. M. O. , Withers N. J. , Greenwood D. A.
Published: October 2009

The load-settlement relationship for plate loading of an isolated stone column in soft clay was predicted prior to field testing. The column was constructed by vibro-replacement and, after the test, was excavated to check its dimensions. The theory used was proposed on the basis of laboratory model tests by Hughes and Withers (1974). The purpose was to verifv the theory on a field scale. A standard site investigation supplemented by Cambridge and Ménard pressuremeter tests provided basic soil parameters. The ultimate column load depends on the friction angle of the gravel used to form the column, the size of the column formed and the restraint of the clay on the uncemented gravel. To predict the load-settlement curve the essential radial stress-strain data for the clay were obtained from a Cambridge pressuremeter. The prediction is excellent if allowance is made for transfer of load from column to clay through side shear and correct column size. Accurate estimation of column diameter is the major factor influencing the calculation of ultimate load and settlement characteristics. The column improved substantially the bearing capacity of the natural soil.

La relation charge-tassement pour un essai à la plaque d'une colonne en Pierre, isolée, dans l'argile molle, a été prévue avant l'essai in situ. Suite à l'essai, la colonne construite par la méthode de vibro-remplacement, a été excavée afin de vérifier ses dimensions La théorie utilisée est à la base d'essais sur modèle de laboratoire, d'après Hughes et Withers (1974). L'objectif a été de vérifier cette théorie à l'échelle du chantier. Une reconnaissance classique du terrain, complétée par des pressiomètres de Cambridge et Ménard, ont fourni les caractéristiques du sol. La charge limite de rupture d'une colonne, dépend de l'angle de frottement du gravier qui la forme, de sa taille et de la contrainte de l'argile sur le gravier non-cimenté. Afin de prévoir la courbe de charge-tassement, l'information essentielle de contrainte-déformation, a été obtenue à l'aide du pressiomètre de Cambridge. La prévision est excellente, si l'on tient compte du transfer de la charge, de la colonne à l'argile, grâce au cisaillement latéral et la taille exacte de la colonne. Une estimation précise du diamètre de la colonne, est le facteur principal pouvant influencer le calcul de la charge de rupture et du tassement. La colonne a considérablement amélioré la force portante du sol réel.
Boundary conditions, anisotropy and sample shape effects onthe stress-strain behaviour of sand in triaxial compression and plane strain
Authors: Green G. E. , Reades D. E
Published: October 2009

Tests are reported concerning the effects of anisotropy on the stress-strain characteristics of a sand and the influence of a comparatively simple form of three-dimensional testing apparatus on the measured stress-strain behaviour of samples.

The stress-strain characteristics in vertical triaxial compression tests on cylindrical samples of 3·9 in. diameter and 4·1 in. in height and on cuboidal samples 3·3 in. high, 3·0 in. long and 2·3 in. wide, with two 0·010 in. thick lubricated membranes at each end, were found to be identical for samples at a given initial porosity, independent of the sample shape.

Vertical and horizontal plane strain and horizontal triaxial compression tests were conducted in the ISC apparatus developed by Green (1969, 1971). It was found that the use of undersized rigid platens affected the stress-strain characteristics in the direction of the undersized platens. Groups of horizontal triaxial compression and plane strain tests demon-strated that both loose and tamped dense samples were essentially isotropic with respect to strength, but were more compressible in the horizontal direction.

On décrit des essais concernant les effets d'anisotropie sur les caractéristiques contrainte-déforma- tion d'un sable et l'influencel d'une forme relative- ment simple d'un appareil d'essai á trois dimensions, sur le comportement d'échantillons au point de vue de contrainte-déformation.

On a découvert que les caractéristiques contrainte-déformation pendant des essais de compression triaxiale verticale sur des échantillons cylindriques ayant 3·9 in. de diamétre et 4·1 in. de hauteur, et sur des échantillons cuboldes ayant 3·3 in. de haut, 3·0 in. de long et 2·3 in. de large, avec á chaque extrémité deux 0·010 in. d'épaisses membranes lubrifiées, étaient identiques pour les échantillons d'une porosité initiale donnée, indépendants de la forme de l'échantillon.

On a réalisé des tests de déformation plane verticale et horizontale et de compression triaxiale horizontale, dans l'appareill ISC exploité par Green (1969, 1971). On a découvert que l'utilisation de platine rigide, sous-dimensionnee, affectait les caractéristiques contrainte-déformation dans la direction de la platine sous-dimensionée. Des groupes d'essais de compression triaxiale horizontale et de déformation plane, ont demontre que les échantillons laches ainsi que les échantillons tassés dense, étaient essentiellement isotropes quant à la résistance, mais étaient plus compressibles dans la direction horizontale.
Anisotropic elastic deformations in laboratory tests on undisturbed London Clay
Authors: Atkinson J. H.
Published: October 2009

Anisotropic elasticity may be considered as a suitable mathematical model for the small strain deformation behaviour of an overconsolidated clay. The predictions of the model will be compared with the results of some laboratory compression tests on samples of undisturbed London Clay from the site of the Barbican Arts Centre and it will be seen that the agreement between the model predictions and the test results is satisfactory. The effects of stress and stress history on the elastic parameters for undisturbed London Clay will be investigated by comparing the results of laboratory tests on samples taken from several locations within the London Clay basin.

L'élasticité anisotrope peut être considérée comme un modèle mathématique valable pour le comportement de la déformation d'une argile surconsolidée sous faible contrainte. Les prévisions du modèle seront comparées avec les résultats de quelques essais (de laboratoire) de compression faits sur les échantillons d'argile intacte pris á Londres á l'emplacement du chantier du Barbican Arts Centre, et ilsera montré que l'accord entre les previsions du modèle et les résultats de l'essai est satisfaisant. Les effets de la contrainte et de son histoire, sur les paramètres élastiques pour l'argile londonienne intacte, vont être étudiés en comparant les résultats de tests de laboratoire faits sur des échantillons provenant de plusieurs emplacements dans le bassin argileux londonien.