bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Static and dynamic lateral deflexion of piles in non-homogeneous soil stratum
Authors: Krishnan R. , Gazetas G. , Velez A.
Published: October 2009

The Paper presents the results of a systematic parametric investigation of the static and dynamic response of single free-head piles embedded in a soil stratum, the modulus of which increases linearly with depth. The study is conducted by means of a dynamic finite-element formulation which accounts for the three-dimensionality of soil deformation while properly reproducing the radiation damping characteristics of the system. The soil is modelled as a linear hysteretic continuum and the excitation consists of a sinusoidally time-varying horizontal force or moment, applied at the pile head. Comprehensive plots of the results are presented in non-dimensional form, for a wide range of the most significant dimension-less groups of problem parameters. For the response of flexible piles, in particular, simple algebraic expressions are developed in terms of the ratio Ep/Es, of the pile and soil moduli. These expressions, being valid for several values of Poisson's ratios of the soil, compare favourably with results from previous studies and are expected to be useful in practical design calculations.

Cet article donne les résultats de recherches paramétriques systématiques sur la réponse statique et dynamique des pieux libres en tête encastrés dans une couche de sol dont le module s'accroît linéairement avec la profondeur. L'étude est basée sur une formulation d'éléments finis dynamiques qui tient compte de la nature tridimensionelle de la déformation du sol, en même temps qu'elle reproduit de façon correcte les caractéristiques d'amortissement du systéme. Le sol est modehsé comme un continuum avec hystérśsise linéaire et l'excitation consiste en une force horizontale qui varie de façon sinusoidale dans le temps appliquée en tête du pieu. Les résultats sont tracés de maniére compréhensive sous une forme non-dimensionnelle pour une grande variété des groupes les plus importants des paramétres sans dimensions caractérisant le probléme. Plus particuliérement pour la réponse des pieux flexibles des expressions simples algébriques sont présentées en fonction du rapport Ep/Es des modules du pieu et du sol. Ces expressions, qui sont valables pour plusieurs valeurs du coefficient de Poisson pour le sol sont supérieures à celles fournies par les etudes précédentes, et on s'attend à ce qu'elles soient utiles pour els calculs pratiques des projects de fondations.
The development of a new hollow cylinder apparatus for investigating the effects of principal stress rotation in soils
Authors: Hight D. W. , Gens A. , Symes M. J.
Published: October 2009

In the wall of a hollow cylindrical specimen under combined axial load, torque and internal and external radial pressures, the magnitude and direction of the major and minor principal stresses can be controlled together with the magnitude of the intermediate principal stress. This Paper describes both the design and principles of operation of a new hollow cylinder apparatus and its application to the investigation of principal stress rotation effects in sands and clays. A discussion is presented of the stress and strain nonuniformities which occur in a hollow cylinder specimen as a result of its curvature and of restraint at its ends. The manner in which these non-uniformities have been minimized, by selection of a sample geometry of 203 mm id. × 254 mm o.d. × 254 mm height and by the use of internal instrumentation, is described. The results of tests on dense Ham River sand are presented to demonstrate the capabilities of the apparatus.

Dans la paroi d'un échantillon creux cylindrique sous une combination de charge axiale, de moment de torsion et de pressions radiales internes et externes la valeur et la direction des contraintes principales majeures et mineures peuvent être controlées en même temps que la valeur de la contrainte principale intermediaire. L'article décrit la construction et les principes de fonctionnement dun nouvel appareil creux cylindrique et son application a l'étude des effets de la rotation de la contrainte principale dans les sables et les argiles. Les non-uniformités de contrainte et de déformation sont discutées qui se produisent dans un échantillon creux cylindrique comme résultat de sa courbure et de la fixation à ses deux extrémités. On décrit méthode par laquelle ces non-uniformitts ont été réduites au minimum par l'adoption d'un échantillon ayant un diamètre interne de 203 mm, un diamtére externe de 254mm et une hauteur de 254 mm, en employant des appareils de mesure placés à l'intérieur. Les resultats de quelques essais faits sur du sable dense type Ham River sont présentés pour démontrer ce dont l'appareil est capable.
Denisty variation inpseudo-steady plastic flow of granular media
Authors: Drescher A. , Michalowski R. L.
Published: October 2009

In the Paper two pseudo-steady problems of plane plastic flow of dilatant material are considered, and the distributions of densities within the deforming regions determined. The kinematic solutions discussed are characterized by dilation occurring exclusively across velocity discontinuity lines, that are treated in the analysis as shocks. The first problem is that of flow of granular material through a hopper, and the kinematic solution suggested by Drescher, Cousens & Bransby (1978) is used. It is shown that in the radial flow zone the density distribution is non-uniform. As a second problem, the indentation of a wedge into a ponderable half-space is considered, and a kinematic solution similar to that proposed by Hodge (1950) is adopted. It is found that regions with different density exist. An upper limit load for the process of wedge indentation is determined, and the solution for weightless material is compared with that given by Shield (1953). A comparison with some of the experimental results obtained by Butterfield & Andrawes (1972) is also given. Further, it is shown that the interpretation of a velocity discontinuity line as a shock in incipient flow problems yields an additional condition imposed on the kinematic admissibility of the solution.

Deux problèmes d'écoulement plastique pseudo-stationnaire sont étudiés en vue de déterminer la répartition de la densité au sein des regions déformées. Les solutions cinematiques sont caracterisées par l'existence d'une dilatance, présente uniquement le long des lignes de discontinuité de la vitesse. La particularité de cette étude est de traiter les discontinuités de la vitesse comme des chocs. Le premier problème est celui de l'écoulement d'un matériau granulaire dans un silo. Utilisant la solution cinématique de Drescher, Cousens & Bransby (1978), on montre que la répartition de la densité dans la zone d'écoulement radial n'est pas uniforme. Le second probleme traite de l'indentation d'un coin dans un demi-plan pesant. Adoptant une solution cinématique semblable a celle proposée par Hodge (1950), on trouve que des regions de densités différentes existent. La solution théorique est comparée avec les resultats expérimentaux obtenus par Butterfield & Andrawes (1972). On determine également une borne supérieure de la force nécessaire pour enfoncer le coin; pour un matériau non-pesant, la borne supérieure est comparée avec celle de Shield (1953). On demontre également que l'interprétation d'une ligne de discontinuité de la vitesse comme un choc, dans les problèmes d'initiation de l'écoulement plastique, conduit à une restriction sur l'admissibilité cinématique de la solution.
Pseudo-static analysis of clay slopes subjected to earthquakes
Authors: Koppula S. D.
Published: October 2009

The Paper presents a solution for the stability of slopes in purely cohesive soils exhibiting a linear variation in shear strength with depth; the strength at the surface is assumed to be greater than zero. The effect of seismicity is included in a quasi-static analysis. It is assumed that the potential failure surface is a circular arc. Taylor's charts and that provided by Gibson & Morgenstern can be derived from this Paper with the incorporation of appropriate assumptions. A series of plots are provided that are of use in the assessment of the stability of slopes in soils whose strength is constant with depth, and/or whose strength varies linearly with depth.

Cet article fournit une solution pour la stabilité des pentes dans des terrains purement cohésifs où la résistance à la rupture au cisaillement varie de façon linéaire avec la profondeur; on admet que la résistance à la surface soit positive et supérieure à zéro. Une analyse quasi-statique comprend aussi l'effet de la séismicité. On admet que la surface de rupture potentielle soit un arc circulaire. Les chartes de Taylor et celle fournie par Gibson et Morgenstern peuvent se dériver de cette analyse, à condition que des assumptions convenables soient introduites. Des tracés graphiques sont présentés qui aideront à évaluer la stabilité des pentes dans des terrains dont la résistance est constante en profondeur, et/ou dont la résistance varie de façon linéaire avec la profondeur.
Possibilites and limitations of finite elements for limit analysis
Authors: De Borst R. , Vermeer P. A.
Published: October 2009

The ability of the 15-noded displacement based finite element to assess accurately collapse loads of soil structures is examined for high friction angles and non-associated flow rules. Solutions are presented for strip and circular footings, for the trap door problem and for the cone penetration test. The last two problems are introduced in order to demonstrate that the method can be used to generate realistic solutions for problems that cannot be solved analytically. The footing problems are treated in order to assess the accuracy and stability of the numerical scheme. The accuracy is shown to be very high, but stability problems occur when non-associated flow rules are applied. In soil mechanics, this constitutes a fundamental problem since this type of instability is of a physical nature rather than of a numerical nature.

L'article examine dans le contexte de grands angles de frottement et de règles d'écoulement non-associées l'utilité d'un système basé, sur les elements finis sur le deplacement de 15 noeuds pour évaluer de façon correcte les charges de ruption des sols. Des solutions du problème sont présentées pour les semelle niantes et circulaires, pour le problème des trappes et l'essai de pénétration statique. Ces deux derniers problèmes sont présentés afin de démontrer que la méthode peut s'employer pour obtenir des solutions réalistes de problèmes qui ne peuvent pas se résoudre de façon analytique. Les problèmes des semelles sont traités afin de pouvoir évaluer la précision et la stabilité du système numérique. On voit que la précision est très satisfaisante, mais des problèmes de stabilité se présentent lorsque les règles d'écoulement non-associées sont appliquées. Dans la mécanique du sol ceci représente un problème fondamental, puisque ce type d'instabilité est de nature physique plutôt que numérique.
Correlations between index tests and the properties of remoulded clays
Authors: Carrier W. D. , Beckman J. F.
Published: October 2009

Correlations have been developed which relate the compressibility, undrained shear strength, and permeability of remoulded clays to their Atterberg limits and activity. The relationships can be used to model a hydraulic fill, such as fine-grained dredged material or mine tailings, prior to deposition. They can also be used to estimate the engineering properties of normally consolidated natural clay, such as marine sediments. The correlations cover a wide range of plasticity index and liquidity index for a wide variety of clays. It was found that the activity plays a major role in the compressibility and undrained shear strength, and is thus also related to the sensitivity of clays. The activity apparently does not affect the permeability, but other factors remain to be investigated. Because compressibility, undrained shear strength, and permeability are interrelated, it can be concluded that if one is known, then the other two can be derived. Hence, these three engineering properties are seen as different expressions of the same physical phenomenon, rather than as independent variables.

Des corrélations ont été dévelopées qui mettent la compressibilité, la résistance à la rupture au cisaillement dans l'état non-drainé et la perméabilité des argiles remaniées en rapport à leur limites d'Atterberg et à leur activité. Ces rapports peuvent s'employer pour modeler un remblai hydraulique comprenant, par exemple, de la matière à grain fin qui a été draguée ou des résidus des mines, antérieurement au dépôt. Ils peuvent aussi être utilisés pour évaluer les propriétés des argiles naturelles consolidées de façon normale, comme représentées, par exemple, par les sédiments marins. Ces corrélations comprennent une gamme étendue des indices de plasticité et de liquidité pour une grande variété d'argiles. On a trouvé que l'activité joue un rôle important dans la compressibilité et dans la résistance à la rupture au cisaillement dans l'état non-drainé, de sorte qu'elle se trouve en rapport à la sensibilité des argiles. Il semble que l'activité n'affecte pas la perméabilité, mais d'autres facteurs restent à examiner. Vu que la compressibilité, la résistance à la rupture au cisaillement dans l'état non-drainé et la perméabilité sont étroitement liées entre elles, on peut conclure que si l'un de ces facteurs est connu, il est possible d'en dériver les deux autres. Ces trois propriétés techniques sont par conséquent regardées comme des expressions différentes du même phénomène physique, plutôt que comme des variables indépendantes.
Rationalized charts for the method of fragments applied to confined seepage
Authors: Griffiths D. V.
Published: October 2009

The Paper presents dimensionless charts for estimating seepage quantity and exit gradients in problems of confined flow. Based on the ‘method of fragments’ (Pavlovsky, 1935; Harr, 1962), the charts represent a simplified approach for obtaining the form factor Φ, which also allows for anisotropic soil permeability. The accuracy of the assumptions inherent in the method is assessed using finite elements. It is concluded that the four charts presented enable reliable estimates of flow rate and exit gradients to be made for a wide range of confined flow problems of practical interest.

Cet article présente des graphiques sans dimensions pour 1'évaluation de la quantitt de percolation et des gradients de sortie pour les problèmes d'écoulement confiné. Basées sur la méthode des fragments (Pav- lovsky, 1935; Harr, 1962), ces graphiques représentent une méthode simplifiée pour obtenir le facteur de forms Φ, qui Gent compte de la perméabilité isotrope du terrain. L'exactitude des assomptions inheréntes dans la méthode est évaluée par l'emploi d'éléments finis. On tire la conclusion que les quatre graphiques présentés permettent des évaluations justes du taux d'écoulement et des gradients de sortie pour une grande variété de problèmes d'écoulement confiné d'intérêt pratique.
High velocity ring shear tests on sand
Authors: Hunger O , Morgenstern N. R.
Published: October 2009

Ring shear tests on sand materials have been carried out to show whether there is a change in the behaviour of these materials at high shearing rates and normal stresses. This question is relevant to the problem of the mobility of large rock avalanches (stürzstroms), but is also of more general academic interest. A ring shear apparatus of unusual, although simple, design has been constructed, capable of achieving circumferential velocities of 2 m/s at normal stresses of up to 200 kPa. Tests were carried out on two types of coarse sand, wet or dry, sand-rock flour mixtures and polystyrene beads. Perfect frictional behaviour was observed in all the tests, uninfluenced by either velocity or normal stress over the entire range of these variables. Change in frictional behaviour due to high rate of shearing therefore cannot be used to explain the high observed mobility of stürzstroms.

Des essais de cisaillement circulaire par torsion ont été effectés afin de découvrir si un changement ait lieu dans le comportement de ces matériaux sous des contraintes normales élevées. Cette question est en rapport aussi avec le probléme de la mobilité des grandes avalanches de rochers (Sturzströme), mais elle posséde également un intérêt théorique plus général. Un appareil de cisaillement circulaire par torsion de nature exceptionnelle mais simple a été construit qui peut atteindre des vitesses de 2m/s sous des contraintes normales jusqu'à 200 kPa. Des essais ont été effectués sur deux types de sable grossier, humide ou sec, des mélanges de farines de sable et de rochers et des perles de polystyrène. Dans tous ces essais on a observé un comportement de frottement parfait qui n'était influence ni par vitesse ni par la contrainte normale sur la gamme entière de ces variables. Il est par conséquent impossible de considérer que le changement dans le comportement de frottement dû à un taux élevé de cisaillement peut expliquer la haute mobilité qu'on a observé dans les avalanches de rochers (Sturzströmc).
Permeability tensor for discontinuous rock masses
Authors: Oda M.
Published: October 2009

Rock masses, which commonly contain a large number of discontinuities, are treated as homogeneous, anisotropic porous media to formulate the corresponding permeability tensor. This has been successfully achieved by introducing a symmetric tensor (crack tensor) which depends only on the geometry of the related cracks (aperture, size and orientation). The principal directions associated with the symmetric crack tensor are coaxial with those of the permeability tensor. The first invariant of the crack tensor is proportional to the mean permeability, while the deviatoric part is related to the anisotropic permeability. These results are well supported by numerical experiments on the permeability of cracked media by Long, Remer, Wilson and Witherspoon. An actual rock mass (moderately jointed granite) was studied to see whether the crack tensor can be determined in situ. Stereology, based on geometrical statistics, provides a sound basis for determining the crack tensor in situ. The crack tensor is obtained by treating statistically the crack orientation data presented via a stereographic projection together with the detailed mapping of crack traces visible on rock exposures.

Des masses rocheuses, qui contiennent généalement un grand nombre de discontinuités, sont traitées comme des matiéres poreuses anisotropes homogénes pour formuler le tenseur de perméabilité correspondante. Ceci a été obtenu en introduisant un tenseur symétrique (tenseur de fissure) qui ne dépend que de la géometrie des fissures associées (ouverture, grandeur et orientation). Les directions principales associées avec le tenseur symétrique des fissures sont coaxiales avec celles du tenseur de perméabilité. Le premier invariant du tenseur des fissures est proportionnel à la perméabilité moyenne, tandis que la partie déviatorique est reliée à la perméabilité anisotrope. Ces résultats sont clairement confirmés par de nombreuses expériences sur la perméabilité des matiéres fissurées effectuées par Long, Remer, Wilson et Witherspoon. Une masse rocheuse (granit modérement fracturé) a été étudiée pour découvrir si on pouvait déterminer le tenseur des fissures en place. La stérologie, basée sur la statistique géometrique, fournit une base valable pour determiner le tenseur des fissures en place. Le tenseur des fissures est obtenu par le traitement statistique des données de l'orientation des fissures présentées par projection stéréographique, accompagné du relevé detail1é des traces de fissures visibles sur les roches exposées.
A pressure-dependent correction for displacement results from 1g model tests with sand
Authors: Hettler A. , Gudehus G.
Published: October 2009

For 1g model tests in sand a pressure-dependent correction for the displacements of rigid foundations in service states is proposed on the basis of a similarity analysis. The theoretical treatment includes a square foundation with a vertical load and a vertical pile with a horizontal load. The theory is checked and confirmed by triaxial tests and model tests using shallow foundations. Scaling rules are derived that confirm equations proposed by Terzaghi and Bjerrum. As a practical application a load-settlement formula for a single shallow foundation is proposed which includes the influence of the foundation size, its shape and bedding depth and the soil density. The Authors show how the soil parameters may be determined from plate loading tests.

On propose pour des essais à échelle réduite sans centrifugeuse avec du sable une correction, basée sur une analyse de la similitude, pour le calcul du déplacement des fondations rigides. Le calcul théorique comprend une semelle carrée chargée verticalement et un pieu vertical sousmis à un effort horizontal. La méthode est testée et confirmée par des essais triaxiaux et des essais à échelle réduite utilisant des fondations superficielles. On en déduit des règles d'étalonnage qui confirment les équations proposées par Terzaghi et Bjerrum. Comme application pratique on propose une formule reliant charge et tassement pour une fondation isolée superficielle. Cette formule tient compte de l'influence de la taille de la fondation, de sa forme et de son encastrement ainsi que de la densité du sol. Les auteurs montrent comment les paramètres du sol peuvent être déterminés à partir d'essais de plaques.
The efficiency of partially penetrating vertical drains
Authors: Runesson K. , Hansbo S. , Wiberg N. E.
Published: October 2009

The Paper deals with the problem of consolidation of a clay layer in which vertical partially penetrating drains have been installed. The influence of well resistance is considered in the analysis, which is performed by means of the finite element method. The drainage pattern for each drain is assumed to be axisymmetric. Diagrams of the average degree of consolidation versus time for some selected non- dimensional parameters are presented. These dia-grams indicate, for partially penetrating drains, that the delay in the consolidation process within the zone penetrated by drains (due to higher excess porewater pressure in the underlying undrained zone) is noticeable only to a very limited height above the drain tips. In the case studies presented the delay is negligible to a depth corresponding to at least 80% of the partially penetrating drain length.

L'article concerne le problème de la consolidation d'une couche d'argile dans laquelle on a installé des drains verticaux qui pénètrent partiellement. L'influence de la résistance de puits est considérée dans I'analyse, qui s'effectue par la méthode des éléments finis. L'on admet que le type de drainage pour chaque drain est axisymétrique. Des diagrammes type consolidation moyenne-temps presentés pour quelques paramètres choisis sans dimensions indi-quent que dans le cas des drains qui pénètrent partiellement le retard de la consolidation qui à lieu à l'interieur de la zone traversée par les drains et qui est causé par le plus grand excts d'eau interstitielle dans la zone non-drainke sous-jacente ne se fait sentir qu'à une hauteur trts limitCe de l'extremité des drains. Dans les exemples étudiés dans l'article le retard est negligeable jusqu'à une profondeur qui correspond à 80% au moins de la longueur du drain partie.
Variable factor of safety in slope stability analysis
Authors: Chugh A. K.
Published: October 2009

The use of a variable factor of safety in slope stability analysis procedures based on the limit equilibrium method is presented. The proposed procedure consists of defining a characteristic that describes the variation in the factor of safety along a slip surface and the analysis procedure seeks to determine a scalar factor that in combination with the characteristic and the interslice force inclination satisfies the boundary conditions in a slope stability problem. A possible form of the characteristic for frictional materials is discussed. A case study is included to illustrate the application of the ideas presented. No new assumptions or unknowns are introduced and all equations of static equilibrium are satisfied.

L'article décrit l'utilisation d'un facteur de sécurité variable dans l'analyse de la stabilité des pentes basées sur la méthode d'équilibre limite. La méthode proposée consiste à définir une caractéristique qui décrit la variation du facteur de sécurité le long d'une surface de glissement, tandis que la méthode analytique cherche à déterminer un facteur scalaire qui en combinaison avec la caractéristique et l'inclinaison de la force entre les tranches remplit les conditions limites dans un problème de stabilité de pente. On discute une forme possible de la caractéristique pour les matériaux pulvérulents et on présente un cas concret pour illustrer l'application des idées exprimées. La méthode proposée n'introduit aucune nouvelle hypothèse ni inconnues et toutes les équations de l'équilibre statique sont satisfaites.
Permeability determination in an alluvial dam foundation
Authors: Solymar Z. V. , Iloabachie B. C.
Published: October 2009

A series of in situ and analytical tests was performed to evaluate the coefficient of permeability of the river-bed sediments at the Jebba Dam site. The study involved falling head tests, pumping tests on screened wells, Lefranc-Mandel tests, computer models of the simulation of aquifer response to river fluctuation and coefficient of permeability calculations based on grain size distributions of sand samples. Test results are compared with the coefficients obtained from piezometric data and flow from pressure relief wells during and after impounding.

Une série d'essais analytiques et in situ a été réalisée pour évaluer le coefficient de perméabilité des sédiments en lit de la rivière au site du barrage Jebba. L'étude a comporté des essais sous gradient variable, essais de pompage sur puits crépinés, essais Lefrane–Mandel, modèle sur ordinateur de la simulation de la réponse de la nappe phréatique aux fluctuations de la rivière, et calculs du coefficient de perméabilité basés sur la granulométrie d'échantillons de sable. Les résultats des essais sont comparés aux coefficients obtenus à partir de données piézométriques et de débits dans des puits filtrants durant et après la mise en eau.
A finite layer technique for calculating three-dimensional pollutant migration in soil
Authors: Rowe R. K. , Booker J. R.
Published: October 2009

A technique for the analysis of two- and three- dimensional pollutant migration through a layered soil medium is described. An earlier solution for plane diffusion in a single homogeneous layer of soil is extended using the finite layer method for general three- dimensional diffusion. Particular attention is focused on the effects of horizontal advective velocity and coefficient of hydrodynamic dispersion within the aquifer together with the thickness of the aquifer. A parametric study is presented to demonstrate some characteristics of contaminant migration in a layered soil system, taking into account the fact that the surface concentration does not remain constant because of contaminant transport into the deposit. The advantages of the approach are most pronounced when attempting to determine concentrations away from the landfill at modest to large times.

Dans cet article une technique d'analyse bidimensionnelle et tridimensionnelle de la migration des pollutions à travers un sol multicouches est décrit. Une méthode pour la diffusion plane dans une seule couche homogéne de sol est développée à l'aide de la méthode des couches finies pour la diffusion tridimensionnelle générale. L'attention est portée plus particuliérement sur les effets de la vitesse d'advection horizontale et au coeffcient de dispersion hydrodynamique à I'inéirieur de I'aquifére et à son épaisseur. Une étude des paramttres est présentée pour démontrer quelques caractéristiques de la migration des pollutions dans un sol multicouches, en égard au fait que la concentration superficielle ne reste pas constante, en raison du transfert des pollutions dans le dépôt. L'avantage principal de la méthode consiste en ce qu'elle aide à la détermination des concentrations à long ou à court terme.
Prediction of construction performance of Beliche Dam
Authors: Naylor D. J. , Maranha Das Neves E. , Mattar D. , Veiga Pinto A. A.
Published: October 2009

Comparative predictions of the end of construction performance of a central core embankment dam located in southern Portugal are presented. The predictions are based on finite element analyses, one set being carried out at Swansea and the other at the Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) in Lisbon. Except for collaboration over the interpretation of laboratory test results the work was independent. Different analytical models were used at the two centres: the ‘KG’ model at Swansea and one based partly on the ‘hyperbolic’ model of Duncan and Chang at LNEC. The analytical work leading to the predictions was completed by the early stages of the dam's construction thus making them class A. The Paper starts with a description of a four-year laboratory research programme at LNEC to determine the properties of the fill materials. This involved novel large-scale one-dimensional and triaxial testing. Predictions of settlements and total stresses from the two models are presented at instrument locations. Useful comparisons between the models are obtained. This Paper will be followed later with a Technical Note comparing predictions and measurements.

L'article présente des prévisions comparatives du comportement à la fin de la construction d'un barrage en terre avec un noyau central au Portugal du sud. Ces prévisions sont basées sur des analyses par éléments finis effectuées d'un côté à Swansea et de l'autre côté au Laboratôrio Nacional de Engenharia Civil (LNEC) à Lisbonne. Ces deux recherches étaient indépendantes l'une de l'autre, à l'exception d'une collaboration dans l'interprétation des résultats des essais faits en laboratoire. On a utilisé des modèles analytiques différents, le modèle K–G à Swansea et un modèle basé en partie sur le modèle hyperbolique de Duncan et Chang au LNEC. Les prévisions étaient de catégorie A, parce qu'on a complété le travail analytique qui les a précédées au cours des premières étapes de la construction du barrage. L'article commence par décrire le programme de recherches dans le laboratoire qui a été suivi pendant quatre années au LNEC pour déterminer les propriétés des matériaux de remblayage. Cette procédure comprenait de nouveaux essais unidimensionnels et triaxiaux de grand envergure. Des prévisions de tassements et de contraintes totales déduites des deux modèles sont présentées pour les emplacements des instruments et des comparaisons utiles sont obtenues. On a l'intention de publier plus tard une note technique qui comparera les prévisions et les mesures.
The effects of damping on the interpretation of geophysical measurements
Authors: Abbiss C. P.
Published: October 2009

Measurements of damping in situ as a function of strain are described. Three different methods were used: hammer damping, resonance of an embedded pipe and hysteresis due to cyclic loading. All three methods show distinct values of damping in boulder clay which indicate clearly that anelastic behaviour must be taken into account. There is some evidence that damping is dependent on time as well as strain. When moduli derived from shear wave velocities are used to calculate settlements of loaded pads corrections involving time dependence proportional to damping are required. Theoretically the logarithmic creep rate at a given strain is proportional to (2/nXl/β)- These measurements were used to produce two class A predictions of the time-dependent settlement of loaded pads that were within 20% of the observed values. Suitable viscoelastic models are considered.

L'article décrit des mesures d'amortissement in situ en fonction de la déformation. On a utilisé trois méthodes différentes, c'est-à-dire l'amortissement d'un mouton, la résonance d'un tuyau enrobé et l'hystérésis due au chargement cyclique. Les trois méthodes donnent des valeurs différentes pour l'amortissement dans l'argile à blocaux, ce qui indique clairement qu'il faut tenir compte du comportement inélastique. Il apparaît que l'amortissement dépend du temps aussi bien que de la déformation. Lorsque des modules déterminés à partir des vitesses d'onde de cisaillement sont employés pour calculer les tassements des supports chargés, il faut apporter des corrections qui prennent en compte une dépendance du temps proportionnelle à l'amortissement. Théoriquement la vitesse logarithmique de fluage pour une déformation donnée est proportionnelle à (2/π)(1/Q)- Ces mesures ont été utilisées pour produire deux prédictions de classe A du tassement des supports chargés en fonction du temps qui correspondaient aux valeurs observées à 20% près. L'article présent des modèles viscoélastiques corrects.
Tensile zone effects on performance of layered systems
Authors: Selig E. T.
Published: October 2009

For a two-layered soil system in which the upper layer is stiffer than the lower layer most analytical models predict a horizontal tensile stress in the bottom of the upper layer under vertical surface loading. For the usually assumed geostatic stress conditions representing the unloaded state, failure will be indicated. As a result the predicted elastic and plastic deformations of the system will be inconsistent with observed railroad track and pavement performance. In this Paper the nature of the tensile zone is examined and alternative modelling approaches are considered. The results of tank model experiments are presented to help to resolve this problem. A large horizontal residual compressive stress is shown to develop in the tensile zone under repeated loading, supplementing that which is produced during construction. This residual stress is believed to be the key factor limiting permanent deformation by offsetting the incremental horizontal tensile stresses associated with the loading.

Pour un bi-couche dans lequel la couche supérieure est plus rigide que la couche inférieure la plupart des modèles analytiques prédisent une contrainte de traction horizontale à la base de la couche supérieure sous chargement superficiel vertical. La rupture sera indiquée pour les conditions de contrainte géostatique généralement admises, représentant l'état non-chargé. Par conséquent les déformations élastique et plastique annoncées prédites pour le système ne s'accorderont pas avec les performances observées des lignes ferroviaires et des chaussées. Cet article examine la nature de la zone de traction et considère des méthodes alternatives de modélisation. Les résultats de quelques expériences de modélisation effectuées dans un caisson sont présentés pour aider à résoudre le problème. L'article montre comment une grande contrainte de compression résiduelle se développe dans la zone de tension sous des chargements répétés et s'ajoute à celle qui se produit au cours de la construction. On pense que cette contrainte résiduelle représente le facteur clef qui limite la déformation permanente en contrebalançant les contraintes de traction horizontales incrémentales associées avec le chargement.
The cone penetration test in sands: part II, general inference of state
Authors: Been K. , Jefferies M. G. , Crooks J. H. A. , Rothenburg L.
Published: October 2009

The state parameter concept provides a new method of characterizing sand behaviour, but the utility of the concept relies on the ability to measure the state parameter in situ. Part I of this Paper demonstrated a relationship between normalized cone resistance and state parameter for Monterey sand. In this Paper the state parameter approach is applied to data from calibration chamber tests on several sands. It is shown that this approach leads to a common relationship for all the data that includes the effects of material type, quantified by the slope of the steady state line. The state parameter for a sand can therefore be determined in situ with a reasonable precision using a general framework of interpretation which applies to all uncemented sands.

La notion de paramètre d'état fournit une nouvelle méthode pour caractériser le comportement des sables, mais son utilité dépend de la possibilité de mesurer le paramètre d'état in situ. La première partie de cet article démontre une relation entre la résistance au cône normalisée et le paramètre d'état pour le sable de Monterey. Cet article décrit l'application du paramètre d'état à des données obtenues à partir d'essais de chambres d'étalonnage effectués sur plusieurs sables. On indique que cette méthode conduit à une relation générale pour toutes les données qui comprend les effets matériels, quantifiés par la pente de la ligne d'état stationnaire. Par conséquent il est possible de dé terminer le paramètre d'état pour un sable en place avec une précision acceptable, en employant un cadre d'interprétation general qui s'applique à tout sable non-cimenté.
Iterative analysis of pile–soil–pile interaction
Authors: Chow Y. K.
Published: October 2009

Consistent formulations of direct and iterative methods of pile group analysis are presented. The iterative methods are derived from the same equilibrium and compatibility equations as the direct methods but are cast in different forms. These new iterative methods highlight the shortcomings of some existing iterative methods of analysis, although conceptually they are similar. Unlike the direct methods of analysis in which the stiffness matrix of the pile group system is generally fully coupled, the individual pile stiffness matrix can be uncoupled in the iterative methods and requires only a minimal amount of computer core storage. The accuracy of the iterative methods is compared with that of the direct method, and generally good agreement can be obtained. Field tests on the axial and flexural response of pile groups are studied and show that, in general, the computed response compares favourably with the field measurements.

L'article présente des formulations logiques de méthodes directes et itératives pour l'analyse des groupes de pieux. Les méthodes itératives découlent des mêmes équations d'équilibres et de compatibilité que les méthodes directes, mais elles prennent des formes différentes. Ces nouvelles méthodes itératives accentuent les insuffisances de quelques méthodes itératives d'analyse à présent disponibles, malgré une certaine ressemblance de conception. En contraste avec la méthode directe d'analyse, dans laquelle les matrices de rigidité du système représenté par le groupe de pieux sont en général pleinement couplées, la matrice de rigidité du pieu individuel peut être découplée dans les méthodes itératives et n'a besoin que d'une quantité minimale de mémorisation par tores magnétiques dans l'ordinateur. Une comparaison de la précision des méthodes itératives avec celle de la méthode directe indique qu'en général l'accord est bon. Une étude des essais in situ sur la réponse axiale et de flexion des groupes de pieux démontre que généralement la réponse calculée s'accorde bien avec les mesures en place
The effect of local drainage in shear zones on the undrained strength of overconsolidated clay
Authors: Atkinson J. H. , Richardson D.
Published: October 2009

In soil mechanics undrained loading of saturated soil implies constant volume and constant water content so that in the measurement and application of undrained strength it is assumed that the water content at failure is the same as the initial water content. During shearing of overconsolidated soils shear zones occur in which there are large strains and any small flow of water into these shear zones from the neighbouring soil has the consequence that the soil is no longer strictly undrained. As a result the undrained strength measured in laboratory and field tests will depend on the degree of local drainage as well as on several other factors such as the test conditions and sample size. To examine the effect of local drainage on undrained strength, triaxial compression tests were carried out on reconstituted London clay at various overconsolidation ratios and loaded at different speeds. Where shear zones occurred their geometry was found to be consistent with volumetric straining due to local drainage, and the consequent reduction in apparent undrained strength was found to increase with increasing overconsolidation ratio hut to decrease for faster rates of loading. The results demonstrate the difficulties in defining and interpreting data from undrained tests particularly for overcoosolidated soils.

Le chargement non-drainé de sols saturés implique un volume constant et une teneur en eau constante, de sorte que dans les mesures et l'application de la résistance non-drainée, la teneur en eau lors de la rupture est identique à la teneur en eau initiale. Lors du cisaillement des sols surconsolidés des zones de cisaillement se forment dans lesquelles il y a des déformations considérables et n'importe quel écoulement d'eau dans ces zones de cisaillement à partir du sol avoisinant a comme conséquence que le sol n'est plus non-drainé La résistance non-drainée mesurée au cours d'essais de laboratoire et de chantier dépendra du degré de drainage local aussi bien que de plusieurs autres facteurs. An d'examiner l'effet du drainage local sur la résistance non-drainée des essais de compression triaxiale furent effectués sur de l'argile de Londres reconstituée chargée à des vitesses différentes et avec des rapports différents de surconsolidation. La géometrie des zones de cisaillement éventuelles correspondaient à des déformations volumétriques provoquées par le drainage local et la diminution de résistance non-drainée apparente qui en était le résultat s'augmentait au fur et à mesure que le rapport de surconsolidation s'accroissait, tandis qu'elle diminuait pour des vitesses de chargement supérieures. Les résultats démontrent la difficulté de dénir et d'interpréter des données obtenues à partir d'essais non-drainés plus particulièrement dans le cas des sols surconsolidés.
Experience with measurement of horizontal geostatic stress in sand during cone penetration test profiling
Authors: Jefferies M. G. , J¨onsson L. , Been K.
Published: October 2009

The incorporation of an additional transducer to cone penetrometers has recently been proposed at the University of California at Berkeley. The additional transducer is used to measure the horizontal stress on the friction sleeve, this stress being related to the horizontal geostatic stress of the soil; this type of cone is referred to as a horizontal stress cone (HSC) although it also incorporates a piezometric transducer. The Paper derives an algorithm for determination of horizontal geostatic stress from measurements made with an HSC in sand. This step is a prerequisite to use of the data because of the disturbance caused by the cone during penetration. Some mathematical aspects of the algorithm and how these aspects constrain cone data evaluation are discussed. It is possible, at least in principle, to determine the horizontal geostatic stress in sand by penetration testing with an HSC. Experience in applying the proposed algorithm to the data obtained in a hydraulically placed sand fill is described. Although the horizontal geostatic stress calculated from the laboratory-calibrated HSC is comparable with that inferred from selfbored pressuremeter testing, resolution of accuracy has not been achieved because of uncertainties associated with each test.

A Berkeley (Université de Californie) on a récemment proposé d'incorporer dans les pénétromètres statiques un capteur additionnel pour mesurer la contrainte horizontale sur le manchon à friction, cette contrainte ayant un rapport avec la contrainte géostatique horizontale du sol. Ce type de cône s'appelle un cône à contrainte horizontale, bien qu'il comprenne aussi un capteur piézométrique. Cet article propose un algorithme pour la détermination de la contrainte géostatique horizontale à partir de mesures effectuées à l'aide d'un cône a contrainte horizontale dans du sable. Cette démarche est absolument nécessaire pour l'interprétation des données, en raison de la perturbation provoquée par le cône au tours de la pénétration. II est au moins possible en principe de déterminer la contrainte géostatique horizontale dans le sable grâce à un essai de pénétration en employant un cône à contrainte horizontale. On décrit l'application de l'algorithme proposé aux données obtenues dans un remblai hydraulique de sable. Bien que la contrainte géostatique horizontale calculée à l'aide d'un cône à contrainte horizontale calibré dans le laboratoire est comparable avec celle suggérée par des essais pressiomètriques, il a été impossible de mesurer exactement la contrainte horizontale réelle du sol en raison des imprécisions liees à chacun des essais.
Calibration chamber tests of a cone penetrometer in sand
Authors: Houlsby G. T. , Hitchman R.
Published: October 2009

The results of a series of tests using a cone penetrometer in sand in a large calibration chamber are reported. Sand at three different densities and a range of stress states was studied. The principal finding from the tests is that cone resistance in sand depends primarily on the horizontal stress and the angle of friction but is relatively unaffected by the vertical stress. A relationship between qc, σh′ and φtc′ is proposed and compared with previous work in calibration chambers.

L'article présente les résultats d'une série d'essais effectues avec un pénétromètre à cône dans du sable dans une chambre d'étalonnage. Le sable a été étudié avec trois densités différentes dans un intervalle d'états de contrainte. Les essais ont démontré surtout que la résistance au cône dans le sable dépend d'abord de la contrainte horizontale et de l'angle de friction mais reste relativement peu influencée par la contrainte verticale. On propose une relation entre qc, σh′ et φtc′ et on la compare avec des recherches antérieures faites dans les chambres d'étalonnage.