bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Undrained anisotropy and principal stress rotation in saturated sand
Authors: Symes M. J. P. R. , Gens A. , Hight D. W.
Published: October 2009

This Paper describes an investigation carried out in a new hollow cylinder apparatus into anisotropy and the effects of principal stress rotation in a medium-loose sand, tested under undrained conditions. Principal stresses have been rotated at a constant shear stress during both monotonie and cyclic loading. The experimental observations are described and then explained within a framework based on the concept of state boundary surfaces. The over-riding importance of initial anisotropy in determining the response of the sand to rotations in principal stress directions is demonstrated. Pore pressures are shown to be generated by rotation of principal stress directions at constant shear stress and their accumulation during cyclic principal stress rotation can lead to failure.

L'article présente une étude de l'anisotropie effectuée dans un nouvel appareil creux cylindrique et décrit les effets de la rotation de la contrainte principale dans un sable moyennement lâche testé dans des conditions non-drainées. Les contraintes principales ont été modifiées avec une contrainte de cisaillement constante pendant des chargements monotoniques et cycliques. Les observations expérimentales sont décrites et puis expliquées dans un cadre basé sur l'idée de surfaces aux limites états. L'article souligne l'importance primordiale de l'anisotropie dans la détermination de la réponse du sable aux rotations des directions de la contrainte principale. On démontre comment des pressions interstitielles sont produites par la rotation des directions de la contrainte principale avec contrainte de cisaillement constante; l'augmentation de ces pressions pendant la rotation cyclique de la contrainte principale peut causer la rupture.
Stability of compacted rockfill slopes
Authors: Charles J. A. , Soares M. M.
Published: October 2009

The Mohr failure envelopes for compacted rockfills exhibit significant curvature particularly at low and medium stresses. A computer program for circular arc slope stability analysis has been modified to accept these non-linear failure envelopes. A dimensionless stability number has been introduced to facilitate the production of charts for the rapid assessment of rock-fill slope stability. The effect of submergence on the stability of compacted rockfill slopes has been examined.

Les courbes intrinsèques des remblais rocheux compactés montrent une courbure signifiante surtout à basses et moyennes contraintes. Un programme d'ordinateur pour l'analyse de la stabilité des pentes en arc de cercle a été modifié pour prendre encompte ces courbes intrinsèques non-linéaries. Un parameter de sécurité au renversement, sans dimensions a été introduit pour faciliter la production d'abaques pour l'évaluation rapide de la stabilité des pentes de remblais rocheux. L'effet de la submersion sur la stabilité des pentes de remblais rocheux compactés a été étudié.
Bearing capacity of three closely-spaced footings on sand
Authors: Graham J. , Raymond G. P. , Suppiah A.
Published: October 2009

Closely–spaced footings may be encountered on cohesionless soils in the form of grillage foundations and railway ties. Close spacing is known to permit higher loads than can be carried by similar isolated footings. This effect is due to interference between failure zones in the sand, and may increase the capacity by 150% when ø = 35° and the centreline separation of the footings is approximately twice the footing width B. The method of stress characteristics has been used to calculate the theoretical bearing capacity of a series of parallel footings, and these have been compared with laboratory tests on three parallel surface footings at various spacings on two different sands. The testing programme also investigated the effects of footing roughness and load distribution. When interference occurs, pre-failure settlements become larger, and post-failure behaviour more ductile. The theoretical solutions show similar trends to the model tests, but suggest that interference stops at rather smaller spacings.

Des semelles rapprochées se rencontrent parfois dans le cas de fondations à grillage ou de traverses de chemin de fer sur des sols pulvérulents. On sait qu'un tel écartement permet des charges plus importants que celles qui peuvent etre supportées par des semelles semblables isolées. Cet effet est dû à l'interférence entre les zones de rupture dans le sable et il peut augmenter la force portante de 150% lorsque ø = 35° et la distance entre les centres des semelles est approximativement deux fois leur largeur B. La méthode des caractéristiques de contrainte a été employée pour calculer la portance théorique d'une série de semelles parallèles. Les résultats one été comparés avec ceux obtenus à partir de plusieurs essais faits en laboratoire sur trois semelles superficielles d'écartements variable sur deux sables différents. Les effects de la rugosité des semelles et de la distribution des charges one été etudiés aussi au cours du programme d'essais. Lorsque l'interférence a lieu les tassements précedant la rupture s'accroissent, et le comportement suivant la rupture devient plus ductile. Les solutions théoriques montrent des tendances similaires à celles trouvées dans les essais sur modèles, tandis qu'elles suggérent que l'interférence cesse è des écartements un peu plus faible.
Behaviour of dry sand tested in a large triaxial apparatus
Authors: Hettler A. , Vardoulakis I.
Published: October 2009

In this Paper the results from an extensive experimental study of the stress-strain behaviour of dry sand in triaxial compression tests are presented. The experiments were performed in a new triaxial apparatus for large specimens. Emphasis is given to sources of error such as end restraint, bifurcation and imperfection sensitivity. The behaviour at small and large strains is presented and the rigid granular model of sand, its practical significance and limitations are discussed.

Dans cet article on présente les résultats d'une recherche expérimentale sur le comportement rhéologique du sable sec en compression triaxiale. L'appareil triaxial est d'un genre nouveau qui contient de très grands échantillons. Une étude détaillée des erreurs de mesures dues au frottement des plaques, à la bifurcation et à l'influence des imperfections est faite. Le comportement rhéologique est présenté pour de petites et grandes déformations; le modèle du sable avec grains rigides, sa signification pratique et ses limites seront discutés.
Microstructural changes associated with thixotropic phenomena in clay soils
Authors: Osipov V. I , Nikolaeva S. K , Sokolov V. N
Published: October 2009

Thixotropic phenomena in clay soils are accompanied by microstructural changes. The nature of these changes is unclear because of the short duration of the thixotropic processes and the difficulties involved in preparing a specimen at certain stages. However, these technological problems were overcome and SEM photographs were obtained of the thixotropic soil microstructure during deformation of samples in a rotary viscometer with and without vibration. The new data obtained clarify the mechanism of thixotropic phenomena. Soil microstructure was not ruptured by vibration during the shear process. On the contrary, it became more homogeneous over the entire volume and at the same time this induced a decrease in strengthin the system due to a reduction in cohesion at contacts. Disruption of some structural bonds is followed by their rapid restoration—the overall microstructure remaining intact. As a result, in all the samples studied the shear zone disappears. In kaolinite clay and coarser dispersed soils (silty clay, water saturated loess) the local areas of the structural framework (shear planes) become smoother and the orientation of the structural elements along the direction of shear disappears. After the cessation of vibration, the microstructure is rapidly restored to its initial state.

Les phénomènes thixotropiques dans les sols argilacés sont accompagnts de changements microstructurels. La nature de ces changements n'est pas clair, à cause de la courte durée des phénombnes thixotropiques et des difficult de la préparation d'un échantillon a` de certaines étapes. Ces problémes technologiques ont été résolus et des images SEM ont été obtenues de la microstructure du sol thixotropique pendant la déformation des échantillons dans un viscométre rotatif avec et sans vibration. Les nouvelles données obtenues clarifient le mécanisme des phénoménes thixotropiques. La microstructure du sol n'a pas été rompue par la vibration pendant le cisaillement. Tout au contraire, elle est devenue plus homogéne sur le volume entier, tandis qu'en même temps ceci a causé une réduction de la résistance du systéme due à une diminution de la cohésion aux contacts. La rupture de quelques liens structurels est suivie de leur rétablissement rapide, tandis que la microstructure entiére reste intacte. Comme résultat, la zone de cisaillement disparaît dans tous les échantillons etudiés. Dans l'argile kaolinite et les sols dispersés plus grossiers (argile limoneuse, loess saturé d'eau) les zones locales du cadre structure1 (plans de cisaillement) deviennent plus lisses, et l'orientation des éléments structuraux le long de la direction de cisaillement disparait. Aprés que la vibration a cessé, la microstructure se rétablit rapidement dans son état initial.
Strength assessment and stability analyses for fissured clays
Authors: Thorne C. P.
Published: October 2009

Fissured clays were encountered at the sites of a graving dock and a container wharf near Sydney. The Paper presents the assessments made of the strength of these clays and describes subsequent stability analyses. The clays were deposited during a period of coastal submergence and fissured as a result of exposure during temporary recessions of the sea level and by settlement of peat layers. Measured fissure strengths were much below peak intact strengths and in situ tests showed high horizontal stresses. Unloading by dredging caused a significant loss in strength and stiffness and an increase in K0. The results of staged elasto-plastic finite element analyses are presented and compared with conventional slip circle analyses.

Des argiles fissurées ont été trouvées sur les emplacements d'un bassin de radoub et d'un quai pour les containers près de Sydney. Cet article décrit les évaluations qui ont été faites de la résistance de ces argiles et les analyses de stabilité effectuées ensuite. Les argiles furent déposées pendant une période de submersion côtiére et fissurées comme résultat d'avoir été exposées pendant des régressions temporaires de la mer et en conséquence du tassement de couches de tourbe. Les valeurs de résistance à la fissuration qui ont été determinées étaient trés inférieures aux valeurs maximales de résistance dans l'etat intact et des essais effectués en place ont montré de grandes contraintes horizontales. Le déchargement par le dragage a causé une perte importante de résistance et de rigidité et un coefficient K0 augmenté. L'article présente les résultats d'analyses étagées d'éléments finis élastoplastiques et compare ces résultats avec ceux des analyses classiques par la méthode du cercle de glissement.
The Measurement of soil stiffness in the triaxial apparatus
Authors: Jardine R. J. , Symes M. J. , Burland J. B.
Published: October 2009

This Paper describes a simple technique for accurately measuring the mean local axial strains of triaxial samples over a central gauge length. The technique makes use of an axial displacement gauge which is a development of one devised by Burland & Symes (1982) which makes use of electrolytic levels. The device can resolve to less than 1 μ.m over a range of 15 mm, is simple to mount on the specimen and is not damaged when the sample is taken to failure. The results of undrained triaxial tests are presented for a wide spectrum of soil types ranging from sands through intact, reconstituted and remoulded low plasticity till, undisturbed London clay to intact unweathered chalk. The test results show that conventional external measurements of displacement contain errors which are frequently so large that their use in the determination of soil stiffness at working levels of stress is invalid. The errors mainly result from tilting of the sample, bedding at the end platens and the effects of compliance in the apparatus. Although much more experimental work is required before general conclusions can be drawn about the small strain behaviour of soils the results presented lead to some important observations on the undrained stiffness, linearity and yielding behaviour of soils at small strains.

Cet article décrit une technique trés simple pour mesurer de façon précise les déformations locales moyennes d'échantillons triaxiaux sur une jauge centrale. La technique emploie une jauge de déplacement axial qui représente une amelioration de celle inventée par Burland et Symes (1982) et qui utilise des niveaux électrolytiques. L'appareil est sensible à moins de 1 u, m sur une longueur de 15 mm. Il est facile à monter sur l'échantillon et reste intact même si l'échantillon est détruit. Les résultats des tests triaxiaux non-drainés sont présentés pour une large gamme de types de sol, commençant par des sables, suivis de moraines intactes de faible plasticité reconstituées et remaniées et de l'argile de Londres intacte jusqu'à la craie intacte non-altérée par les intempéries. Les résultats des tests montrent que les mesures conventionnelles du déplacement comportent des erreurs qui sont souvent si considérables que les mesures sont mal adaptées pour la détermination de la rigidité du sol à des niveaux opérationnels de la contrainte. Les erreurs proviennent principalement du basculement de l'échantillon, de la liaison imparfaite au niveau des plateaux terminaux et des effects du déplacement de l'appareil.

Bien que beaucoup de travail expérimenta1 suppltméntaire soit nécessaire afin de pouvoir tirer des conclusions générales au sujet du comportement des sols sous des déformations mineures, les résultats présentés fournillent des observations importantes concernant la rigidité dans l'état non-drainé, la linearité et l'écoulement des sols sous des déformations mineures.
Negative skin friction on piles: a simplified analysis and prediction procedure
Authors: Alonso E. E. , Josa A. , Ledesma A.
Published: October 2009

In order to describe the interaction between a single pile and a consolidating soil a stress transfer approach at the interface is proposed. The non-linear, plastic character of the shear stress acting on the pile shaft and the adequate modelling of unloading and cyclic behaviour are properly incorporated through a ‘shooting’ solution procedure of the equilibrium equations. The whole problem is formulated in dimensionless terms both for external uniform loading conditions and for changes in piezometric levels. The formulation and the computational procedure developed are fairly general and may accommodate arbitrary layering and complicated loading sequences. In many practical situations the whole length of the shaft-soil interface has reached a limiting shear stress state except for a narrow zone around the neutral point. It is then possible to derive analytical solutions for the main design parameters. Their usefulness has been checked through several well-documented case records.

L'article propose de prendre le transfert de contraintes interfacial afin de pouvoir déacute;crire l'interaction entre un pieu individuel et un sol consolidant. La nature plastique non-linéaire de la contrainte de cisaillement agissant sur le fût du pieu et le modelage approprié du déchargement et du comportement cyclique sont incorporés de façon convenable par le moyen d'une méthode qui procède par tâtonnements (shooting) pour résoudre les équations d'équilibre. Le problème est formulé dans des termes sans dimensions aussi bien pour les conditions de chargement uniformes externes que pour les changements des niveaux piézométriques. La formulation et la méthode de calcul qui ont été developés sont de nature assez générale et peuvent inclure la disposition arbitraire en couches et des suites compliquées de chargement. Dans beaucoup de situations pratiques la longueur entière de l'interface fût/sol a atteint un état limitant de contrainte de cisaillement à l'exception d'une zone étroite autour du point neutre. Il est alors possible de dériver des solutions analytiques pour les paramètres principaux de construction. Leur utilité a été contrôlée par moyen de plusieurs cas de construction bien documentés.
Dynamic penetration resistance and the prediction of the compressibility of a fine-grained sand—a laboratory study
Authors: Clayton C. R. I. , Hababa M. B. , Simons N. E.
Published: October 2009

Dynamic penetration tests, such as the standard pene-tration test, are widely used in conjunction with em-pirical or ad hoc relationships to determine the com-pressibility of granular soil under foundations. This Paper reviews those factors which control the com- pressibility of sand, and those which are thought to influence dynamic penetration resistance. The results of a laboratory study of the compressibility and dynamic penetration resistance of an uniform fine sand at a single density are presented. It is shown that while the compressibility of the sand is strongly dependent on its previous stress path, and is relatively unaffected by its current stress level, dynamic penetration resis-tance is strongly influenced by current stress level and is unaffected by stress path.

Des essais dynamiques de pénétration, tel que le ‘stan-dard penetration test’, s'emploient très fréquemment en combinaison avec des rapports empiriques ou spécialement élaborés dans le cas particulier pour déterminer la compressibilité de sol pulverulent sous les fondations. Cet article passe en revue les facteurs qui gouvernent la compressibilité du sable aussi bien que ceux qu'on croît influencer la résistance à la pénétration dynamique. On présente les résultats d'une étude effectuée en laboratoire sur la compressibilité et la resistance a la pénétration dynamique d'un sable fin uniforme à une seule densité. On a trouvé que la compressibilité du sable dépend beaucoup de son chemin de contraintes antérieures et est relativement peu affectée par son niveau de contraintes actuelles, tandis que la résistance à la pénétration dynamique est fortement influencée par le niveau de contraintes actuelles et reste peu affectée par le chemin des contraintes.
Yield of a soft, high porosity rock
Authors: Elliott G. M. , Brown E. T.
Published: October 2009

A series of triaxial compression tests was carried out on air-dried samples of Bath Stone, a soft, high porosity, oolitic limestone. Tests were carried out to investigate the brittle, transitional and ductile ranges of behaviour. Elastic and plastic components of strains at and beyond yield were isolated. The plastic strain increment vectors at yield were found to satisfy the normality condition of associated plastic flow. Both frictional and volume change mechanisms of yield were found to occur. Dilation associated with brittle fracture and cataclastic flow occurred at confining pressures of up to 5 MPa. At higher confining pressures, net contractant volumetric strains were measured and a trend towards isotropic yielding was observed. The magnitudes of the stresses at yield were found to be stress path independent.

Une série d'essais de compression triaxiale a été effectée sur des échantillons séchés à l'air de la Pierre de Bath, une Pierre calcaire oolithique tendre de porosité élevée. Le but était d'etudier son comportement fragile, transitoire et ductile. Après avoir isolé les composantes élastique et plastique des déformations à la limite de la plasticité et au-delà on a découvert que les vecteurs de l'accroissement des déformations plastiques satisfaisaient à la condition de normalité de l'écoulement plastique associé. On trouvé que des mécanismes de changement de frottement et de volume jouaient un rôle en ce qui concerne la limite de plasticité. La dilation associée à la fracture fragile et a l'écoulement cataclastique a eu lieu à des pressions d'étreinte pouvent atteindre 5 MPa. On a mesuré les déformations volumiques totales de contraction et observé une tendance vers une limite de plasticité isotrope. I1 a été decouvert que les valeurs des contraintes à la limite de plasticité étaient indépendantes du chemin de contrainte.
Elasticity and normality in soil—experimental examinations
Authors: Atkinson J. H. , Richardson D.
Published: October 2009

Fundamental premises of modern soil mechanics theories are that soil deformations are elastic before yield and elasto-plastic after yield, and that the flow rule for plastic strains is associated. Previous attempts at experimental examinations of these premises have met several difficulties associated with elastic non- linearity, measurement of plastic strains and identification of the current yieldsurface. For materials which are both elastic and for which the flow rule is associated the stress–strain matrix has particular features which are observable in special stress path laboratory tests. An analysis of the results of these tests does not require the separation of the elastic and plastic components of strain nor a precise identification of the current yield curve. These special tests have been carried out on reconstituted samples of London Clay, Cowden Till and Speswhite kaolin. The results indicate that, for these soils, it may be reasonable to adopt the theory of elasticity together with an associated flow rule for plastic strains to develop mathematical models for the stress-strain behaviour of soils.

Les théories modernes de la mécanique des sols sont bastes sur la hypothése fondamentale que les déformations du sol sont élastiques avant l'écoulement et élastoplastiques aprés l'écoulement et que la régle d'écoulement pour les deformations plastiques est une régle d'écoulement associée. On a déjâ essayé de vérifier de telles hypothéses par la méthode experimentale, mais plusieurs difficultés ont été rencontrées en ce qui concerne la non-linéarité élastique, la mesure des déformations plastiques et l'identification de la surface d'écoulement en question. Dans le cas des matieres qui sont élastiques et auxquelles une régle d'écoulement associce s'applique la matrice constrainte-déformation a des caractéristiques particuliéres qu'on peut observer dans des essais spéciaux de chemin de contrainte effectués en laboratoire. Afin d'analyser les résultats de ces essais il n'est pas nécessaire de séparer les composants élastiques et plastiques de la déformation ni d'identifier de facon précise la courbe d'ccoulement en question. Ces essais spéciaux ont été effectués sur des échantillons reconstitués de l'argile de Londres, de l'argile à blocaux de Cowden et du kaolin de Speswhite. Les résultats indiquent que pour ces sols on peut raisonnablement adopter la théorie de I'élasticite conjointement avec une régle d'ecoulement associée pour construire des modéles mathématiques du comportement contrainte-déformation des sols.
Consolidation under an isotropic total stress increase: part I, analysis for compressible constituents
Authors: McTigue D. F. , Lipkin J. , Bennett R. H.
Published: October 2009

The response of a fluid-saturated porous body to a rapid change in external pressure is analysed using the theory of linear poroelasticity, accounting for compressible constituents. Because water is more compressible than most mineral grains, the sample initially undergoes undrained deformation accompanied by a negative excess pore pressure (suction). Subsequently, external fluid diffuses into the body, the effective compressive stresses relax, and the soil matrix expands. The initial excess pressure, undrained displacement, relaxation rate and asymptotic drained displacement are direct indicators of a pore pressure coefficient, the undrained bulk modulus, the consolidation coefficient and the solid constituent bulk modulus. Thus, measurements of the surface displacement and the pore pressure at one internal point determine four of the eight material properties needed to characterize fully a linearly elastic porous body.

L'article analyse la réponse d'un corps poreux saturé de fluide à un changement rapide de la pression externe à l'aide de la théorie de la poroélasticité linéaire, prenant en considération les constituants compressibles. Parce que l'eau est plus compressible que la plupart des grains minéraux, au commencement l'échantillon subit une déformation non-drainée, accompagnée d'une surpression interstitielle négative (succion). Par la suite le fluide externe se diffuse dans le corps, les contraintes de compression effectives se relâchent et la matrice du sol se dilate. La surpression initiale, le déplacement non-drainé, la vitesse de relâchement et le déplacement drainé asymptotique représentent des indicateurs d'un coefficient de pression interstitielle, du module de masse non-drainée, du coefficient de consolidation et du module de masse des constituants solides. Les mesures du déplacement superficiel et de la pression interstitielle à un point interne déterminent quatre des huit proprié tés matérielles nécessaires pour la caractérisation complète d'un corps poreux linéairement élastique.
Consolidation under an isotropic total stress increase: part II, experimental results for marine clay
Authors: Lipkin J. , Bennett R. H. , McTigue D. F.
Published: October 2009

Deformation and internal pressure changes have been measured in a large sample (of the order of 1 m3) of remoulded, reconsolidated marine sediment subjected to a series of step-like, 6·9 MPa changes in hydrostatic pressure. Undrained surface displacements of 0·2–0·4 mm were observed in response to each increment in external pressure. The surface then slowly rebounded with a characteristic time of about 106 s. The excess pore pressure induced by each step in pressure at the boundary was of the order of from −1 kPa to −2 kPa (suction) and likewise relaxed as external fluid diffused into the sample. Predictions based on a poroelastic material response model agree qualitatively with these observations when values of material properties are estimated from independent measurements. The experimental data can also be used to determine parameter values. Such a procedure yields very good fits to the data and indicates permeability, drained bulk modulus and solid bulk moduli of the order of 10−16 m2, 10 MPa and 10 GPa respectively, in reasonable agreement with independent measurements.

Des changements de déformation et de pression interne ont été measurés dans un grand échantillon (de l'ordre de 1 m3) de sédiment marin remanié et reconsolidé soumis à une série de modification de pression hydraulique par paliers de 6, 9 MPa. Des déplacements non-drainés superficiels compris entre 0, 2 et 0, 4 mm ont été observés en réponse à chaque augmentation de pression externe. Puis la surface s'est lentement restaurée au cours d'un temps caractéristique d'environ 106 s. Les surpressions induites à la limite lors de chaque palier de pression étaient de l'ordre de −1 kPa à −2 kPa (succion) et se relâchaient de façon analogue au fur et à mesure que du fluide externe se diffusait dans l'échantillon. Des prévisions basées sur un modèle de réponse d'une matière poroélastique s'accordent de façon qualitative lorsque les valeurs des propriétés des matières sont estimées à partir de mesures indépendantes. Les données expérimentales peuvent s'employer aussi pour déterminer les valeurs des paramètres. Une telle procédure donne des résultats très compatibles avec les données et indique une perméabilité, un module de masse drainée et des modules de masse solide de l'ordre de 10−16 m2, 10 MPa et 10 GPa respectivement. Ceci s'accorde assez bien avec les mesures indépendantes.
A critical reappraisal of compression index equations
Authors: Nagaraj T. S. , Srinivasa Murthy B. R.
Published: October 2009

It is revealed that the ratio of the void ratio e to the void ratio at the liquid limit eL versus the net repulsive pressure R — A relation is more general and fundamental than the half-space distance d versus R — A relation. With the possibility of two modes of linearization of e/eL versus the effective consolidation pressure p relation, two generalized compression index equations for normally consolidated saturated fine-grained soils have been derived. Most of the existing empirical compression index equations have been re-examined for their rationale and applicability by comparing them with the generalized compression index equations.

L'article montre que la relation entre le rapport de l'indice des vides eet de l'indice des vides à la limite de liquidité eL et la pression répulsive totale R — A est d'une nature plus générale et fondamentale que celle reliant la distance de semi-espace d à la relation R — A. Avec la possibilité de deux modes de linéarisation de e/eL en fonction de la pression de consolidation effective p, deux equations généralisées d'indice de compression ont été établies pour les sols à grains fins normalement consolidés et saturés. La plupart des équations empiriques connues donnant l'indice de compression ont été examinées de nouveau au point de vue de leur base théorique et de leur applicabilité en les comparant avec les équations d'indice de compression généralisées.
Pressures exerted by materials stored in silos: part I, coarse materials
Authors: Blight G. E.
Published: October 2009

Silos are usually designed on the basis of simple theory which is used to predict horizontal pressures on the walls. The pressures generated depend on many factors, including the pattern of flow within the contained material, the method of operating the silo and also the mechanical characteristics of the material. This Paper compares pressures measured in a number of full-scale silos containing coarse materials with the predictions of commonly accepted design theory. It shows that, although the silo arching theory gives an acceptable estimate of the average pressure on a silo wall, it does not always provide an adequate design envelope. It is preferable to use a simple straight line variation of pressures with depth for design.

Les silos sont généralement calculé sur la base d'une théorie très simple utilisée pour prévoir les pressions horizontales sur les murs. Les pressions réellement exercées dépendent de plusieurs facteurs, dont la forme de l'écoulement à l'intérieur de la matière, le principe du fonctionement du silo et aussi les caractéristiques mécaniques de la matière ensilée. L'article compare les pressions mesurées dans quelques grands silos contenant des matières à gros grains avec les prévisions de la théorie classique. Bien que la théorie de 1'effet de voûte dans un silo donne une évaluation acceptable de la pression moyenne sur la paroi mur, cette théorie ne fournit pas toujours une enveloppe acceptable. II paraît préférable d'utiliser pour les calculs des pressions proportionelles à la profondeur.
The theory of one-dimensional consolidation of saturated clays: part V, constant rate of deformation testing and analysis
Authors: Znidarčić D. , Schiffman R. L. , Pane V. , Croce P. , Ko H. Y. , Olsen H. W.
Published: October 2009

This Paper presents a new analysis procedure for the constant rate of deformation consolidation test. The test analysis utilizes a piecewise linearization of one-dimensional non-linear finite strain theory and solves for the consolidation properties by an inverse procedure without any a prioriassumptions about the form of these relationships. The proposed method of analysis is evaluated by simulation and laboratory experimentation. The simulation shows good agreement between the calculated consolidation properties and the corresponding input values. Similar agreement is found for the experimental validation between computed properties and independently, directly measured properties.

Cet article présente une nouvelle méthode analytique pour l'essai de consolidation à vitesse constante de déformation. Cette analyse utilise la linéarisation par parties de la théorie concernant la déformation finie non-linéaire unidimensionnelle et fournit des solutions pour les propriétés de consolidation par une procédure inverse sans recouvrir à des hypothèses a prioriau sujet de la forme de ces relations. On évalue la méthode analytique proposée par la simulation et des expériences en laboratoire. La simulation démontre que les propriétés de consolidation calculées s'accordent bien avec les données correspondantes. On découvre un accord pareil pour la validation expérimentale entre les propriétés calculées et les propriétés mesurées de façon directe et indépendante.
The cone penetration test in sands: part I, state parameter interpretation
Authors: Been K. , Crooks J. H. A. , Becker D. E. , Jefferies M. G.
Published: October 2009

The state parameter is a quantitative measure of the state of a sand that combines the effects of void ratio and effective stress in a unique way for each sand. Application of the state parameter concept in practice requires the ability to measure the state parameter in situ. This Paper examines the interpretation of the cone penetration test in sand in terms of the state parameter concept. Existing data obtained from calibration chamber tests are reinterpreted to provide the relationship of cone tip resistance to state parameter. To compare data from different test programmes, data must be adjusted for chamber boundary effects. It is concluded that cone resistance provides a good measure of the state parameter. A companion paper describes the generalized measurement of state in different sands using the cone penetration test.

Le paramètre d'état est une mesure quantitative de l'état d'un sable qui combine les effets de l'indice des vides et de la contrainte effective de façon unique pour chaque sable. Dans la pratique l'application de la notion du paramètre d'état exige la possibilité de le mesurer en place. Cet article examine l'interprétation de l'essai de pénétration au cône à la lumière du concept du paramètre d'état. Des données disponibles obtenues à partir d'essais en chambre d'étalonnage sont réinterprétées pour donner le rapport entre la résistance à la pointe du cône et le paramètre d'état. Afin de pouvoir comparer les données de différentes séries d'essais il faut les corriger pour tenir compte des effets de bord de la chambre. L'article conclut que la résistance au cône représente une bonne mesure du paramètre d'état. Un autre article décrit la mesure généralisée de l'état dans des différents sables à l'aide de l'essai de pénétration au cône.
A synthetic soft rock for laboratory model studies
Authors: Johnston I. W. , Choi S. K.
Published: October 2009

To overcome the significant experimental scatter and highly variable performance observed with model studies of foundation behaviour using a natural weathered mudstone, a synthetic soft rock, known as Johnstone, was developed. This model material was found to be homogeneous and isotropic, and could be reliably and simply reproduced with a range of properties which were similar to the naturally occurring mud-stone, and which could be controlled and accurately determined. The material could be produced in relatively large volumes and cast or machined into a number of predetermined shapes. The development, manufacture, some characteristics and some applications are described.

Afin de résoudre le problème posé par les variations importantes des résultats expérimentaux et la grande variabilité du comportement des fondations observées dans les études sur modèles utilisant les pélites naturelles désagrégées, une roche tendre de synthèse, du nom de Johnstone, a été développée. Ce matériau est homogène et isotrope, et peut être produit, simplement et régulièrement, avec une gamme de propriétés comparables à celles des pélites naturelles. Ces propriétés peuvent être contrôlées et déterminées avec précision. Ce matériau peut être produit en grand volume, et avec plusieurs formes prédéterminées, soit par usinage par moulage. Le développement et la fabrication, ainsi que quelques caractéristiques et applications, seront décrites.
Cavity expansion in cohesive frictional soils
Authors: Carter J. P. , Booker J. R. , Yeung S. K.
Published: October 2009

Closed form solutions are presented for the expansion of cylindrical and spherical cavities in an ideal, cohesive frictional soil. An explicit solution for the pressure-expansion relationship can be obtained for infinitesimal (small strain) deformations. For finite deformations it is necessary to adopt a numerical approach to obtain the complete pressure-expansion relationship and it is found that the cavity pressure approaches a limiting value for infinite deformation. It is, perhaps surprisingly, possible to determine the precise value of this limiting pressure analytically. It is suggested that the small strain solution for a cylindrical cavity is applicable to the interpretation of pressuremeter tests in sand, and that the solutions for limit pressures have application to the problem of pile installation and the end bearing pressure of deep foundations.

L'article présente des solutions de forme fermée pour l'expansion de cavités cylindriques et sphériques dans un sol idéal cohérent à frottement. On peut obtenir une solution explicite pour le rapport entre la pression et l'expansion dans le cas des déformations infinitésimales (contraintes faibles). Pour les déformations finies il faut adopter une méthode numérique pour obtenir le rapport complet entre la pression et l'expansion et on trouve que la pression de cavité atteint une valeur limite à peu près pour la déformation infinie. Il est peut-être surprenant que la valeur précise de cette pression limite puisse être déterminée de façon analytique. On en tire la conclusion que la solution à faible contrainte pour une cavité cylindrique peut s'appliquer à l'interprétation des essais pressiomètriques dans le sable et que les solutions pour les pressions limites trouvent une application au problème de l'installation des pieux et à celui de la résistance limite des fondations profondes.
Undrained deep penetration, I: shear stresses
Authors: Baligh M. M.
Published: October 2009

The penetration of sampling tubes and various in situ testing devices and the installation of deep foundation elements disturb the surrounding soil. This Paper presents approximate solutions for predicting shearing distortions and stresses in soil due to steady undrained deep penetration of a closed-ended ‘simple pile’ in an isotropic soil modelled as an elastic-perfectly plastic material. Predictions are used to illustrate fundamental mechanisms of deep penetration and to identify important soil and pile characteristics that affect disturbance, such as non-linear and inelastic aspects of soil behaviour and the effects of scale.

La pénétration des tubes de carottage, des appareils de mesure pour des essais in situ et l'installation des elements d'une fondation profonde perturbent le sol environnant. Cet article présente des solutions approchées pour prédire les distorsions de cisaillement et les contraintes dans le sol provoquées par la pénétration profonde continue et non-drainée d'un ‘pieu simple’ à extrémité fermée dans un sol isotrope modelisé par un matériau élastique parfaitement plastique. Des prédictions sont utilisées pour illustrer les mécanismes fonda-mentaux de la pénétration profonde et pour identifier les caractéristiques importantes du sol et du pieu qui affectent la perturbation du sol, tels que les aspects non-linéaires et inélastiques du comportement du sol et les effets d'échelle.
Undrained deep penetration, II: pore pressures
Authors: Baligh M. M.
Published: October 2009

Undrained deep penetration causes significant excess pore pressures that dominate other soil stresses and hold the key to the understanding of penetration mechanisms. On the basis of the strain path method, this Paper identifies important factors affecting pen- etration pore pressures in clays and incorporates them in comprehensive prediction methods. Results are required to establish the necessary frameworks for the interpretation of existing penetration test data, the development of new in situ tests and the analysis of pile installation effects in a systematic and rational manner.

La pénétration profonde non-drainée provoque des surpressions interstitielles importantes qui dominent les autres contraintes dans le sol et qui détiennent la solution pour la compréhension des mécanismes de pétration. Sur la base de la méthode des chemins de déformations cet article identifie les facteurs importants qui influencent les pressions interstitielles lors de la pénetration dans les argiles et les incorporent dans des méthodes de prédictions comprthensives. Les résultats qui en decoulent sont indispensables pour établir les structures nécessaires à l'interpretation des données disponibles de l'essai de pénétration, au développement de nouveaux essais in situ et à l'analyse systématique et rationnelle des effets de l'installation des pieux.
Strength of undulating shear surfaces in rock
Authors: Davis R. O. , Salt G. A.
Published: October 2009

Slip on rough shear surfaces in rock is conventionally represented by one of two kinematic mechanisms. At small normal stress levels, dilatation is assumed and the moving block rides up and over surface irregularities. At high normal stresses, dilatation is superseded by basal fracture through the irregularities. In this Paper a third mechanism is proposed, applicable to undulating shear surfaces. Elastic flattening is suggested as a pos- sible kinematic mechanism for slip at large normal stresses. The work required to flatten the shear surface elastically is calculated and is then used in a Griflith- type crack growth analysis. It is found that flattening is a viable failure mechanism, but it is not clear whether flattening or basal fracture may be the preferred mechanism for failure of an undulating joint.

Ordinairement on représente le glissement sur les surfaces rugueuses de cisaillement dans les roches par un d'entre deux mécanismes kinématiques. Lorsque le niveau de contrainte normale est faible on fait l'hypothése que la dilatation a lieu et que le bloc en mouvement se déplace au dessus des irrégulariés de la surface. Dans le cas de contrainte normales élevées la dilatation est suivie de la rupture profonde à travers les irrégularités. L'article suggére un troisiême mécanisme qui peut sáppliquer à des surfaces de cisaillement ondulantes. L'aplatissement élastique est présenté comme un mécanisme kinématique possible pour le glissement avec des contraintes normales élevées. On trouve que l'aplatissement est un mécanisme de rupture fiable mais il n'est pas clair si c'est I'aplatissement ou la rupture profonde qui est le mécanisme préféré pour la rupture d'un joint ondulant.
Lateral stability of compressible walls
Authors: O'Rourke T. D.
Published: October 2009

The Paper presents an analytical method for evaluating the lateral stability of walls which settle relative to the retained soil or rock fill. Relative settlement may result from the compressibility of the wall, but may also result from differential consolidation of the underlying foundation soils. Methods are discussed for improving lateral stability, and recommendations are made for identifying and resolving potentially troublesome conditions.

Cet article présente une méthode analytique pour évaluer la stabilité latérale des murs qui se tassent par rapport au sol soutenu ou au remblai rocheux. Le tassement relatif peut provenir de la compres-sibilité du mur mais aussi de la consolidation différentielle des sols de fondation sousjacents. L'article discute des méthodes pour améliorer la stabilité latérale et formule des recommendations pour identifier et résoudre les problèmes provoqués par des conditions qui peuvent devenir gênantes.
Sulphate analysis on black mudstones
Authors: Hawkins A. B. , Pinches G. M.
Published: October 2009

The Paper reviews the established testing procedure for determining the SO3, content of soils. For certain geological strata, in addition to the Coal Measures, this is now inadequate as the sulphate content at the time of testing only is recorded. Frequently no account is taken of the potential sulphate production which can occur if air and water are able to oxidize dark mudstones containing disseminated pyrite. From samples in the Westbury Beds sulphate increases of from 0·29% to 1·2% and from 0·36% to 1·6% in 17 months are reported. The growth of sulphate alters the required soil-cement aggressivity class; it may result in heave of floor slabs and can reduce the pH of the soils. A more realistic indication of the potential sulphate content of a changing geological environment can be obtained by establishing the total amount of sulphur present. These factors and the preliminary research indicating the likely influence of temperature are considered briefly.

L'article examine la méthode généralement adoptée pour déterminer la teneur en SO3, des sols. Elle est cependant insuffisante pour la série carbonifère aussi bien que pour d'autres couches géologiques, car elle mesure la teneur de sulphate seulement au moment de l'essai et ne tient pas compte de l'evolution potentielle de sulphate qui peut avoir lieu si Pair et les eaux peuvent oxyder des limons compacts noirs qui contiennent de la pyrite dis&inée. Des échantillons pris dans les couches de Westbury montrent des augmentations de sulphate de 0,29% à 1,2% et aussi de 0,36% à 1,6% au tours de 17 mois. L'augmentation du sulphate change la classe nécessaire d'aggressivité sol-ciment et peut causer le soulèvement de dalles de plancher et réduire le pH des sols. Une évaluation de la quantité totale du soufre qui est présent fournit une indication plus réaliste de la teneur potentielle en sulphate d'un milieu géologique en cours de changement. L'article discute brièvement ces facteurs et aussi des recherches préliminaires indiquant l'influence probable de la température.
A landslide in Patonga claystone on the Sydney–Newcastle freeway
Authors: Fell R. , Macgregor J. P. , Williams J. , Searle P.
Published: October 2009

In 1983 landsliding occurred in a cutting 20 m deep by 600 m long for a freeway between Sydney and Newcastle, New South Wales. The cutting was excavated into weathered claystone and sliding occurred on pre-existing planes resulting from ancient landsliding. The ancient sliding, which occurred in a 6° ground surface slope, was a result of low strength bedding plane shears formed by geological processes. Stabilization works consisting of excavation of disturbed material and construction of a rock fill stabilizing berm cost A$3 million.

En 1983 des glissements de terrain ont eu lieu dans une tranchée ayant une profondeur de 20 m et une longueur de 600 m pour une autoroute entre Sydney et Newcastle, New South Wales (Australie). La tranchée a été creusée dans une argéréle comparte al et les glissements se sont produits sur des plans préexistants résultant de glissements de terrain trés anciens. La pente de la surface de glissement était ioclinée à 6°. Elle résultait des cisaillements formés par des phénoménes géologiques dans des plans de stratification de résistance réiuite. Des travaux de stabilisation comprenant I'excavation du sol remanié et la construction d'une risberme stabilisatrice par remblais rocheux ont cotit trois millions dollars australiens.