bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Lias clay: the long-term stability of cutting slopes
Authors: Chandler R. J.
Published: October 2009

Twelve case records of failures of Upper Lias Clay cutting slopes are presented. In each case it is believed that groundwater conditions have reached the long-term ‘steady’ state, though seasonal fluctuations occur at shallow depths. Evidence for this pattern of groundwater behaviour is provided by piezometric data from four of the sites which in turn have been used to estimate groundwater conditions at the remaining sites for which there are no piezometric data. The results of effective stress stability analyses show a similar pattern to that noted for the London Clay (Skempton, 1970), though tending to a lower bound of about c′=0, φ′=23°, slightly higher than the corresponding values for London Clay. The Lias Clay data however show greater variations of strength which are ascribed to different degrees of weathering and, at some sites, to the occurrence of brecciation.

On présente douze cas de rupture de talus dans l'Argile du Lias Supérieur. On pense que dans chaque cas, les conditions d'eau souterraine avaient atteint l‘état d'équilibre à long terme, bien que des fluctuations saisonnières apparaissent aux faibles profondeurs. Ce type de comportement d'eau souterraine a été mis en évidence par des mesures piézomériques éffectuées dans quatre de ces sites, et qui ont été utilisées pour estimer les conditions d'eau souterraine dans les autres sites pour lesquels on ne possédait pas de mesures piézométriques. Les résultats d'analyses de stabilité à contraintes effectives montrent un type de comportement semblable à celui décrit pour l'Argile de Londres (Skempton, 1970), bien qu'ils conduisent une limite inférieure d'environ c′= 0, φ′= 23°, l'égèrement supérieure aux valeurs correspondantes de l'Argile de Londres. Les résultats obtenus pour l'Argile du Lias Supérieur indiquent cependant de plus grandes variations dans la réistance, qui sont attribuées à différents degrés d'altération, et, dans quelques sites, à la présence de brèches.
The analytical method in soil mechanics
Authors: Gibson R. E.
Published: October 2009

I should like, first, to thank the British Geotechnical Society for inviting me to deliver the Fourteenth Rankine Lecture, and then to thank Professor Nash not only for his kind introductory remarks but also for his generous support and for the relative freedom I have enjoyed during my time at King's College. It is also a pleasure to have this opportunity to acknowledge the help and encouragement I received from Professor Skempton while I was at Imperial College —and, indeed, this was most generously given even when I was occupied elsewhere. To these names I should like to add that of Dr Cooling who allowed me while at the Building Research Station to learn some mathematics from Dr McNamee; and who also required me to engage in field work between January and March.
A new method for compaction control of sand
Authors: Eggestad Å.
Published: October 2009

Present methods for compaction control of sandy materials are briefly examined. A new apparatus has been constructed to measure the state of compaction more accurately and rapidly than is possible using existing methods. The apparatus has been tested on four different sands in the laboratory. The results of the test programme show that for the materials used in the tests, the apparatus gives reliable determinations of the compactness. The practicability of the apparatus has been checked by use on several jobs.

On examine brièvement les méthodes actuelles de contrôle du compactage des matériaux sableux. On a construit un nouvel appareil pour mesurer l'effet du compactage avec plus de précision et plus rapidement qu'avec les méthodes existantes. L'appareil a été essayé sur quatre sables différents au laboratoire. Les résultats du programme d'essais montrent que, pour les matériaux utilisés au cours des essais, l'appareil donne des déterminations sûres de la compacité. La validité de l'appareil a été vérifiée par son utilisation sur plusieurs types de problèmes.
The settlement of a foundation of Gibson soil of the second kind
Authors: Awojobi A. O.
Published: October 2009

Gibson (1967), in addition to the linear depth variation of shear modulus G(z) = G(0)+mz, considers also the hyperbolic variation G(z)/G(0) = η/(η+z) which he comments is clearly of limited interest. That comment is valid so long as η is regarded as a positive constant since the soil would decrease in modulus with increasing depth contrary to our physical experience of natural soils. However, as a negative constant, Gibson soil of the second kind takes the form G(z) = G0h/(h-z) which represents a stratum whose modulus increases from G0 at the surface and smoothly merges into a rigid bed at depth h. The variation thus becomes a very practical proposition which reduces to a homogeneous half-space when h tends to an infinite constant.

The Paper shows that the settlement of a circular foundation on such a stratum differs only slightly from that with a linear variation whose rate m is the same as G0/h, the rate at the surface of the hyperbolic variation. This result is also true for rectangular foundations and thus confirms the dominance of surface elastic properties in foundation design.

Gibson (1967) considère aussi, en plus de la variation de profondeur linéaire d'un simple module G(z)= G(0) + mz, la variation hyperbolique G(z)/G(O) = η/(η + z) et précise qu'elle n'est que d'un intérêt nettement limité. Cette observation n'est valable que dans la mesure où η est considéré comme une constante positive, puisque le sol diminuerait en module avec une augmentation de la profondeur, contrairement à notre expérience physique de sols naturels. Cependant, le deuxième type de sol de Gibson, éant une constante négative, prend la forme G(z) = G0h/(h-z) qui représente une couche dont le module augmente de G0 à la surface et qui se confond facilement en profondeur avec un lit rigide. Ainsi la variation devient une proposition très pratique qui se réduit à un semi-espace homogène, lorsque h tend vers une constante infinie.

L'étude montre que le tassement d'une fondation circulaire sur une telle couche, ne diffère que légèrement de celle ayant une variation linéaire dont le régime m est le même que G0/h, le régime à la surface de la variation hyperbolique. Ce résultat est aussi vrai dans le cas de fondations rectangulaires et confirme ainsi la prépondérance des propriétés élastiques de surface, dans l'etude des fondations.
Differential piezometer probe for an in situ measurement of sea-floor
Authors: Richards A. F. , Øten K. , Keller G. H. , Lai J. Y.
Published: October 2009

A telemetering differential piezometer was designed and constructed at the Norwegian Geotechnical Institute to measure a minimum differential pressure (pore-pressure referenced to hydrostatic pressure) of 34 kPa and a maximum pressure of 294 kPa in water depths of up to 500 m. An emplacement system was built at the University of Illinois, One successful in situ test in the Wilkinson Basin, in a water depth of 274 m, yielded a maximum excess pore-pressure of 59 kPa after the probe was driven about 3·2 m into the silty-clay bottom. An excess pore-pressure of 9·8 kPa was measured 5–10 h after emplacement of the probe. Implications of excess pore-pressures cyclically generated by storm and internal wave loading of sea-floor soils is discussed. It is concluded that a better understanding of submarine slope stability through the use of the effective stress principle should now be possible by measuring pore-pressure in situ.

Un télémètre/piézomtre différentiel fut projeté et construit à l'institut Gèotechnique Norvégien, afn de mesurer une pression différentielle minimum (pression interstitielle se rapportant à la pression hydrostatique) de 34 kPa et une pression maximum de 294 kPa dans des profondeurs d'eau atteignants jusqu'à 500 m. Un système de mise en place fut construit à l'université d'Illinois. Le succés d'un test in situ dans le bassin de Wilkinson, dans une profondeur d'eau de 274 m, produisit une pression interstitielle avec un excés maximum de 59 kPa, après avoir enfoncé la sonde d'environ 3·2 m dans le fond de l'argile limoneuse. Un excès de pression interstitielle de 9·8 kPa fut mesuré cinq à dix heures après la mise en place de la sonde. On discute des conséquences d'exces de pression interstitielle engendrés d'une façon cyclique par la tempête et par le chargement interne de sols provenant du fond de la mer, produit par les vagues. On conclut qu'une meilleure compréhension de la stabilité sous-marine d'une pente par l'utilisation du principe de contrainte effective, devrait maintenant être possible, en mesurant la pression différentielle in situ.
Some properties of the Gault Clay from the Ely–Ouse Essex water tunnel
Authors: Samuels S. G.
Published: October 2009

During a site investigation carried out in connexion with the construction of the Ely-Ouse Essex water tunnel a number of rotary coreandopen-dnve samples of the Gault were obtained from depths varying from about 20 to 90 metres below ground level. results of laboratory tests made on these samples are presented and are compared with similar tests made on block samples of the Gault taken subsequently during tunnelling operations. The possibility that the borehole samples are not reasonably représentative of the in situ clay, particularly in view of the great depth involved, is discussed in relation to various soil characteristics. Because of the general scarcity of geotechnical data on the Gault some comparisons are made in this Paper between its properties and those of the better known London Clay.

Au cours d'une reconnaissance in situ, mise à exécution à propos de la construction du tunnel d'eau Ely-Ouse en Essex, un nombre d‘échantillons du Gault en forme de carottes par sondage en rotation à ciel ouvert, ont été obtenus à des profondeurs variants d'environ 20 à 90 métres au-dessous du niveaudu sol.

Les résultats de tests de laboratoire réalisés sur ces échantillons; sont présentés et sont comparés avec des tests semblables sur des échantillons en bloc du Gault pris postérieurement pendant des opérations de construction du tunnel.

On discute à 1'égard de diverses caractéristiques du sol ]a possibilité que les échantillons du trou de sondage ne soient pas raisonnablement représentatifs de Pargile in situ, particulièrement en vue de la profondeur considérable impliquée.

A cause du peu de données concernant le Gault, on trouvera dans ce rapport queques comparisons faites entre ses propriétés et celles de l'argile lon donienne mieux connue.
Soil mechanics and plasticity analysis of strain softening
Authors: Prévost J.-H. , Höeg K.
Published: October 2009

Plasticity concepts are set forth in a rather general manner for the treatment of soil as an isotropic strain-hardening or strain-softening material, and different assumptions are discussed for the derviation of incrementa stress-strain relations. Strain-softening flow laws violate Drucker's postulate, but it is shown how uniquencess can still be ensured by contraining the relative magnitude of the rate of strin softening with respect to the recoverable elastic energy of the material. The stability of the solutin is discuseed, and in order to illustrate the stability concepts, closed form solutions for the undrained expansion of a cylindrical cavity in a finite and infinite saturated medium are presented.

Les concepts plastiques sont exposés de façon générale en vue du traitement du sol comme un matériau isotrope présentant des comportements de raffermissement aussi bien que de ramolissement. Différentes hypothèses por la dérivation des lois incrémentales contraintes-déformations élementaires sont discutées. Les lois de comportement de ramollissement ne satisfont pas le postulat de Drucker, cependant il est montré comment l'unicite peut être assurée en fixant la grandeur relative du taux de ramollissement par rapport à l'énergie élastique récuperable du matériau. La stabilité de la solution est discutée. De façon à illustrer les concepts de stabilité, sont présentées des solutions littérales pour l'expansion non drainée d'une cavité cylindrique dans un milieu saturé fini et infini.
Explorations of principal stress space with kaolin in a true triaxial apparatus
Authors: Wood D. M.
Published: October 2009

The Cambridge True Triaxial Apparatus permits samples of soil to be tested with independent variation of the three principal stresses. A feedback system, based on a small computer, has been attached to the apparatus and this enables any three-dimensional stress path that is desired to be followed accurately. Three groups of stress paths are described here, all applied with constant mean normal stress to samples of isotropically consolidated kaolin. These paths are used to examine the success with which two numerical models of soil behaviour (the so called Cam clay and microstructural models) are able to predict the experimentally observed behaviour for these more complicated conditions of stress. (Both models have previously been used with some success for axisymmetric conditions of stress and strain). The assessment of the success of the predictions will depend on the use for which the models are required. Neither model is very successful for stress paths in which the octahedral stress ratio decreases. For paths on which this stress ratio is increasing both models are moderately successful in their predictions.

L'appareil véritablement triaxial de Cambridge permet que des échantillons de sol soient essayés avec une variation indépendante des trois contraintes principales. Un système d'asservissement à base d'un petit ordinateur, a été monté sur l'appareil, et permet de suivre avec précision, n'importe quelle trajectoire de contrainte à trois dimensions souhaitée. Trois groupes dechemins de contrainte sont décrits, tous appliqués avec une contrainte moyenne normale constante à des échantillons de kaolin consolidé de manière isotrope. Ces chemins sont utilisés afin d'examiner le succés avec lequel deux modéles numériques de comportement de sol (les soi-disant modèles d'argile de Cam et de structure micro-scopique) sont capables de prédire le comportement observé expérimentalement pour ces conditions de contraintes plus compliquées. (Chacun des modeles a été utilisé auparavant avec un certain succès pour des conditions axisymétriques de contrainte et de deformation). L'évaluation du succès des prédictions dépendra de l'utilisation pour laquelle les modèles sont exigés. Ni Pun ni l'autre des modèles n'est très valable pour les chemins de contrainte dans lesquelles le rapport des contraintes octaédriques diminue. Pour les chemins sur lesquels ce rapport des contraintes augmente, chacun des modèles est de validité modérée.
The behaviour of piles in Upper Chalk at Littlebrook D Power Station
Authors: Mallard D. J. , Ballantyne J. L.
Published: October 2009

Load tests to effective failure on driven step-taper and large bored piles founded in Upper Chalk were carried out to assist in foundation design at Littlebrook D Power Station. Varying length driven piles were installed in two areas of the site and tested at direrent periods after driving. One pile in each area was instrumented with vibrating wire strain gauges. Two bored piles were installed close together each with double casing to isolate the piles from the alluvial materials over the chalk. One pile was constructed to have no end bearing contact and both were instrumented with strain gauges and rod extensometers. Sonic tests were used to check the integrity of these piles. The results of the load tests are presented, discussed and compared with the known properties of the Chalk. Mechanisms are proposed as to the nature of shaft friction and end bearing support in chalk and comments made as to relevant site investigation techniques for the prediction of these components.

Des essais de chargement à rupture sur des pieux battus à chemisage conique et sur des grands pieux forés battus fondés dans la craie supéieure ont été’ effectués dans le cadre du projet de fondation de la station centrale Littlebrook D. Des pieux battus de différentes longueurs ont été réalisés dans deux zones de l'emplacement du chantier et essayés à des périodes différentes aprés battage. Un pieu dans chaque zone a été équipé avec des capteurs de déformation à corde vibrante. Deux pieux forés ont été installés tout prés l'un de l'autre chacun avec double tubage pour isoler les pieux des matériaux d'alluvion situé sur la craie. Un pieu a été construit de telle fa¸con qu'il n'ait aucune r'sistance de pointe et les deux furent équipés avec des capteurs de déformation et des tiges d'extensométres. Des essais soniques ont été utilisés pour vérifier l'integrité de ces pieux. Les résultats des essais de chargement sont présentés, discutés et comparés avec les propriétés connues de la craie. Des mécanismes sont proposés à propos de la nature du frottement latéral et de la résistance depointe dans la craie, des commentaires sont faits à propos des essais in situ valables pour déterminer ces deux grandeurs.
Biot analysis of consoidation beneath embankments
Authors: Smith I. M. , Hobbs R.
Published: October 2009

Biot's theory of consolidation is implemented, by means of finite elements, in the solution of field consolidation problems. The method allows for simultaeous changes in geometry, loading and material properties during and after construction, and enables the influence of the stiffness of embankments and dams on their foundation pore pressures to be assessed. This is accomplished for two highway embankments and the calculated results are compared with field measurements. The validity of centrifugal modelling and the load transfer within dams with soft cores are also discussed.

La théorie de la consolidation de Biot est étudiée aumoyen des éléments finis, pour la solution de problèmes de conslidation in situ. La méthode permet des changements simultanés de la géométrie, un chargement et des propriéstés des matériaux pendant et après contstructgion, et permet de tenir compte de l'influence de la rigidité des remblais et des barrages sur leurs fondation, la presssin interstitielle doit être évaluée. Ceci a été effectué pour deux remblais de route à grand trafic et les résultats des calculs sont comparés avec des measures in situ. La valdité du modèle cnetrifuge et la diffusion des charges dans les barrages à noyaux mous, sont aussi discutées.
The plastic deformation of a silty clay under creep and repeated loading
Authors: Hyde A. F. L. , Brown S. F.
Published: October 2009

Previous investigations have indicated a similarity in the behaviour of clay under repeated loading compared with that under creep loading. A series of triaxial tests, using both these loading régimes, was carried out on reconstituted samples of a silty clay in order to quantify this similarity in terms of the relationship between stress and plastic strain. The samples were consolidated isotropically in the triaxial cell and brought to various overconsolidation ratios between 4 and 10. Undrained creep and repeated load tests were carried out using servo-hydraulic test equipment. The repeated load tests involved sinusoidal variation of deviator stress at a frequency of 10 Hz and constant confining stress. The development of plastic strain and mean pore-pressure in both types of test was shown to be similar. The results were expressed in terms of plastic strain rate as a function of time, applied deviator stress and stress history. The sinusoidal stress pulse was approximated by a step function which allowed the creep test results to be used to successfully predict the behaviour under repeated loading. Further tests indicated that short rest periods between trains of deviator stress pulses did not affect the development of plastic shear strain.

Des recherches antérieures ont montré une similitude entre le comportement de l'argile sous l'effet de chargements répétés et celui sous l'effet de chargements permanents entraînant le fluage. Une série d'essais triaxiaux utilisant ces deux modes de chargement, a été exécutée sur des échantillons reconstitués d'une argile limoneuse, afin de prendre en compte cette similitude sous forme de relation entre contrainte et déformation plastique. Les échantillons furent consolidés d'une façon isotrope dans la cellule triaxiale et amenés à divers taux de surconsolidation compris entre 4 et 10. Les essais de fluage non drainés et les essais de chargements répétés ont été exécutés en utilisant un équipement servo-hydraulique. Les essais de chargements répétés ont comporté une variation sinusoïdale du déviateur à une fréquence de 10 Hz avec une contrainte constante retenue. Le développement de la déformation plastique et de la pression interstitielle moyenne dans les deux types d'essai étant similaire. Les résultats ont été exprimés sous forme de taux de déformation plastique en fonctions du temps, de déviateur appliqué et de l'histoire des contraintes. La pulsation de la tension sinusoïdale a été approchée par une étape qui a permis aux résultats d'essai de fluage d'être utilisés afin de prédire avec succès le comportement sous chargements répétés. d'autres essais ont montré que de courtes périodes de pose entre les applications des pulsations du déviateur n'affectaient pas le développement de la déformation de cisaillement plastique.
The behaviour of bored piles in weathered diabase
Authors: Webb D. L.
Published: October 2009

In the design of foundations for the new Johannesburg Academic Hospital it was necessary to predict the settlement of piles as accurately as possible because of the very low tolerance of the structure to uneven settlement. Among the full-scale pile loading tests carried out for this purpose were two tests on bored piles founded in highly weathered diabase rock and loaded to failure. One of the piles was cast on a disc of expanded polystyrene at the bottom of the shaft to eliminate end bearing load, and the other was cast in the normal way, so that shaft frictional resistance and end bearing load could be investigated separately and compared with predictions based on the mechanical properties of the diabase measured in the laboratory. From the results of the first two tests the load-displacement curve for an under-reamed test pile was synthesized using a dimensionless parameter method and an elastic analysis. There is close agreement between the observed and predicted load-settlement curves up to normal working stresses using both methods. At higher stresses there is increasing divergence, particularly with the elastic method based on the compression modulus of the diabase which was found to be markedly stress-dependent.

Dans le projet des fondations pour le nouveau Johannesburg Academic Hospital, il a été nécessaire de prévoir le tassement des pieux aussi exactement que possible car la structure était très sensible aux tassements différentiels. Parmi les essais en vraie grandeur de chargement de pieux réalisés dans ce but il y avait deux essais sur des pieux forés, fondés dans un rocher constitué par du diabase fortement altéré et chargés à la rupture. Un des pieux fut coulé sur un disque de polystyrène placé à la base du fût afin d'éliminer la force portante de la pointe, et l'autre fut coulé normalement, pour que la résistance par frottement latéral et la résistance de pointe puissent être examinées séparément et comparés aux prévisions basées sur les propriétés mécaniques du diabase mesurées en laboratoire. A partir des résultats des deux premiers essais la courbe eflort-déplacement pour un essai de pieu sous-alésé a été synthétisé en utilisant une méthode avec paramètre sans dimension et une analyse élastique. Il y a une bonne concordance entre les courbes de tassement observées et celles prévues jusqu'à des contraintes de travail normal, en utilisant les deux méthodes. A des contraintes plus élevées il y a un accroissement de la divergence, spécialement avec la méthode élastique basée sur le module de compression du diabase qui apparaît comme étant étroitement dépendante du champ de contrainte.
A comparison of three types of driven cast in situ pile in chalk
Authors: Lord J. A.
Published: October 2009

Case histories of three direrent types of driven cast in situ pile penetrating the same stratum of Upper Chalk are presented and their behaviour is compared. The piles were all driven in an area of reclaimed land to the north of Portsmouth Harbour, and were required to support a multi storey building and bridges. The depths of overlying fill and recent deposits have been determined from boreholes adjacent to each pile. Standard penetration tests carried out in these boreholes have permitted the grading of the chalk to be assessed. Ground water was encountered at very shallow depths. The three types of pile range from driven cast in situ, with and without enlarged bases, to driven segmental ‘shell’ type piles, and the results of respectively ten, four and six pile tests are described. Driving records are presented, together with driving criteria by which contract piles were deemed acceptable. The performance of the three types of pile are con trasted and compared with previously published records. Details of pile construction are considered and their influence on performance assessed. It is shown that the piles with enlarged bases perform consistently better because of the development of greater shaft friction in the chalk than in other piles of a similar length; deductions are made as to the reason for this.

On présente le cas de trois types différents depieux battus dans la même couche de craie supérieure et on compare leur comportement. Les pieux furent battus dans une zone de terrain récupérée au Nord du port de Portsmouth, pour supporter un bâitiment deplusieurs étages et des ponts. Les profondeurs de remblais superposés et de dépôts récents unt été déterminées dans des trous de sondage adjacents à chaque pieu. Des essais SPT effectués dans ces trous de sondage ont permis d'évaluer les caractéristiques de la craie. La nappe a été rencontrée à faible profondeur. Les trois types de pieu comportaient des pieux battus moulés dans le sol, avec ou sans bases élargies et de pieux coquilles segmentaires, battus. Les résultats respectifs de dix, quatre et six essais de pieux sont décrits. Les enregistrements de battage sont présentés en même temps que les critères de battage permettant d'accepter les pieux de l'entreprise. Les performances des trois types de pieu sont mises en parallèle et comparées avec les résultats publiés antéieurement. Les détails de réalisation des pieux sont considérés et leur influence sur les performances sont évaluées. Il est montré que les pieux à base élargie se comportent nettement mieux en raison du frottement latéral plus important dans la craie que pour les autres pieux d'une longueur semblable; des commentaires sont faits pour expliquer ce comportement.
The behaviour of steel H-piles in slaty mudstone
Authors: George A. B. , Sherrell F. W. , Tomlinson M. J.
Published: October 2009

The viaduct piers carrying the Kingsteignton-Newton Abbot by-pass over the Teign Estuary are supported by groups of steel H-piles driven through fill, soft ahuvium and gravels into the underlying slaty mudstone. Preliminary pile driving and loading tests suggested that a working load of 1000 kN could be safely carried by each pile. However, redriving tests on selected working piles indicated a marked reduction in driving resistance. This deterioration was con$rmed by loading tests which showed a reduction in carrying capacity between the first and second stages of loading. Further loading tests were made on working piles, and ‘winged’ piles consisting of short lengths of H and T-sections welded to the toe of the plain H-pile were tested to failure in compression. As a result of these tests it was decided to use plain piles at a reduced working load of 800 kN. Values of ultimate end bearing resistance of the slaty mudstone were indicatedfrom the results of uplift tests to determine the skin friction on the piles in the overburden andmudstone.

La jetée du viaduc portant la route évitant Kingteignton–Newton Abbot par-dessus l'estuaire du Teign est supporté par des groupes de pieux H en acier battus h travers remblai, dépôt alluvionnaire tendre et gravier duns le limon compact ardoisé sousjacent. Des essais préliminaires de battage et de chargement de pieux ont permis de penser qu'une charge de travail de 1000 kN pouvait en toute sécurité être prévue pour chacun des pieux. Cependant, après avoir fait des essais de rebattage sur certains pieux on a observé qu'il y avait une réduction évidente de la résistance du battage. Cette chute fut confirmée par des essais de chargement qui ont montré une réduction duns la capacité portante entre la première et la seconde étape de chargement. De nouveaux essais de chargement ont été entrepris sur des pieux de travail, et des pieux ailés constitués de courtes pièces de sections H et T soudées au pied d'un pieu H simple ont été éprouvés jusqu'à rupture en compression. A la suite de ces essais, il a été décidé d'utiliser des pieux simples avec une charge de travail réduite à 800 kN. Les valeurs de la charge limite de rupture à la pointe du limon compact ardoisé ont été calculées à partir des résultats d'essais d'arrachement afin de déterminer le frottement latéral sur les pieux duns le terrain de couverture et le limon compact.
Combined active and passive rotational failure of a retaining wall in sand
Authors: Milligan G. W. E. , Bransby P. L.
Published: October 2009

A cantilever wall fails by rotation about an axis close to the toe of the wall with an active zone in the soil above the axis of rotation and a passive zone below. This combined active and passive mode of failure is briefly studied theoretically, and detailed experimental data are reported from model tests. The model retaining wall is stiff, relatively smooth and retains a bed of dry sand. The conditions simulate those of plane strain. Observations are made of the magnitude and distribution of the shear and normal stresses on the wall and of the displacements and strains in the sand adjacent to the wall. Different mechanisms of failure are observed for different positions of the axis of rotation, though the distribution of stress on the wall is similar for each.

Un mur de soutènement cantilever se rompt par rotation autour d'un axe près du pied du mur avec une zone active dans le sol au-dessus de l'axe de rotation et une zone passive en-dessous. Cette combinaison du mode de rupture actif et passif est étudiée brièvement théoriquement, et des données expérimentales détaillées sont fournies à partir des essais sur modèele. Le mur de soutènement modèle est rigide, relativement lisse, et soutient un lit de sable sec. Les conditions simulent celles de déformation plane. Des observations sont faites sur l'importance et la distribution des contraintes de cisaillement et contraintes normales sur le mur et sur les déplacements et déformations dans le sable adjacent au mur. Diffeérents mécanismes de rupture sont observés pour des positions différentes de l'axe de rotation been que la distribution des contraintes sur le mur soit semblable pour chacun.
Investigations of instability and remedial works on the Tijuana–Ensenada highway, Mexico
Authors: Rico A. , Springall G. , Mendoza A.
Published: October 2009

This Paper presents two important instability cases in a Mexican toll road. Such instability cases involve large earth masses and special failure mechanisms due to cumulative deformation associated with residual shear strength. The nature of the problems demanded, as a prerequisite, the determination of the kinematic failure mechanism; accordingly it was necessary to implement a large field instrumentation programme. A series of laboratory tests was carried out in order to define the actual residual shear strength and to be able to compare it with that obtained from analysis considering a factor of safety equal to one. Stabilizing programmes with large factors of safety would lead to large expenses, so the factor of safety in these cases was limited to appropriate values. Underdrainage plays an important role in the correction of these failures. Finally, data taken over a period of five years from the observed behaviour of the correction works adopted are presented.

Dans cet article nous présentons deux problèmes d'instabilité qui se sont présentés sur une importante autoroute mexicaine. De tels problèmes d'instabilité intéressent des grandes masses de terre et entraînent des mécanismes particuliers de rupture dûs à des déplacements cumulés mettant en jeu la résistance résiduelle. La nature du problème établit comme condition préliminaire indispensable la connaissance du mécanisme cinématique des glissements, ce qui a rendu nécessaire de mettre au point un important programme d'instrumentation in situ. Nous avons effectué une série d'essais de laboratoire afin de pouvoir déterminer la résistance résiduelle actuelle en faisant des comparaisons avec la résistance estimée, obtenue par le calcul en supposant le coefficient de sécurité égal à l. Essayer d'obtenir des solutions avec des coefficients de sécurité importants aboutirait à des coûts trop élevés, raison pour laquelle le coefficient de sécurité a été limité pour ces problèmes. Le drainage profond joue un rôle important dans le traitement de ces glissements. Finalement, nous présentons les données obtenues pendant l'observation des travaux de confortement adoptés, réalisés depuis cinq ans.
The design and construction of a rock slope in weathered slate at Fowey, South-west England
Authors: Fookes P. G. , Reeves B. J. , Dearman W. R.
Published: October 2009

Extension of a site on the banks of the River Fowey to accommodate a store for china clay at Fowey, South Cornwall involved excavation of a hillside parallel to the strike of slates dipping at 30–35° towards the river. Local instability of the slope at an early stage of excavation led to redesign of the excavated slope involving geotechnical mapping of the rock face and borehole investigation of conditions behind the face. Measures to ensure the short-term and long-term stability of the excavated slopes included relocation of the clay store, installation of an anchored reinforced concrete retaining wall and the anchoring and draining of the rock face. Design involved estimation of the maximum slopes that it would be advisable to cut in both weathered and sound slate, and assessment of the likely behaviour of the slopes as they were being cut.

L'extension d'un chantier sur les rives de la Rivière Fowey pour l'implantation d'une aire de stockage d'argile à porcelaine a Fowey, South Cornwall, a nécessité l'excavation d'un flanc de coteau parallèle à la direction des ardoises s'inclinant de 30° à 35° vers la rivière. L'instabilité locale de la pente au premier stade de l'excavation a entrainé un nouveau calcul de la pente excavée en fonction de la cartographic géotechnique de la surface du rot et des forages derrière cette surface. Les mesures pour assurer la stabilité à court et à long terme des pentes excavées ont inclu la resituation de léaire de stockage l'installation d'un mur de soutènement ancré en béton armé et l'ancrage et le drainage de la surface du roc. Le projet a impliqué l'estimation des pentes maximum permises pour l'excavation de l'ardoise tant altérée que saine, et l‘evaluation du comportement probable des pentes lors de leur excavation.
A note on Skempton's A parameter with rotation of principal stresses
Authors: Law K. T. , Holtz R. D.
Published: October 2009

This Paper proposes a system of defining the major and minor principal stress increments in the Skempton's (1954) pore pressure equation. Using this system, a unified trend emerges for use in analysing published data that are seemingly conflicting. The system is also shown to give a consistent interpretation, both theoretically and experimentally, to triaxial stress states involving principal stress rotation. The practical implications resulting from the study of this system are examined.

Cette étude propose un système pour la détermination des augmentations de contraintes principales majeure et mineure, dans l'équation de pression interstitielle de Skempton (1954). En utilisant ce système, une tentative d'unification en découle pour être utilisée dans l'analyse des données publiées qui sont apparement contradictoires. Le système paraît aussi donner une interprétation satisfaisante théoriquement aussi bien qu'expérimentalement, aux états de contraintes triaxiales impliquant la rotation de la contrainte principale. Les implications pratiques résultant de l'étude de ce système, sont examinées.
The analysis of flexible raft-pile systems
Authors: Hain S. J. , Lee I. K.
Published: October 2009

An analysis has been developed to predict the behaviour of a raft-pile foundation system. The analysis considers the system as a flexible elastic plate supported on a group of compressible friction piles, and the supporting soil is represented as an elastic homoeneous or non-homogeneous material. The ultimate load capacity of the piles is taken into account by a ‘load cut-off’ procedure. The analysis is used to establish the effectiveness of the pile group in reducing settlement of the raft and the effects of raft flexibility and size, and pile group parameters are considered. Two raft-pile systems, namely, the La Azteca building, Mexico City, and the Hyde Park Cavalry Barracks, London, are reanalysed. There is encouraging agreement between measured and predicted settlements and pile loads.

Une méthode a été développeé afin de prévoir le comportement d'un système de fondation par radier général surpieux. L'analyse considère le système comme une plaque élastique flexible supportée par un groupe de pieux flottants compressibles, et le sol d'appui est répresenté comme un matériau élastique homogène ou non-homogène. On tient compte de la charge portante limite des pieux par un procédé de réduction de la charge. L'analyse est utilisée pour établir l'efficacité du groupe de pieux en réduisant le tassement du radier et les effets de la flexibilité et des dimensions du radier, et les caractéristiques du groupe de pieux, sont pris en compte. Deux exemples réels de radier surpieux le bâtiment ‘La Azteca’, à Mexico, et ‘Cavalry Barracks’, à Londres, sont analysés à nouveau. Il y a un accord encourageant entre les tassements mesurés et prévus et les charges des pieux.
Wave-induced pore pressures and effective stresses in a porous bed
Authors: Madsen O. S.
Published: October 2009

A general theory for the pore pressures and effective stresses induced in a porous bed by ocean waves is developed. The pore fluid as well as the soil skeleton are considered compressible and the flow in the porous bed is assumed governed by Darcy's Law for an anisotropic medium. The general solution methods for a homogeneous bed of arbitrary thickness as well as for a horizontally layered bed are presented. Explicit solutions for pore pressures and effective stresses are given for an infinite homogeneous bed. The nature of these solutions' dependency on relative compressibility of pore fluid and soil skeleton, soil permeability and hydraulic anisotropy is examined in detail and illustrated by example calculations. It is found that an extremely simple form of the general solution is appropriate in most cases when the bed consists of soils finer than medium sand. The geotechnical implications of the wave-induced effective stresses are discussed in some detail. It is found that storm waves may induce stresses in cohesionless soils as well as in normally consolidated clays approaching or exceeding failure conditions.

Une théorie général est développée pour les pressions interstitielle et les contraintes effectives produites dans une couche poreuse par les vagues de l'océan. Le fluide du pore ainsi que le squelette du sol sont considérés comme compressibles et l'écoulement dans le lit poreux est gouverné par la Loi de Darcy pour un milieu anisotrope. Les méthodes de solution générale sont présentées pour un lit homogène d'une épaisseur arbitraire ainsi que pour un lit à couches horizontales. Des solutions explicites pour des pressions interstitielles et des contraintes effectives sont données pour un lit homogène infini. La nature de la relation de ces solutions avec la compressibilité relative du fluide du pore et du squelette du sol, la perméabilité du sol et l'anisotropie hydraulique est examinée en détail et illustrée par des exemples de calculs. On constate qu'une forme extrêmement simple de la solution générale est appropriée dans la plupart des cas où le lit est constitué par un sol plus fin qu'un sable moyen. Les conséquences géotechniques des contraintes effectives produites par les vagues sont présentées en détail. On constate que les vagues de tempête peuvent produire des contraintes dans des sols non cohérents aussi bien que dans des argiles normalement consolidées approchant ou dépassant les conditions de rupture.
A double hardening model for sand
Authors: Vermeer P. A.
Published: October 2009

An elastoplastic model is established for the initial loading, unloading and reloading of sand. The plastic strains are described as the sum of two independent parts. The most important part of the plastic strains is described by means of a shear yield surface and a non-associated flow rule in which Rowe’s stress-dilatancy equation is incorporated. During continued deformation the shear yield surface changes not only in size but also in shape. Close agreement is obtained with experimental data on yield surfaces. The other part of the plastic strains is purely volumetric. This part accounts for the plastic volume strain in isotropic compression. It cannot be disregarded, particularly in the case of loose sands.

Un modèle élastoplastique est établi pour le chargement initial, le déchargement et le rechargement de sable. Les déformations plastiques sont décrites comme la somme de deux parties indépendantes. La partie la plus importante des déformations plastiques est dérite à l'aide d'une surface de cisaillement et d'une régle d'ecoulement non-associé, dans laquelle l'équation dilatancecontrainte de Rowe est incorporée. Pendant la déformation continue de la surface de cisaillement change non seulement de taille mais aussi de forme. Un accord excellent est obtenu avec les données expérimentales sur les surfaces de cisaillement. L'autre partie des déformations plastiques est purement de volume. Cette partie rend compte dé la déformation plastique du volume en compression isotrope. Elle ne peut pas être negligée, particulierement dans le cas de sables lâches.
Hydraulic uplift of the base of a deep excavation in Oxford Clay
Authors: Moore J. F. A. , Longworth T. I.
Published: October 2009

A local hydraulic uplif failure has been observed in the base of a 29m deeep, large brick pit excavation in Oxford Clay. The failure was preceded by at least a 150mm rise of the pit base as water accumulated under pressure beneath impermeable clay surface layers. Hydrogeological studies have indicated that the source of water was a thin underlying bed of limestone. Rupture of the capping clay finally resulted in the rapid release of about 7000m3 of water which flooded part of the pit and caused an immediate settlement of up to 100mm of the pit base. Precise survey observations begun in the year before the failure have provided a unique record of the rate and extent of the uplift and settlement movements.

Une rupture locale par soulèvement dû à une sous pression hydraulique a été observée à la base d'un grand puits d'excavation de brique de 29m de profondeur dans l'argile d'oxford. La rupture fut précédée par un soulèvement d'au moins 150mm de la base du puits à mesure que la sous pression augmentait en dessous de couches superticielles d'argile imperméable. Des études hydrogéologiques ont montré que l'eau venait à travers un lit mince sous jacent de calcaire. La rupture de l'argile rśsulte finalement de la décharge rapide d'à peu près 7000m3 d'eau qui inondèrent une partie du puits et causèrent un tassement immédiat allant jusqu'à 100mm de la base du puits. Des observations précises de nivellement commencées au tours de l'annee précédant la rupture, ont permis d'enregistrer un record unique de vitesse et de l'étendue de mouvements de souspression et de tassement.
Settlement associated with removal of compressed air pressure during tunnelling in alluvial clay
Authors: Glossop N. H. , Farmer I. W.
Published: October 2009

Surface and subsurface ground movements and changes in piezometric level were measured around a 2·74m diameter shield driven tunnel at an axis depth of 5m in a soft organic silty clay with a high moisture content known locally as Belfast sleech. Observations were obtained in a plane normal to the tunnel centre line during tunnel construction, and following removal of the stabilizing air pressure 25 days after construction. Results show a two-stage settlement process. During construction deformation was rapid and typical of empirical patterns associated with constant volume undrained ‘ground loss’ at the face and shield. Following removal of the air pressure, deformation patterns and reduced piezometric levels suggested compression of the silty clay, caused by drainage of groundwater into the tunnel, and similar to primary consolidation.

Des mouvements de sol de surface et de subsurface et des variations de niveau piézométrique furent mesurés autour d'une tôle protectrice d'un tunnel percé, de 2·74 m de diamètre, à un axe de profondeur de 5m dans une argile organique limoneuse tendre avec une haute teneur en eau connue localement comme le Belfast sleech. Des observations furent obtenues dans un plan normal à la ligne centrale du tunnel pendant la construction du tunnel, et après l'enlèvement de la pression de l'air stabilisateur 25 jours après la construction. Les résultats montrent un processus de tassement à deux phases. Pendant la construction la déformation était rapide et typique d'exemples empiriques associés avec ‘perte de sol’ non drainé à volume constant à la face et vers la tôle protectrice. Après l'enlèvement de la pression d'air, les exemples de déformation et les niveaux piézométriques réduits ont suggéré une compression de l'argile limoneuse, causée par le drainage d'eau souterraine dans le tunnel, et similaire à la consolidation primaire.
Submarine cable: multi-blade plough
Authors: Hata S.
Published: October 2009

A submarine cable plough with multiple blades was developed for use in the Japan–China submarine signal cable project which has a distance of 850km. In developing and designing the equipment, an extensive series of experiments were carried out starting from fundamental investigations on the performance of a single blade to prototype tests. In the analysis of the performance of the multi–blade cable plough, a primary role is played by a newly proposed index specific cutting resistance which represents particular conditions of the material on the sea floor and is obtained from a simple in situ test. The performance of the cable installation was observed through the whole distance of cable laying and there was reasonable agreement between the measured and predicted drag forces.

Une machine à lames multiples destinée à enterrer un câble sous-marin a été utilisée pour le projet du câble de transmission sous-marin reliant le Japon à la Chine sur une distance de 850km. En même temps que la mise en oeuvre et l'étude de l'équipement, une vaste séne d'essais furent exécutés en commençant par des investigations fondamentales sur la performance d'une seule lame jusqu'à des essais sur Prototypes Dans l'analyse du comportement de la machine à lames multiples, un rôle de première importance est joué par un index proposé récemment résistance spécifique d'incision qui représente des conditions particulières de la matière sur le fond de mer et est obtenu à partir d'un simple essai in situ. La performance de l'installation de câble fut observée sur toute la distance de pose du câble et il y eut un accord raisonnable entre les forces de draguage mesurées et prédites.