bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Observations on laboratory prepared, lightly overconsolidated specimens of kaolin
Authors: Parry R. H. G. , Nadarajah V.
Published: October 2009

Specimens of kaolin have been prepared in the laboratory by consolidating from a slurry, both isotropically and anisotropically, to a lightly overconsolidated state within an overconsolidation range of l·0–2·7. Each specimen was then tested in either undrained triaxial compression or extension. This has enabled a study to be made of the influence of preconsolidation pressure and anisotropy on the strength and stress-strain characteristics of lightly overconsolidated kaolin. These results are relevant to the general stress-strain studies being pursued at Cambridge on idealized soils and, to some extent, to the behaviour of soft clay deposits in the field.

On a préparé au laboratoire des échantillons de kaolin en les consolidant à partir de boues, de manière isotrope et anisotrope, en un état legtrement surconsolidé ayant un domaine de surconsolidation allant de 1 à 2·7. On a étudié chaque échantillon en compression ou traction triaxiale à teneur en eau constante. Ceci a permis d'étudier l'influence de la pression et de l'anisotropie de surconsolidation sur la résistance et Ies caractéristiques contrainte– déformation de kaolins légèrement surconsolidés. Ces résultats présentent un intérêt pour les études générales de contrainte-déformation de sols idéalisés qui sont en cours à Cambridge, et dans une certaine mesure, pour le comportement de dépaôts d'argiles tendres in situ.
Observations on the undrained strength of a glacial till
Authors: McKinlay D. G. , Tomlinson M. J. , Anderson W. F.
Published: October 2009

The engineering character of stiff glacial tills has not been widely reported. There is increasing frequency of building heavily loaded structures bearing on tills and in the assessment of their foundation design difficulty has been experienced in interpreting the rather scattered results frequently obtained in testing such stony soils. The Paper compares sampling and testing procedures when applied to the determination of undrained shear strength of stiff unweathered lodgement tills in the Glasgow district of central Scotland. Values of the undrained strength depend, in part, on the method of interpretation of the test data. The shear strength at failure was taken as the compressive stress corresponding to 20% strain both for laboratory and in situ tests. Coupled U100 samplers were found to be the most satisfactory of the common commercial tools for extracting samples but the recovery of specimens in a satisfactory condition for testing was rather poor. The strength properties differed somewhat according to the test procedure adopted and these differences are described. For satisfactory site assessment of these tills a generous sampling programme is necessary to compensate for poor recovery and scatter of test results.

La géologie appliquée des moraines glaciaires rigides n'a pas, jusqu'au présent, été l'objet de beaucoup d'attention. On enregistre de plus en plus l'érection de constructions lourdement chargées sur argile à blocaux et des difficultés ont été observées lors de l'interprétation des résultats d'essais assez éparpillés fréquemment obtenus. L'Article fait la comparaison entre les procédures de prise d'échantillons et les procédures d'essai appliquées pour déterminer la résistance au cisaillement de logements rigides non drainés et qui n'ont pas subi les intempéries se trouvant dans la région de Glasgow en Ecosse centrale. Les chiffres obtenus pour ce qui est de la résistance où il n'y a pas de drainage dépendent, en partie, du mode d'interprétation des données d'essai. La résistance à la rupture sur cisaillement était comprise comme étant la tension de compression correspondant à une déformation de 20%, aussi bien pour les recherches en laboratoire que les essais in situ. Pour l'extraction d'échantillons, des appareils de prise d'échantillons couplés U100 se sont avérés les meilleurs instruments commerciaux, bien que la prise d'échantillons en état d'être utilisés fut plutôt décevante. Les propriétés de résistance marquait un manque d'homogénéité selon le mode d'essai adopté; une description des différences enregistrées est donnée. Pour une évaluation satisfaisante de ces moraines, un programme de prises d'essais assez important est nécessaire pour compenser la quantité réduite d'échantillons et l'éparpillement des résultats d'essais.
Analysis of a circular raft in adhesive contact with a thick elastic layer
Authors: Hooper J. A.
Published: October 2009

The problem considered is that of a circular raft of finite flexibility in adhesive contact with a thick isotropic elastic layer underlain by a rigid base. The applied load is assumed to be either uniform or to vary parabolically from a maximum at the raft centre to zero at the edge. Using the displacement finite element method, solutions are obtained for a homogeneous layer, and also for one particular form of linearly heterogeneous layer. Eight-noded isoparametric elements are used, and the accuracy of the numerical solution is shown to be adequate, provided that certain simple procedures are followed. For rafts on clay, the computations indicate that interfacial adhesion can significantly reduce the consolidation component of differential raft displacement, although, in practice, interfacial slip is likely to diminish this effect. It is shown that differential raft displacements are rather sensitive to the distribution of applied load when the soil is strongly heterogeneous; in particular, the general effect of soil heterogeneity is to increase differential raft displacements for the case of parabolic loading. It is also suggested that appreciable increases in differential raft displacements may result from tension cracking of the concrete.

Le problème à étudier est celui présenté par un radier circulaire de flexibilité limitée auquel est affigée une couché épaisse isotrope et élastique reposant sur une assise rigide. Mettons que la charge ainsi appliquée soit ou bien uniforme ou à variation parabolique du maximum au centre du radier jusqu'à zéro à son bord. En utilisant la méthode qui provient de l'élément de déplacement limité on obtient les solutions pour une couche homogène ainsi que pour une forme, qui se distingue entre autres, de couche linéaire hétérogène. A l'aide d'éléments isoparamériques à huit nodules et pourvu que certains proédés de nature simple soient suivis, la solution numérique s'avère plutôt exacte. En ce qui concerne les radiers posés sur l'argile, les calculs indiquent que l'adhérence dièdre peuve réduire très largement le composant à consolidation de déplacement différentiel du radier même si, dans la pratique, le glissement diédre soit susceptible de ralentir telle réduction. D'ailleurs on démontre que les déplacements différentiels du radier sont assez sensibles à la façon dans laquelle une charge appliquée soit distribuée lorsque le sol soit fortement hétérogène. Notamment la portée généale du sol hétérogène agit plutôt dans le sens d'augmenter les d'placements différentiels du radier pour les charges de nature parabolique. D'ailleurs on suggère qu'une tendance se manifeste selon laquelle des fissures de tension dans le béton même peuvent augmenter de façon prononcée les déplacements différentiels du radier.
Consolidation of clays compacted ‘dry’ and ‘wet’ of optimum water content
Authors: Barden L.
Published: October 2009

An experimental investigation of the consolidation process in clays ccmpacted ‘dry’ and ‘wet’ of optimum water content has led to the following findings.

‘Dry’ of optimum water content the air voids are continuous, resulting in rapid dissipation of pore-air pressures; hence there is no consolidation in the classical sense and the entire compression-time behaviour can be represented in terms of a simple rheological model. The settlement problem in this state is associated with collapse on wetting.

‘Wet’ of optimum, with occluded air voids, there is the likelihood of high pore-water pressures and consolidation is a major engineering problem. It is seen that Terzaghi theory is generally as relevant as any of the more complex theories attempting to take proper account of the effect of the occluded air. However, the relevance of Terzaghi theory decreases as the transition is approached in the region of optimum water content.

The existence of a separate transition process cannot be dismissed, particularly in the case of field compaction which results in zones of different water content. Compaction at optimum water content is clearly good engineering practice, and it is unfortunate that Terzaghi theory often provides only a crude indication of behaviour in this region.

Une investigation expérimentale du processus de consolidaticn dans les argiles ccmpactées à sec et avec la teneur en eau optimum, a conduit aux résultats suivants.

En compactage sec les vides remplis d'air sont continus, ce qui conduit à une dissipation rapide des pressions interstitielles; il n'y a done pas de consolidation au sens clasaique, et l'ensemble du comportement compression–temps peut être représentée par un simple modèle rhéologique. Dans cet état le problème de tassement est associé à l'effondrement sous l'effet de l'humidité.

En compactage humide, avec des vides bouchés, il y a possibilité de pressions élevées des eaux interstitielles et la consolidation devient un problème majeure de technique. I1 est constaté que la théorie de Terzaghi se révèle, en général, aussi pertinente qu'aucune des théories plus complexes visant à bien tenir compte de l'effet de l'air emprisonné. De toutes façons la validité de la théorie de Terzaghi décroît au fur et à mesure de l'approche de la transition dans la zone de teneur en eau optimum.

On ne peut ignorer l'existence d'un processus séparé de transition, surtout dans le cas de compactage sur chantier conduisant à des zones de teneur en eau différentes. Il est evident que le compactage à teneur en eau optimum est une bonne technique, et il est fâcheux que la théorie de Terzaghi ne donne fréquemment qu'une indication grossière du comportement dans cette zone.
The stability of slender piles during driving
Authors: Burgess I. W.
Published: October 2009

It is known that slender driven or jacked piles, especially in soft soils, tend to wander away from their assumed lines of action during installation. Since the forces acting on a flexible pile are mainly of a non-conservative nature a dynamic analysis of directional stability of the pile during installation is performed. Two different types of instability are possible with different load configurations, the more important being the wholly non-conservative type known as flutter. Very simple assumptions are made about the loadings on the pile in this initial study, but the treatment is capable of extension to more realistic assumptions. Several examples of the stability limits for steel pile sections in cohesive soil are presented, and it is shown that, even allowing for the simplifying assumptions, directional instability can be a problem within the working ranges of many practical piles.

On sait que les pieux battus légèrement ou les pieux enfoncés avec un vérin, spécialement dans des sols tendres, ont tendance à s'écarter de leurs lignes d'action présumées pendant l'installation. Puisque les forces agissant sur un pieu fléxible sont d'une nature principalement non-conservative, une analyse dynamique de la stabilité de direction du pieu pendant l'installation est réalisée. Deux genres différents d'instabilité sont possibles avec des conditions de chargement différentes, le plus important étant le genre entièrement non-conservatif connu comme agitation. Des hypothèses très simples sont faites au sujet des chargements sur le pieu, dans cette étude initiale, mais le traitement peut être étendu à des hypothèses plus réalistes. Plusieurs exemples des limites de stabilité pour des sections de pieu d'acier dans des sols cohérents sont présentés, et il est montré que, même avec les hypothèses simplificatrices, l'instabilité de direction peut être un probléme dans la gamme d'utilisation de nombreux pieux courants.
A theoretical and experimental investigation into soil–structure interaction
Authors: Majid K. I. , Cunnell M. D.
Published: October 2009

In this Paper the three-dimensional isoparametric finite element method is used to carry out the non-linear analysis of soil, foundations and superstructures as parts of a single integral system. The method is then employed to calculate the stresses and deformations of space frames resting on a bed of sand. The stress contours σx, σy and σz throughout the depth of the foundations are presented.

Details of theoretical and experimental investigations into soil-structure interaction are presented. Particular attention is given to the problems of differential settlement of the foundations and the sway deflexion of the space frames. Comparisons are made between the theoretical results and those obtained experimentally.

Dans cette étude la méthode des éléments finis isoparamétriques à trois dimensions est utilisée afin de mettre en application l'analyse non-linéaire du sol, des fondations et des superstructures comme faisant partie d'un seul système intégral. La méthode est alors employée pour calculer les contraintes et les déformations d'une structure spatiale reposant sur un lit de sable. L'enveloppe des contraintes σx, σy, σz dans toute la profondeur des fondations est présentée.

Les détails d'investigations théoriques et expérimentales de l'interaction sol-structure sont présentés. Une attention particulière est portée aux problèmes de tassements différentiels des fondations et la balance de déflexion des structures spatiales. Des comparaisons sont faites entre les résultats théoriques et expérimentaux.
The calculus of variations applied to stability of slopes
Authors: Revilla J. , Castillo E.
Published: October 2009

This work presents a method for the determination of the safety factor of a slope based on the theory of the calculus of variations. The method allows for the determination of the critical sliding line (the one giving the minimum safety factor) without the necessity of guessing about its shape, which leads to a considerable economy of time and effort. Furthermore it gives the actual safety factor of the slope and conseqently a more complete knowledge of the safety of the slope is obtained.

On présente une méthode pour déterminer le facteur de sécurité d'unn talus basée sur la thérorie du calcul des variations. Cette méthode perment de déterminer la ligne critique de glissement (celle correpondant au facteur de sécurité minimum) sans avoir besoin de faire des hypothesis sur la forme, ce qui conduit à une économie considérable de temps et d'efort, et an plus permet d'obtenir le vrai facteur de sécurité du talus, parce qu'il est impossible de trouver une autre ligne avec un facteur de sécurité moindre. En conséquence, on oblient une connaissance de la sécurité du talues plus compléte
Anisotropy in overconsolidated clays
Authors: Cairncross A. M. , James R. G.
Published: October 2009

The influence of anisotropy on the deformation of overconsolidated clays is well known. This phenomenon has normally been analysed by assuming that the theory of anisotropic elasticity is applicable. This Paper seeks to question the validity of that assumption; i.e. whether a single set of incremental elastic constants is applicable to a clay in a given condition. It is further suggested that the anisotropy so far detected in overconsolidated clays is a consequence of the way the stiffness moduli vary with the direction of incremental shear: that is of the non-reversibility of shearing of the soil. The discussion centres on the two extreme cases of ‘active’ and ‘passive’ shear in which the major principal compressive strain is respectively parallel or perpendicular to the original direction of consolidation. Experimental data are presented for kaolin, Fulford Clay, Haney Clay and London Clay. Apart from the London Clay data, these data showed stiffnesses in ‘active’ shear up to 10 times greater than those in passive shear. It is apparent from the data that laboratory tests in only one mode of shear may be quite inapplicable to a field situation involving shear in another direction.

L'influence de l'anisotropie sur la déformation plane d'argiles surconsolidées, est bien connue. Ce phénomène a normalement été analysé en admettant que la théorie de l'ésticité anisotrope est applicable. Ce rapport cherche à prouver la validité de cette supposition; par exemple savoir si un simple ensemble de constants élastiques incrémentales est applicable à une argile dans une condition donnée. I1 est suggéré en outre que l'anisotropie détectée jusque là dans des argiles surconsolidées est une conséquence de la fa¸on dont les modules de rigidité varient avec la direction de l'augmentation du cisaillement: c'est à dire de la non-réversibilité du cisaillement du sol. La discussion vise les deux cas extrêmes de cisaillement ‘actif’et ‘passif’ dans lesquels la déformation principale majeure de compression est respectivement parallèle ou perpendiculaire à la direction originale de consolidation. Des données expérimentales sont présentées pour le kaolin, l'argile de Fulford, l'argile de Haney et l'argile de Londres. Sauf pour l'argile de Londres, ces données ont mise en évidence une rigidité dans le cisaillement ‘actif’ jusqu' à dix fois plus importante que celles montrées dans le cisaillement passif. Il est évident à partir de ces résultats que les essais en laboratoire selon un seul mode de cisaillement peuvent être complètement inapplicables à une situation in-situ implicant un cisaillement dans une autre direction.
Directional creep response of anisotropic clays
Authors: Krizek R. J. , Chawla K. S. , Edil T. B.
Published: October 2009

High water content slurries of a kaolin clay with two different pore-fluid chemistries (flocculated and dispersed) were consolidated under isotropic and anisotropic states of stress to produce bulk samples (blocks with dimensions on the order of 150 to 200 mm) of clay soils with widely differing micro-fabrics. A combination of scanning electron microscopy, optical microscopy, and X-ray diffractometry was used to identify qualitatively and quantitatively the micro- fabric of each sample at various levels of particle organization (individual particles, domains, etc.). Then, cylindrical specimens with dimensions of the order of 30 or 40mm were trimmed in orthogonal directions from these block samples and tested in undrained creep at different stress levels. The macro-behaviour of these specimens is interpreted in terms of rate process theory, and the parameters in the formulation are correlated with quantitative measures of fabric. For a given stress intensity specimens trimmed in the vertical direction were found to exhibit lower strain rates and larger creep deformations than specimens trimmed in the horizontal direction.

Des coulis à forte teneur en eau d'argile kaolinite avec deux différents états chimiques (particules floculées et dispersées) ont été consolidés sous des conditions de tension isotrope et anisotrope afin de produire des échantillons compacts (blocs de dimension de l'ordre de 150 à 200 mm) de sols argileux avec des micro-constructions très différentes. Une combinaison d'examens minitieux par microscope électronique, microscope optique et diffraction par rayons-X a été utilisée afin d'identifier qualitativement et quant-itativement la micro-construction de chaque échantillon à des niveaux différents d'organisation de particules (particules individuelles, domaines, etc.). Puis, des échantillons cylindriques de dimensions de l'ordre de 30 ou 40 mm, ont été disposés en directions orthogonales à partir de ces échantillons en bloc et soumis à un fluage non drainé à différents niveaux de contrainte. Le macrocomportement de ces spécimens est interprété en terme de théorie de processus par taux et les paramètres dans la formulation sont reliés à des mesures quantitatives de construction. Pour une intensité de contrainte donnée on a trouvé que des échantillons arrangés en direction verticale donnaient lieu à des taux de déformation plus faible et à des déformations de fluage plus grandes que les spécimens arrangés dans la direction horizontale.
Single-parameter models for progressive weakening of soils by cyclic loading
Authors: Van Eekelen H. A. M.
Published: October 2009

One of the basic problems which arises in an evaluation of the stability of gravity structure foundations under severe storms is the modelling of soil behaviour under random cyclic loading. Phenomena such as progressive weakening, cumulative generation of pore-pressures and permanent strains, and ultimate liquefaction, have to be described in terms of the complete cyclic loading history. Many different procedures have been proposed, most of which can be interpreted as models with one single memory parameter. In this Paper the underlying assumptions are made explicit, and a general single-parameter theory is formulated, and applied to compare and catalogue existing models. The interrelation of stress- and strain-controlled tests is discussed, and some new methods for obtaining or testing empirical models are indicated. Special attention is paid to the question of consistency of the model as regards linear superposition and re-ordering of blocks of cycles.

Un des problèmes fondamentaux qui se présente, par une évaluation de stabilité des fondations de structures de gravité soumises aux orages forts, est celui du modelage de comportement des sols sous charge cyclique au hazard. Les phénomènes tels que la manque de consistance progressive, génération cumulative de pressions interstitielles, déformations permanentes et liquéfaction à limite, doivent être décrits dans la conjoncture de l'histoire de charge cyclique globale. Plusieurs processus différents ont été suggérés dont la plupart peuvent se traduire comme des modèles de paramètre mono-mémoire. Cette étude explique les sous-suppositions, et une théorie générale sur le mono-paramètre est formulée et appliquée pour faire la comparaison et pour cataloguer les modèles existants. On a examiné en plus la relation entre les essais de contrainte et deformation, et l'on a indiqué plusieurs nouveaux moyens pour obtenir ou essayer les modèles empiriques. On a longuement étudié la question de la consistance du modèle vis-à-vis la superposition linéaire et la restructuration des groupes de cycles.
The value of Poisson's ratio in saturated soils and rocks stressed under undrained conditions
Authors: Bishop A. W. , Hight D. W.
Published: October 2009

The theoretical implications of the wide variation in soil and rock compressibility on undrained Poisson's ratio are examined. Expressions are derived for this parameter in saturated porous materials for the cases of both isotropic and anisotropic structures. It is demonstrated that the undrained Poisson's ratio for an isotropic structure, µu, only has the classical value of frac12 for the special condition of pore pressure parameter B exactly equal to I and owes its high value not only to the low value of undrained compressibility but also to the low value of undrained Young's modulus. For an anisotropic structure with an axis of symmetry vertical, the value of undrained Poisson's ratio for strain in any horizontal direction due to a direct vertical stress is also equal to frac12 irrespective of the degree of anisotropy for the special condition of B equal to I. Since, in the absence of special tectonic conditions, this is the Poisson's ratio measured in a conventional cylindrical compression test on a sample cut with its axis vertical, the presence of anisotropy may be masked in a soil with B approaching I. A numerical example is given which illustrates the large influence of anisotropy on the undrained values of Poisson's ratio for other directions of loading.

Les implications théoriques de la variation considérable de compressibilité du sol et du rot sur le coefficient non drainé de Poisson sont examinées. Des expressions sont dévées pour ce paramétre dans des matériaux poreux saturés pour les cas de structures isotropes aussi bien qu'anisotropes. On démontreque le coefficient non drainé de Poisson pour une structure isotrope, µu, n'a la valeur classique de frac12; que pour la condition spéciale de paramétre B de pression interstitielle exactement égale à l'unité et doit sa haute valeur non seulement à la valeur de basse de compres-sibilité non drainée mais aussi à la valeur basse de la module non drainée de Young. Pour une structure anisotrope avec un axe de symétrie verticale, la valeur du coefficient non drainé de Poisson pour une déformation dans n'importe laquelle direction horizontale causée par une contraine verticale directe, est aussi égale à ½ irrespectivement aux degrés d'anisotropie pour la condition spéciale de B égale à 1. Puisque, dans l'absence de conditions speciales tectoniques, ceci est le coefficient de Poisson mesure dans un essai conventionnel de compression cylindrique sur un échantillon coupé avec son axe vertical, la présence d'anisotropie peut être masquée dans un sol avec B approchant l'unité. Un exemple numérique est donné, qui illustre la grande influence d'anisotropie sur les valeurs de coefficient non drainé de Poisson, pour d'autres directions de chargement.
The conditions for failure of a face-centered cubic array of uniform rigid spheres
Authors: Thornton C.
Published: October 2009

The general solution for the strength of a face-centred cubic array of uniform rigid spheres is presented. The applied stress system is allowed three degrees of rotational freedom and the complete stress range σ3 ≤ σ2 ≤ σ1 is considered. The strength is found to be dependent on the relative orientation of the applied stresses and the optimum solutions for various degrees of rotational freedom are identified. The solution for the case in which the stress and strain–increment tensors are coaxial extends the previous work of Dantu (1961), Rowe (1962) and Leussink and Wittke (1963) to generahzed stress conditions. The optimum solution for freedom to rotate about the intermediate principal strain–increment direction is identical to Parkin's (1965) solution except that the angles of deviation between the stress and strain–increment directions are correctly prescribed. None of the remaining solutions contained in the analysis have been presented before. The analysis shows that a variety of failure envelopes are possible and suggests that various experimentally obtained failure envelopes for dense sand may be valid representations of material behaviour, assuming that the different apparatuses used produce different distributions of the local deviation angles associated with microscopic deformation processes.

L'article présente la solution générale destinée au calcul de la resistance d'un réseau cubique à faces centrées de sphéres rigides uniformes. Le système de contraintes appliquées a trois degrés de liberté de rotation, et la gamme compléte de contraintes envisagée est σ2 ≤ σ3 ≤ σ1. Les résultats montrent que la résistance est fonction de l′orientation relative des contraintes appliquées, et les solutions optima portant sur divers degrés de liberté de rotation sont identifiées. La solution trouvée dans le cas de tenseurs de contraintes et d'incréments de déformation coaxiaux permet d'étendre les travaux antérieurs de Dantu (1961), Rowe (1962), et Leussink et Wittke (1963) à des conditions de contraintes généralisées. La solution optimum relative à la liberté de rotation autour de l'axe d'incréments de déformation principale intermédiaire est identique à celle de Parkin (1965) excepté que les angles de déviation séparant les axes de contraintes et d'incréments de déformation sont correctement prescrits. Aucune des autres solutions de I'analyse n'a déjà été présentée auparavant. L'analyse montre que différentes enveloppes de rupture sont possibles et suggére que diverses enveloppes de rupture obtenues expémentalement pour du sable dense pourraient constituer des représentations valables du comportement du matériau en supposant que les différents appareils utilisés produisent différentes distributions des angles de déviation locaux associés aux processus de déformation microscopique.
Recording and interpreting soil macrofabric data
Authors: McGowm A. , Marsland A. , Radwan A. M. , Gabr A. W. A
Published: October 2009

The Paper describes a means of characterizing the macrofabric features in soils based on their nature, form and spatial arrangement. The features are considered at three levels of arrangement—the basic, related and referred levels—which allows correlations between individual groups and various external axes or surfaces to be made. The proposed system is detailed for layered soils and soils containing discontinuities and recommendations are given for the observations to be made and the classification terminology to be used. Relationships between the nature, form and spatial arrangement of macrofabric features and laboratory measurements of the engineering properties of soils are built up. It is emphasised throughout that the use of the macrofabric data and the suggested relationships with those measured properties are meant to aid the choice of appropriate sampling and testing techniques and not to replace them.

L'Article décrit une méthode caractérisant la macrostructure des sols selon leur nature, leur forme et la configuration spatiale. Les caracteristiques sont étudiées suivant trois niveaux, le niveau de base, le niveau associé et le niveau rapporté, ce qui permet d'effectuer des corrélations entre groupes individuels et diverses surfaces ou axes externes. Le systéme proposé est exposé en détail pour les sols stratifiés et les sols contenant des discontinuités, et des recommandations sont données quant aux observations à effectuer et à la terminologie de classification à employer. Des relations entre la nature, la forme et la configuration spatiale des aspects de la macrostructure et les mesures en laboratoire des propriétés techniques de sols sont élabortées. Tout au long de I'Article, I'Auteur souligne que l'utilisation des données de macrostructure et les relations proposées avec les propriétés qui ont été mesurées ne servent qu'à guider dans le choix de techniques d'essais et d'échantillonnage approprites et non à remplacer celles-ci.
Laboratory studies of the pressuremeter test in sand
Authors: Jewell R.J. , Fahey M. , Wroth C. P.
Published: October 2009

A series of tests is reported in which a self-boring pressuremeter has been expanded in a large sample of sand, approximately 1 m high by 1 m in diameter, contained in a triaxial test chamber. The pressuremeter has been either cast into the sample during sample preparation, or drilled into the prepared sample. The method of Hughes et al. (1977) is used to obtain values of the angle of internal friction ø′ and the angle of dilation ν and these values are compared with those obtained for the same sand in the simple shear apparatus. The theoretical limit pressure for the expansion of a cylindrical cavity in a finite body of sand is calculated, and the difference between the observed and calculated values of limit pressure is attributed to end effects. The effects of disturbance during drilling are examined by comparing a ‘drilled in’ test with ‘cast in’ tests.

L'Article se rapporte à une série d'essais dans lesquels un pressiométre auto-foreur a été dilaté dans un grand éhantillon de sable d'environ 1 m de hauteur et 1 m de diamètre, placé dans une chambre d'essai triaxiale. Le pressiomètre a été soit introduit dans l'échantillon au tours a préparation soit foré dans l'bchantillon préparé. La méthode de Hughes et al. (1977) est utilisée pour obtenir des valeurs de l'angle de friction interne ø et de l'angle de dilatation ν et ces valeurs sont comparées à celles qui ont été obtenues avec le même sable dans l'appareil de cisaillement simple. On calcule la pression limite théorique pour l'expansion d'une cavité cylindrique dans un milieu de sable fini et la diffénce entre les valeurs calculées et les valeurs observées de la pression limite est attribuée aux effets d'extrémité. On examine les effets de pertubation au tours du forage en comparant les essais de mise en place par forage et par battage.
Non-linear analysis of a circular raft on clay
Authors: Hooper J. A.
Published: October 2009

Following a theoretical assessment of interfacial shear stresses, results of non-linear finite element analyses are given for a stiff, uniformly loaded, elastic circular raft founded on a thick layer of overconsolidated clay, the strength and stiffness properties of which either are constant or increase linearly with depth. These results concentrate on the structural response of the raft at working loads, rather than the bearing capacity of the soil mass. It is shown that, although a modest degree of local yield can substantially reduce the peak raft contact stresses, the remaining interfacial shear tractions are often high enough to influence strongly the computed flexural mode. In particular, computed raft bending moments are found to be sensitive to the assumed soil parameters and raft boundary conditions, which can readily lead to gross underestimates of flexural reinforcement. It is suggested that this method of analysis is unsuitable for general use in structural raft design.

L'article présente une évaluation théorique des efforts de cisaillement interfaciaux, suivie des résultats d'analyses d'éléments finis non-linéaires d'un radier circulaire raid mais élastique chargé uniformément et fondé sur une couche épaisse d'argile surconsolidée dont la résistance et la rigidité ou sont constantes ou s'accroissent linéairement avec la profondeur. Ces résultats se rapportent plutôt à la réponse structurale du radier à des chargements de travail qu'a la capacité portante de la masse du sol. La conclusion en est que bien qu'un faible degré d'élasticité locale puisse réduire substantiellement les efforts maximaux de contact du radier, les tractions de cisaillement interfaciales restantes sont souvent assez élevées pour influencer la forme de flexion calculée. On a trouvé en particulier que les efforts de flexion calculés sont influencés par les paramètres du sol adoptés et par les conditions aux limites du radier, de sorte que le renforcement de flexion peut facilement être sérieusement sous-estimé. L'article en tire la conclusion que cette méthode d'analyse n'est pas valable pour un emploi général dans la conception des radiers.
Three-dimensional limit equilibrium analysis of slopes
Authors: Chen R. H. , Chameau J. -L.
Published: October 2009

A general method of three-dimensional slope stability analysis using the limit equilibrium concept is proposed. The failure mass is assumed to be symmetrical and divided into many vertical columns. The inter-slice forces have the same inclination throughout the mass, and the inter-column shear forces are parallel to the base of the column and function of their positions. Force and moment equilibria are satisfied for each column as well as for the total mass. The analysis is illustrated for several slope angles, soil parameters and pore water pressure conditions. The factors of safety are compared with those obtained with two-dimensional stability analyses and the ordinary method of columns. In addition, a three-dimensional finite element computer program is presented. This program can calculate the local factors of safety at selected points along a failure surface as well as the mean factor of safety for a chosen failure mass. The results obtained by the two methods, limit equilibrium and finite element, are compared.

L'article propose une méthode générale pour l'analyse tridimensionnelle de la stabilité des talus basée sur l'idée d'équilibre limite. On admet que le volume de rupture est symmétrique et divisée en beaucoup de tranches verticales. Les efforts entre les tranchés ont la même inclinaison dans la masse entière, tandis que les efforts de cisaillement entre les tranches sont parallèles à la base de la tranche et fonction de leurs positions. Les équilibres des efforts et des moments sont satisfaits pour chaque tranche, aussi bien que pour le volume total. L'analyse est illustrée pour plusieurs angles de talus, paramètres du sol et conditions de pression de l'eau interstitielle. Les coefficients de sécurité sont comparés avec ceux obtenus par des analyses bidimensionelles de stabilité et la méthode ordinaire des tranches. Un programme d'ordinateur à éléments finis tridimensionnels est aussi présenté. Avec ce programme on peut calculer les coefficients locaux de sécurité en des points sélectionnés le long d'une surface de rupture, aussi bien que le coefficient moyen de sécurité pour un volume de rupture choisi. On fait une comparaison entre les résultats obtenus par les deux méthodes (équilibre limite et éléments finis).
Analysis of Dunton Green retaining wall based on results of pressuremeter tests
Authors: Clarke B. G. , Wroth C. P.
Published: October 2009

The Dunton Green retaining wall constructed of contiguous bored piles forms part of the M26 Sevenoaks interchange. The details of the background, design and construction of the wall are given in an accompanying paper presented to the symposium by Garrett & Barnes. During the design stage there was concern about the long-term stability of the wall because of the uncertainty would change as construction of the works procedded, and therafter in the long term. It was decided to commission a series of self-boring pressuremeter tests at different stages in the construction to observe these change and, in additon, to monitor the performance of the wall. An analysis of the observed defrlections of the wall was carried out by means of a finite element computation allowing fully coupled consolidation which used an elastic, perfectly plastic (Mohr-Coulomb) model of the behaviour of the overconsolidated Gault clay; values of the soil parameters and in sity effective stresses were selected from the results of the self-boring pressuremeter tests and triaxial tests. The Paper describes briefly the observed pattern of in situ lateral stresses and how they changed with time, and gives details of the analysis. Good agreement between the computed and observed shortterm deflected profiles of the wall was obtained using the in situ streses and shear moduli measured with pressuremeter.

Le mur de soutenèment composé de pieux forés contigus à Dunton Green fait partie de la jonctin de Sevenoaks (M26). Des détails concernant la préparation, le projet et la construction du mur sont donnés dans cette étude présentée à la conférence par Garrett et Barnes. Au cours de la préparation du projet il y avaient des soucis au sujet de la stabilité à long terme du mur en présence des contraintes latérales l'affectant. On ne savait pas bien comment celles-ci évolueraient au fur et à mesure de l'avancement de la construction, ni la manière dont elles secomporterainent à long terme. On s'est décidéd a effectuer une série d'essais avec un pressiomètre autoforeur à différentes étapes de la contruction pour observerces changement et aussi pout contrôler le comportement du mur. Une analyse des déformations observées du mur a été effectuée au moyen d'un calcul paréléments finis permettant de bien combiner une consolidation et un modèle élastique et parfaitement plastique (Mohr-Coulomb) représentant le comportment de l'argile de Gault surconsolidée. Des valeurs des paramètres du sol et des contraintes effectives ont été choisies parmi les résultats des essais utilisant un pressiomètre autoforeur et des essais triaxiaux. L'article décrit brièvement le chemin observé des contraintes latérales in situ et la façon dont elles évoluent au cours du temps et présente des ´etails de l'analyse. Grâce à l'emploi des contraintes in situ et des modules de cisaillement mesurés à l‘aide du pressiomètre on a obtenu un bon accord entre les valeurs calculées et observées des profils de déformation à court terme du sol.
The limiting pressure on a circular pile loaded laterally in cohesive soil
Authors: Randolph M. F. , Houlsby G. T.
Published: October 2009

In the analysis of the undrained loading of laterally loaded piles an important quantity is the ultimate lateral resistance at depth to purely horizontal movement. If the soil is modelled as a perfectly plastic cohesive material then the calculation of this quantity reduces to a plane strain problem in plasticity theory, in which the load is calculated on a long cylinder which moves laterally through an infinite medium. An exact calculation of the load on such a cylinder is presented. If this load is non-dimensionalized with respect to the soil strength and the diameter of the pile, it is found that the load factor varies between for a perfectly smooth pile and for a perfectly rough pile. This result is discussed in the context of previous calculations for the lateral load capacity of piles and is compared with approximate calculations using cavity expansion theory and a wedge failure near the soil surface.

La résistance latérale limite en profondeur au seul mouvement horizontal représente un paramètre important de l'analyse du chargement non-drainé des pieux chargés latéralement. Si le sol est modelisé comme une matériau cohérent parfaitement plastique le calcul de ce paramètre devient un problème de déformation plane dam la théorie de la plasticité, dans laquelle la charge se calcule sur un long cylindre qui se déplace latéralement dans un milieu infini. L'article presente un calcul prtcis de la charge d'un tel cylindre. Si cette charge est rendue sans dimensions eu égard à la résistance du sol et du diamètre du pieu on trouve que le facteur de chargement varie entre pour un pieu parfaitement lisse et pour un pieu parfaitement rugueux. L'article discute ce résultat dans le contexte des calculs précédents de la capacité de chargement des pieux et le compare avec des calculs approximatifs employant la theorie de l'expansion des cavités et un coin de rupture prés de la surface du sol.
Comparison of frictional material models with respect to shear band initiation
Authors: Molenkamp F.
Published: October 2009

The existing elasto-plastic models of geomaterials have been developed on the basis of experiments in which uniform straining was attempted. The shear bands observed in experiments have been described directly without direct relation to the elasto-plastic models. However, shear band initiation can be considered as an instability of plastic flow; consequently the material behaviour under uniform deformation and the occurrence of a shear band can be considered as coupled phenomena. In this Paper the coupling relations are elaborated and applied in the calculation of shear band initiation for a range of popular constitutive models of materials like drained clay, sand, concrete and rock. It is found that amongst the popular elasto-plastic models large variations in the predicted slope of the shear band and the predicted instant of initiation occur.

Les modèles élasto-plastiques des sols existants ont été développés sur la base d'essais dans lesquels une déformation uniforme est imposée. La formation des surfaces de glissement observées dans les essais a été décrite directement sans la mettre en relation directe avec les modèles élasto-plastiques. Cependant la formation d'une surface de glissement peut être considérée comme une instabilité de fluage plastique; alors le comportement du matérial sous une déformation uniforme et la formation des surfaces de glissement peuvent être considérés comme des phénomènes couplés. Dans cet article les équations, qui traduisement cette relation, sont établies et appliquées dans un calcul de la formation d'une surface de glissement pour une série de modèles classiques de comportement de matériaux tels que argile drainée, sable, béton et roche. Il est constaté que, parmi les modèles classiques élasto-plastiques, de grandes variations existent dans les prévisions de l'inclinaison de la surface de glissement et de l'instant de son apparition.
Salt heaving in the Sahara
Authors: de O. S. Horta J. C.
Published: October 2009

Salt damage to pavements has been studied on the roads of the Algerian Sahara and particularly on the runway of the old airport of Adrar. Salt damage results from the heaving of the priming coat and the asphalt wearing course by salt whiskers growing vertically from the capillary pores of the base course. Whiskers and thin horizontal layers of mineral particles heaved by whiskers form a finely storeyed structure inside blisters. Blisters are generally centimetric in size and may reach heights of 10–15 cm depending on the pavement thickness. Salt whiskers growing from porous materials show fluted lateral surfaces and are extruded from the capillary voids of the base course. The salt concerned with salt heaving in the Sahara is generally halite (NaCl). This salt is also the most widespread in Nature. Salt crystallization pressure, which increases with temperature and aridity and decreases with the permeability of the base course material, is responsible for the heaving and may easily take values of the order of magnitude of a few tens of bars. Salt heaving shows striking similarity with frost heaving. Methods to prevent salt heaving, such as brooming, embankments, shoulder surfacing, barriers, the use of frost susceptibility criteria and thick impervious surfacings, as well as methods to repair salt damage, are discussed.

Des dégradations des chaussées dues aux sels ont été étudiées sur les routes du Sahara Algérien et plus spécialement sur la piste de l'ancien aéroport d'Adrar. Ces dégradations résultent du soulèvement de l'imprégnation et de la couche de roulement en matériaux bitumineux par des trichites de sel qui se développent verticalement sur la couche de base. Ces trichites et ces minces couches horizontales de particules minérales soulevées par les trichites forment une structure finement étagée à l'intérieur des bour-sufflures. Celles-ci ont des dimensions généralement centimétriques et peuvent atteindre une hauteur de 10–15 cm selon l'épaisseur de la couche de roulement. Les trichites de sel qui se forment sur des matériaux poreux présentent des canelures latérales et paraissent avoir subi une extrusion à partir des interstices capillaires de la couche de base. Le sel responsable des soulèvements au Sahara est généralement la halite (NaCl). Ce sel est aussi le sel le plus répandu dans la nature. La pression de cristallisation du sel, qui augmente avec la température et l'aridité, et diminue avec la perméabilité de la couche de base, est responsable du soulèvement et peut facilement prendre des valeurs de l'ordre de grandeur de quelques dizaines de bars. Le soulèvement par le sel présente des analogies frappantes avec le soulèvement par le gel. Les méthodes préventives contre le soulèvement par le sel et les techniques de réparation des dégradations qui en résultent sont discutées.