The Equivalent elastic Constants of Saturated Soils Exhibiting Anisotropy and Creep Effects
Authors: Šuklje L. 
Published: October 2009

Synopsis

In the Paper a review is given of the available solutions based on the theory of elasticity and facilitating the settlement and consolidation prediction in the simple or layered half-space subjected to an arbitrary surface load. The conformity of soil properties to the supposed isotropy and elasticity of the medium has been investigated considering the triaxial test conditions as the experimental base.

The initial pore-pressure coefficient A has been shown to depend on the elastic anisotropy of the sample, on its plastic resistance, on the thixotropic effects appearing at the collapse of the soil skeleton and, in undrained conditions, on the relaxation effect.

Equivalent elastic constants enabling an approximately correct calculation of end settlements should satisfy, in triaxial tests, the conditions of equal volume as well as distortional strains; thereby the secondary time effects should be taken into account.

The anisotropy affects considerably the immediate settlement. Nevertheless, the probable development of distortional strains due to the increasing intergranular stresses and to the distortional creep can be predicted from the consolidation curve data.

Accounting for creep effects the isotaches method has been applied to the spheric consolidation of samples exhibiting no or moderate anisotropy; and the possibility of using the results of such an analysis in the prediction of the spheric consolidation of isolated layers has been discussed.

The large applicability of Mandel's consolidation charts as well as its restriction have been treated, and the usefulness of model studies for layered soils has been emphasized.

Dans l'article l'auteur présente un bref aperçu sur les solutions basées sur la théorie d'élasticité qui facilitent le calcul des tassements et de la consolidation dans l'espace semi-infini simple ou stratifié.

L'applicabilité des propriétés des sols à l'isotropie et à l'élasticité supposées dans les solutions a été recherchée; les conditions des essais triaxiaux y ont été prises comme base expérimentale.

On a montré que le coefficient initial des pressions intersticielles dépend de l'anisotropie élastique de l'échantillon, de sa résistance plastique, des effets thixotropiques intervenant à la rupture éventuelle de la structure des grains et, dans les conditions non drainées, de l'effet de relaxation.

Les constantes élastiques équivalentes facilitant un calcul approximatif des tassements finals, doivent correspondre, aux éssais triaxiaux, aux conditions des déformations sphériques et déviatoriques égales; les effets secondaires de temps y doivent être pris en considéation.

Le tassement immédiat est considérablement influencé par l'anisotropie. Néanmoins, le développement probable des déformations déviatoriques dû aux contraintes intergranulaires croissantes et au fluage déviatorique, peut être prévu à la base des données des courbes de consolidation.

Tenant compte des effets de fluage la méthode d'isotaches a été appliquée à la consolidation spherique des échantillons isotropiques ou de tels dont l'anisotropie n'est que modérée. La discussion porte à la possibilité d'utiliser les résultats d'une telle analyse pour prévoir la consolidation sphérique des couches isolées.

La large applicabilité des diagrammes de consolidation présentés par Mandel ainsi que ses limites ont été traitées, et l'utilité des études en modèle réduit pour les sols stratifiés a été mise en évidence.