bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
An analysis of pressuremeter holding tests
Authors: Fioravante V. , Jamiolkowski M. , Lancellotta R.
Published: October 2009

The self-boring pressuremeter-Camkometer- was used to define the permeability characteristics of Fucino clay using strain-holding and stress-holding tests. The probe was expanded to a specific value of cavity strain; then the strain or stress was held constant while the dissipation of the excess pore pressure, induced by the initial expansion of the probe, was monitored. The decrease of pore pressure obtained with time was used to derive the coefficient of consolidation for horizontal flow ch. To account for the two-dimensional nature of the problem and the non-linear soil behaviour, numerical analyses were performed which simulated the tests by using the finite element program CRISP, which employs a coupled consolidation theory and the modified Cam clay soil model. The numerical simulation was used to investigate the dependence of the maximum excess pore pressure on the stress history and on the strain level, the necessity to account properly for the soil non-linearity in order to follow the decrease of cavity pressure with time (in a strain-holding test) and the influence of the cavity pressure on the dissipation curves. It was also possible to establish whether conditions during a cavity expansion were undrained, or whether the loading was monotonie, as well as the relevance of ch on both phenomena.

Le pressiomètre autoforent Camkometer a été utilise pour déterminer les caractéristiques de perméabilité des argiles de Fucino à l'aide d'essais a déformation ou à contrainte constante. La sonde a été gonflée jusqu'à une valeur spécifique de la déformation de la cavité; la déformation, ou la contrainte, ont ensuite été maintenues constantes et la dissipation de l'excès de pression interstitielle induit par l'expansion initiale de la sonde a été enregistrée. La décroissance en fonction du temps de la pression interstitielle a indirectement permis de déterminer le coefficient de consolidation cb pour un écoulement horizontal. Pour tenir compte de la nature bidimensionnelle du problème et du comportement non linéaire du sol, des analyses numériques permettant de simuler les essais ont été développées. Ces analyses utilisent le programme d'éléments finis, CRISP, basé sur le couplage d'une théorie de la consolidation et du modèle Modified Cam Clay Soi!. Les simulations numériques ont permis d'étudier la dépendance de l'excès de pression interstitielle maximal vis à vis de l'historique des contraintes et du niveau de déformation ainsi que de mettre en évidence la nécessité de tenir compte de la non linéarité du sol pour suivre la décroissance en fonction du temps de la pression dans la cavité (pour un essai à déformation constante) et l'influence de la pression de la cavité sur les courbes de dissipation. Il a également été possible d'établir si les conditions pendant l'expansion de la cavité étaient non drainées et si le chargement était monotone ainsi que d'étudier l'effet de ch sur ces deux phénomènes.
Removal of cadmium (II) from saturated kaolinite by the application of electrical current
Authors: Acar Y. B. , Hamed J. T. , Alshawabkeh A. N. , Gale R. J.
Published: October 2009

The fundamentals of electrokinetic remediation (the removal of contaminants from soils by the application of electrical current across electrodes inserted in a soil mass) are presented and the findings of recent studies are reviewed. An improved theoretical formalism is presented for conduction phenomena under electrical currents. Predictions of effluent pH using this model compared excellently with the results of one-dimensional experimental studies. The results of four one-dimensional tests conducted to assess the removal of 99-114 pg/g of Cd(II) loaded on kaolinite specimens are presented. The flow conditions, chemistry, efficiency of removal and energy expenditure in these tests are evaluated. Cd(II) was removed from the kaolinite specimens by 90-95%. It was deposited close to the cathode and on the cathode due to the basic environment and electrodeposition. The energy expenditure in these tests was 50-106 kW h/m3 of soil processed. The test results also showed that when the initial pH in the specimen is low, high removal rates are achieved by electrical migration rather than electro-osmotic flow.

L'article présente les principes du traitement électrocinétique qui permet d'éliminer les contaminants du sol par application d'un courant électrique dans deux électrodes plantées dans le sol. Il présente également les résultats des études les plus récentes ainsi que le formalisme théorique amélioré permettant de décrire les phénomènes de conduction sous courants électriques. Les résultats de pH des effluents obtenus à l'aide de ce modèle sont en très bon accord avec ceux des études expérimentales unidimensionnelles. On présente également les résultats de quatre essais unidimensionnels qui ont permis d'éliminer de 99-114 pg/g de Cd(II) sur des échantillons de kaolinite. Les conditions d'écoulement, la chimie, l'efficacité de l'élimination et les besoins en énergie des essais ont été évalués. 90-95% du Cd(II) a été éliminé des échantillons de kaolinite. A cause de l'environnement basique et du dépôt électronique, le Cd(II) s'est déposé à proximité de, voire sur la cathode. La consommation d'énergie lors des essais varie entre 50 et 106 kW h/m3 de sol traité. Les résultats des essais montrent également que si le pH initial de l'échantillon est faible, les vitesses d'élimination sont fortes et sont plus dues à une migration électrique qu'à un écoulement électro-osmotique.
Analytical solution to the seismic response of visco-elastic soil layers
Authors: Sarma S. K.
Published: October 2009

The response of a multi-layered soil deposit subjected to a horizontal earthquake ground motion is obtained in a form which is exact in the sense that both the starting transients and the steady state parts are included in the solution and can be evaluated to any degree of accuracy. The solution is compared with that obtained as a steady state one for harmonic excitations. It is shown that the transient part of the response which is required for the solution to satisfy initial conditions, and which does not appear in the steady state, may be important, particularly for long-period layers subjected to short-period acceleration trains. For small values of the radiation coefficients, radiation damping may be introduced in the solution in the form of equivalent viscous damping.

La réponse d'un sol multicouches soumis à des mouvements sismiques horizontaux est présentée sous une forme exacte puisque l'état transitoire du départ et l'état permanent sont tous deux pris en compte dans la solution et peuvent être évalués avec n'importe quel degré de précision. La solution est comparée à cell obtenue pour un état permanent sous excitations harmoniques. Il apparaît que la partie transitoire de la réponse, nécessaire à la solution pour satisfaire aux conditions initiales et qui n'apparaît pas dans le modèle permanent, peut être importante, notamment pour des couches à grande période soumises à des trains d'accélération de petite période. Pour les faibles valeurs du coefficient de radiation, il faut introduire un amortissement de radiation qui apparaît dans la solution sous la forme d'un amortissement visqueux équivalent.
Neutralized tailings and sulphates: evaluating bulk properties
Authors: Emerson W. W. , Self P. G.
Published: October 2009

Slurries formed by the neutralization of tailings from acid-extracted ground rock contain sulphates. As the slurries dry out, sulphate precipitates, and the solid sulphates present dehydrate. The dehydration of pure calcium and magnesium sulphates was determined over a range of relative humidities at 20°C and after oven-drying. The results were used to help determine the amounts and forms of sulphates present in two samples of tailings after air-drying and oven-drying. One sample had been neutralized with lime and the other with calcined magnesite. The forms were similar to those of the pure salts under the same drying conditions. Expressions were then developed for calculating bulk properties of tailings from experimental measurements. The properties were the pore and specific volumes of slurries, derived from gravimetric water content, and the density of solids in oven-dried tailings from water displacement. Using the two samples of tailings, it was shown that values of solids density agreed with values calculated in the usual way from measurements on sulphate-free samples. It was also calculated that the correction for solids density would be negligible if sodium chloride were the only salt present.

Les boues liquides obtenues par neutralisation des résidus par extraction d'acide des roches moulues contiennent des sulfates. Lorsque les boues liquides sèchent, le sulfate précipite et les sulfates solides présents se déshydratent. La déshydratation des sulfates purs de calcium et de magnésium a été mesurée pour différentes humidités relatives, sous une température de 20°C ou après passage à l'étuve. Le résultats ont été utilisés pour déterminer la quantité et la forme des sulfates présents dans deux échantillons de résidu, après séchage à l'air et séchage à l'étuve. L'un des échantillons a été neutralisé par de la chaux, l'autre par de la magnésite calcinée. Les formes sont similaires à celles des sels purs pour les mêmes conditions de séchage. Des relations ont alors été proposées pour évaluer les propriétés des résidus à partir de mesures expérimentales. Ces propriétés sont les volumes poreux et spécifiques des boues et la densité des solides dans les résidus sèches à l'étuve. Les volumes ont été évalués à partir de la teneur en eau gravimé-trique, la densité à partir d'un déplacement d'eau. Pour les deux échantillons de résidu, il apparaît que la densité des solides évaluée est en bon accord avec les valeurs calculées par les méthodes habituelles de mesure sur des échantillons sans sulfate. Il apparaît également que les corrections de densité des solides sont négligeables si le chlorure de sodium est le seul sel présent.
An overview of the observational method: development in cut and cover and bored tunnelling projects
Authors: Powderham A. J.
Published: October 2009

An overview of the observational method is presented starting with a review of the criteria set out by Peck (1969). Against this background, recent applications and development of the method are described. Reference is made to case histories drawn from major tunnelling projects in the UK: the Channel Tunnel, the Docklands Light Railway and the Limehouse Link. These projects involved complex soil-structure interaction and geometry, and variable ground conditions-primarily stiff overconsolidated clays and sands. The uncertainties in predicting performance in these soils enhanced the potential for the success of the observational method. Although the method imposes onerous requirements it has great potential and deserves wider application. The primary objectives are savings in time and cost and the assurance of safety. Important additional benefits are also noted. The development of the 'progressive modification' approach is described. Such applications can address the limitations imposed contractually and by a lack of relevant case history data. The contractual implications of the use of the observational method and its relationship with value engineering are also discussed.

L'article passe en revue les différentes méthodes d'observation en commençant par une revue des critères exposés par Peck (1969). Les bases étant fixées, des applications et des développements récents de cette méthode sont présentés. On fait référence à des projets type importants de percement de tunnels en Grande-Bretagne, par exemple le tunnel sous la Manche, la ligne de chemin de fer Docklands Light et le Limehouse Link. Ces projets mettent en jeu des interactions sol-structure et des geometries complexes dans une géologie variable, des argiles raides surconsolidées et des sables essentiellement. Les incertitudes de prévision de la performance de ces sols mettent en valeur les possibilités de succès des méthodes d'observation. Bien que ces méthodes soient très onéreuses, leur potentialité est grande et permet de couvrir de nombreuses applications. Les objectifs majeurs sont de minorer le temps et les coûts ou encore d'assurer une sécurité totale. D'autres bénéfices viennent encore se rajouter. L'article décrit également la mise en oeuvre de l 'approche par ‘modifications progressives’. Son application peut entraîner la modification des limites imposées par contract ou par manque de données pertinentes. Les implications contractuelles de l'utilisation des méthodes d'observation sont également étudiées, tout particulièrement les relations pouvant exister avec les méthodes d'optimisation des coûts.
Observations of ground and structure movements for compensation grouting during tunnel construction at Waterloo station
Authors: Harris D. I. , Mair R. J. , Love J. P. , Taylor R. N. , Henderson T. O.
Published: October 2009

A new escalator tunnel and associated passageways have been constructed at Waterloo station in London, passing only a few metres beneath two sensitive masonry structures. Compensation grouting was undertaken in the ground between the tunnels and the overlying structures to limit settlements to acceptably small levels. This comprised injections of grout during tunnelling in response to detailed observations of ground and structure movements. The observational method was used in the control of the compensation grouting operations. This was achieved by comparison of field observations with defined limits of acceptable behaviour, and by planned contingencies in the event that these limits were approached. The extensive instrumentation installed to monitor the movements of the ground and the structures during tunnelling is described. Details are given of the performance of the instrumentation, of the measurements made and of the interpretation of the observations required to evaluate the soil-structure interaction behaviour. The specified requirements for compensation grouting and a summary of the grouting operations are presented. Settlements of the structures due to tunnelling were restricted to less than 15 mm. The relatively novel technique of compensation grouting has proved very successful in limiting settlements.

Un nouveau tunnel d'escalator et les couloirs associés ont été construits à la gare de Waterloo, à Londres. Ils passent quelques mètres seulement au dessous de deux structures de maçonnerie particulièrement sensibles. Un coulis compensateur a été injecté dans le terrain entre les tunnels et les structures sus-jacentes pour limiter le tassement à des valeurs faibles acceptables. Ceci consiste à injecter du coulis lors du percement du tunnel en fonction d'observations minutieuses de mise en mouvement du terrain ou des structures. La méthode d'observation a été utilisée pour contrôler la mise en place du coulis compensateur. Ceci a été réalisé en comparant les observations de terrain à des limites définies de comportement acceptable, et en parant à l'imprévu au cas où ces limites seraient approchées. On décrit l'instrumentation mise en place pour enregistrer à la fois les mouvements du terrain et ceux des structures. On détaille les performances de cette instrumentation, les mesures réalisées et l'interprétation des observations permettant d'évaluer l'interaction sol-structure. On présente également les conditions requises et le résumé des opérations de mise en place du coulis compensateur. Le tassement des structures dû au tunnel a été inférieur à 15 mm. La technique du coulis compensateur s'est donc révélée efficace pour limiter les tassements.
A methodology for the investigation and treatment of strata affected by gold mining in Johannesburg
Authors: Hammond A. J. , Thorn M. R.
Published: October 2009

This Paper describes the observational method developed for the economic study of the treatment of gold mine workings and their relationship to the proposed structures above them. The philosophy behind the contract documentation required by this method is discussed and case histories illustrate its successful use.

L'article décrit la méthode d'observation qui a été mise en oeuvre lors de l'analyse économique des travaux d'exploitation d'une mine d'or et de leurs relations avec les structures de surface proposées. La philosophie du contract nécessaire à cette méthode est analysée et illustrée par quelques cas.
Performance of Foyle Bridge east abutment
Authors: Nicholson D. P.
Published: October 2009

The use of high quality granular embankment fill at Foyle Bridge enabled the east abutment to be founded directly on pad footings within the 13 m high approach embankment. This has allowed considerable savings to be made when compared with the piled foundation design proposed at tender. This foundation solution was possible because the free-draining sandy ground conditions ensured that embankment consolidation settlement was completed soon after the fill was placed. Also the bridge foundation differential settlement tolerances were relaxed to 40 mm and contingency plans were developed to shim the bridge-bearings to enable the designers to contend with the most unfavourable estimates of long-term settlement. The Paper describes the application of the observational method from the design stage, during which settlement predictions were made and contingency plans developed, to the post-construction stage, when settlement monitoring was carried out and contingency plans were reviewed.

L'emploi d'un matériau de remblaiement granulaire de grande qualité a permis de fonder directement la culée du pont de Foyle sur des semelles installées dans le remblai de 13 m de haut. Ceci a permis de faire des économies importantes par rapport au projet initial de fondation sur pieux. Cette solution a pu être mise en oeuvre du fait du terrain sableux très drainant assurant au remblai un tassement de consolidation instantané. De plus, des tassements différentiels acceptables de plus de 40 mm sur les fondations du pont, combinés à un dispositif de relevage des éléments d'appuis ont permis aux concepteurs de faire face aux tassements résiduels probables les plus défavorables. L'article décrit les applications de la méthode d'observation depuis la conception durant laquelle les prévisions de tassements furent faîtes et les dispositifs d'adaptation éventuelle furent élaborés jusqu' à la construction lorsque les tassements ont été enregistrés et le dispositif de réglage revu.
Investigation of syneresis in silicate-aluminate grouts
Authors: Jefferis S. A. , Bahai A. Sheikh
Published: October 2009

The contraction of silicate–aluminate grout solution is studied from the moment of mixing, and the influence of temperature and mix composition on syneresis of the set grout are investigated. Syneresis is quantified and the final values are estimated. From an investigation of the behaviour of the gel in containers of different dimensions some of the mechanics of syneresis are elucidated. It is shown that syneresis must be a mainly chemical contraction process. Gravity was found to have a minor effect in terms of the contribution from self-weight consolidation of the bulk gel even in tall columns of pure grout. It is shown that the only identified forces that work against syneresis are surface adhesion forces or mechanical interlocking. Syneresis was found not to occur if sufficient bonding exists at the gel—matrix interface. It is shown that syneresis will occur in rock fissures with a rough sand-like texture or grouted sand masses only at very extended times, if at all.

L'article étudie le retrait d'un coulis silico-alumineux depuis le début de son mélange, ainsi que l'influence de la température et de la composition du mélange sur la synérése du coulis. La synérése est quantifi´e et les valeurs finales sont estimées. Des recherches menées stir le comportement du gel dans des réservoirs de différentes tailles ont permis de mettre en évidence certains des mécanismes de la synérése. II apparaît que c'est essentiellement un processus chimique de contraction. La gravité semble n'avoir qu'une influence mineure, surtout lors de l'autoconsolidation du squelette du gel, et ce, même pour des colonnes de coulis pur de grande hauteur. II apparaît également que les seules forces identifiées s'opposant à la synérése sont des forces d'adhérence aux surfaces ou d'entrelacement mécanique. La syn´rése ne se produit pas s'il existe suffisamment de liaisons à l'interface gel—matrice. Elle n'a pas lieu non plus dam les fissures des roches de texture comparable ` celle d'un sable grossier. Dans les massifs de sable grossier, aucune synérése n'est observée, et si jamais il y en a une, elle n'apparaît qu'au bout d'un intervalle de temps tr´s grand.
Analysis of downdrag on pile groups
Authors: Teh C.I , Wong K.s
Published: October 2009

This Paper describes a new iterative procedure for the analysis of the downdrag forces in end-bearing pile groups. Special emphasis is placed on the rate of increase of downdrag forces with free field soil settlement. Pile–soil–pile interaction is modelled using Mindlin's elastic solution for a point load in an elastic half-space. Pile–soil slip is taken into account by limiting the shaft friction at the interface. Parametric studies were conducted to elucidate the parameters that govern the relationship between free field soil settlement and downdrag forces induced in a pile group. Results indicated that interior piles of a large pile group experience relatively small downdrag forces, especially when the pile spacing is small. The validity of the proposed method is demonstrated by back-analysing two model studies of negative skin friction on pile groups. The proposed method is also validated against the field test results of a 38 pile group. The computed results show an encouraging degree of agreement with the experimental data.

L'article décrit une nouvelle méthode itérative permettant d'analyser les forces d'enforcement induit s'exerçant sur un groupe de pieux travaillant en pointe. On s'intéresse plus particuliérement à la vitesse d'accroissement de ces forces lors du tassement libre du sol. L'interaction pieu–sol–pieu est modélisée à l'aide de la solution élastique de Mindlin pour un chargement ponctuel dans un demi espace élastique. Des études paramétriques ont été réalisées pour déterminer les paramétres qui régissent la relation existant entre le tassement libre du sol et les forces d'enfoncement créées sur un groupe de pieux. Il apparaît que les pieux internes d'un groupe de pieux de grande dimension subissent des forces d'enfoncement relativement faibles, surtout lorsque les pieux sont rapprochés. La méthode proposée a été validée par une analyse en méthode inverse de deux modéles en frottement négatif, ainsi que par des essais réalisés in-situ sur un groupe de 38 pieux. Les valeurs obtenues par les calculs sont encourageantes car assez proches des données expérimentales.
Stiffness of fine-grained soil at very small strains
Authors: viggiani G. , Atkinson J.H.
Published: October 2009

The stiffness of soil at very small strain Go is a useful parameter for characterizing the non-linear stress–strain behaviour of soil for monotonic loading and it is required for analyses of the dynamic and small strain cyclic loading of soils. Tests were carried out on fine-grained soils in a hydraulic triaxial cell fitted with bender elements and with local axial gauges. From the results of these tests simple expressions were obtained which describe the variation of G>o with current state in terms of the current stress and overconsolidation ratio. The parameters in these expressions were found to depend on plasticity index. The simple expressions for Go were found to apply generally at larger strains, with the values for the parameters also depending on the current strain. Values of Go measured in laboratory tests on reconstituted London clay agree well with values measured in tests on undisturbed samples and in field tests which make allowance for the different states in the various tests.

La rigidité Go d'un sol, sous très faible déformation, est un paramètre intéressant qui permet de caractériser la non-linéarité du comportement en contrainte-déformation de ce sol lors d'un chargement monotone et d'analyser les cycles de chargement dynamique à faible déformation. Des essais ont été réalisés en cellule triaxiale hydraulique sur des sols finement grenus équipés de capteurs en flexion et de jauges axiales locales. Les résultats obtenus au cours de ces essais ont permis de définir des relations simples donnant la variation de Go en fonction de la contrainte courante et du degré de surconsolidation. Les paramètres dépendent de l'indice de plasticité. Une expression simple de Go est applicable à de plus fortes déformations, les paramètres étant alors en plus fonction de la déformation courante. Les valeurs de Go mesurées en laboratoire sur de l'argile de Londres reconstituée sont en bon accord avec celles obtenues sur des échantillons intacts où lors d'essais in-situ et rendent compte des différents états rencontrés lors des différents essais.
Evaluation of in situ anisotropy from crosshole and downhole shear wave velocity measurements
Authors: Sully J.P. , Campanella R.G.
Published: October 2009

Downhole and cross hole shear wave velocity determinations are becoming a routine part of dynamic site evaluation studies. The in situ measurements are frequently performed in boreholes using a variety of techniques. A seismic cone system has been developed for determining both downhole and crosshole shear wave velocity. The system consists of a source and two receivers, all embodied in penetrometers. At any depth three different polarized sets of shear wave signals can be generated and are recorded by both receivers, located at different distances from the source. It has been suggested from laboratory tests in large chambers that the measured shear wave velocities can be used to evaluate the in situ stress conditions. Tests have been performed at research sites in Vancouver to evaluate the in situ stress dependence of the measured shear wave velocities. The results of this study suggest that variations in structural anisotropy are the predominant factors controlling the directional shear wave velocities, and almost mask the effect of stress-induced variations.

Les mesures de vitesse des ondes transversales, le long et entre les trous, font partie intégrante de la routine des études dynamiques d'évaluation des sites. Les mesures in-situ sont trés souvent réalisées dans des trous de forages à l'aide de diverses techniques. Le système développé permet de mesurer la fois, à l'aide d'un cône sismique, les vitesses le long et entre les trous. Ce système est constitué d'une source et de deux récepteurs intégrés à des pénétromètres. Quelle que snit la profondeur, trois différents trains d'ondes polarisées peuvent être générés puis enregistrés par les deux récepteurs situés à une distance variable de la source. Les essais de laboratoire à grande échelle laissent à supposer que les vitesses mesurées permettent d'évaluer les conditions de contrainte in-situ. Des essais ont été réalisés dans des sites d'étude à Vancouver pour évaluer la relation de la vitesse des ondes transversales à la contrainte in-situ. II ressort de cette étude que cette vitesse est principalement fonction des variations de l'anisotropie structurale qui masquent de ce fait les effets dus aux variations de la contrainte in-situ.
Slope stability analysis: a kinematical approach
Authors: Michalowski R.L.
Published: October 2009

A stability analysis of slopes based on a translational mechanism of failure is presented. The collapse mechanism is assumed to be in the form of rigid blocks analogous to slices in traditional slice methods. The proposed analysis, although based on the kinematical approach of limit analysis, always satisfies the equilibrium of forces acting on all blocks in the selected mechanism. All slope stability analyses based on the limit equilibrium of slices can be interpreted in the context of their implicitly assumed collapse mechanisms. The static assumptions made are equivalent to assuming an arbitrary strength of the soil on interfaces between slices. Solutions to stability factor &ammaH/cfrom all analyses based on the limit equilibrium of slices fall into a relatively narrow range bounded by the solutions using the proposed analysis for two extreme assumptions of soil strength between the blocks. Solutions beyond this range obtained by any method of slices indicate unreasonable consequences when interpreted in the context of the failure mechanism. A convenient way to include pore pressure effects is also presented and implemented in the analysis of both translational and rotational slope collapse.

L'article présente une analyse de la stabilité des pentes fondée sur des mécanismes de rupture par translation. Le mécanisme de l'effondrement est géré par des blocs rigides, équivalents aux tranches des méthodes traditionnelles. Cette analyse, bien que fondée sur une approche cinématique des analyses aux états limites, vérifie toujours l'équilibre des forces agissant sur l'ensemble des blocs. Toute analyse de la stabilité des pentes fondée sur un équilibre limite des tranches peut être interprétée suivant les mécanismes d'effrondrement qui lui sont implicitement affectés. Les hypothéses statiques posées lors de ces analyses reviennent à supposer l'existence d'une résistance arbitraire du sol au niveau des contacts entre tranches. Les facteurs de stabilité, γH/c calculés à l'aide des diffévrentes analyses par équilibre limite des tranches, sont compris dans un intervalle relativement étroit dont les bornes sont les valeurs obtenues à l'aide de l'analyse proposée pour deux hypothèses extremes de résistance du sol entre les blocs. Les valeurs, calculées par n'importe quelle méthode des tranches, situées hors de cet intervalle donnent des résultats aberrants en terme de mécanismes de rupture. Une méthode simple de prise en compte des effets de la pression interstitielle est également présentée puis implémentée dans l'analyse de l'effondrement des pentes par translation et par rotation.
An elastodynamic interpretation of impact test apparatus for soils
Authors: Davies T. G. , Karim U. F.
Published: October 2009

A simple analytical elastodynamic model for interpreting impact tests on soils and pavements is presented. The hand-operated Odin hammer and Clegg meter apparatus and the trailer-drawn falling weight deflectometer apparatus are analysed using this model to assess their usefulness for determining dynamic in situ shear moduli. The key results of the theoretical model, based on a mass spring dashpot analogue, are expressed in terms of simple equations; this facilitates their use in practice. The theoretical model is validated by comparison of its predictions with those obtained from the rigorous elastodynamic theory of the impact dynamics of discs on an elastic half-space. The theoretical predictions agree reasonably well with observed behaviour in laboratory and field tests. The model indicates the importance of inertial effects and identifies the factors which induce non-linear soil response. Suggestions for further refinement of the model are made.

KEYWORDS: dynamics; in situ testing; pavements and roads.

L'article présente un modèle analytique élastodynamique simple permettant d'interpréter les essais d'impact realisés sur des sols ou des chaussées. Trois appareillages différents (marteau manuel Odin, Falling Weight Deflectometer (FWD) remorquable, Clegg Meter) sont étudiés a l'aide de ce modèle pour savoir s'ils permettent de déterminer le module de cisaillement dynamique in-situ. Les résultats clés de ce modèle théorique basé sur une analogie masse-ressort-amortisseur, se présentent sous forme d'équations simples facilitant leur mise en oeuvre en pratique. Ce modèle théorique est validé en comparant les valeurs calculées à celles issues de la théorie élastodynamique rigoureuse d'impact dynamique de disques sur un demi espace élastique. Les prévisions théoriques sont en accord satisfaisant avec les essais de laboratoire et les essais in-situ. De plus, ce modèle montre l'importance de l'inertie et identifie les facteurs induisant une réponse non linéaire du sol. Des suggestions sont proposées pour améliorer ce modèle.
The effects of inertial coupling in the interpretation of dynamic soil tests
Authors: Gajo A.
Published: October 2009

Most of the theoretical and experimental evaluations of inertial coupling in the dynamics of saturated porous media are reviewed. The various approaches give values of inertial coupling which are not very different and show that the range of variation of inertial coupling is narrow. The effects of inertial coupling on the velocity of propagation and on the amplitude of longitudinal and rotational waves are examined for a wide range of solid skeleton stiffness values. The main effect of inertial coupling on permeable porous media is the decrease in the velocity of all types of wave. Moreover, since small strain stiffness of porous media is usually estimated from acoustic measurements, particular attention is paid to analysing the effects produced by an approximate evaluation of inertial coupling on the accuracy of elastic parameters derived from dynamic tests. These considerations are applied to the interpretation of dynamic measurements on sand samples in a triaxial cell.

L'article examine la plupart des évaluations théoriques et expérimentales du couplage inertiel dans la dynamique des matériaux poreux saturés. Les valeurs de couplage inertiel données par les diverses techniques employées différent peu les unes des autres, ce qui dénote une faible amplitude de variation du couplage inertiel. L'auteur examine les effete du couplage inertiel sur la vitesse de propagation et sur l'amplitude des ondes longitudinales et transversales pour une vaste gamme de rigidités. Le principal effet du couplage inertiel sur les matériaux poreux perméables est la diminution de la vitesse de tons les types d'onde. En outre, comme on tend á se fler aux mesures acoustiques pour estimer la résistance des mateŕiaux poreux á de faibles déformations, l'auteur s'attache plus particuliérement á analyser les effete d'une évaluation approximative du couplage inertiel sur la précision des paramétres é1asdques dérivés d'essais dynamiques. Ces facteurs sont appliqués á l'interprétation des mesures dynamiques d'échantillons de sable dans un appareil de compression triaxiale.
Deformation of water-saturated sand: I. uniform undrained deformation and shear banding
Authors: Vardoulakis I.
Published: October 2009

Experimental results from undrained plane-strain (biaxial) compression tests on water-saturated St Peter sandstone sand are analysed within the framework of continuum mixtures theory for elastoplastic materials with internal friction and dilatancy. The simple theoretical frame of non-associative plasticity is shown to be adequate for reproducing the main features of the stress–strain curves and the effective stress paths of uniformly deformed undrained specimens under axial displacement control and constant confining pressure. The outstanding stress states, such as the states of stationary deviators, the states of zero plastic volumetric strain rates and the states of zero pore-water pressure production, are defined precisely and characterized. In displacement-controlled tests and for significant portions of the effective stress path the second order plastic work is negative without visible deviations from homogeneous isochoric deformation. It is also shown that in ordinary soil mechanics testing situations no pore-water pressure shocks can develop across shear-band boundaries, and thus locally undrained shear banding at the state of the maximum deviator is impossible.

L'article analyse les résultats d'essais de compression biaxiaux non drainés de sable gréseux dans le contexte de la théorie des mélanges en continu appliquée à des matériaux é1astoplastiques à frottement et dilatance internes. L'article montre que le simple cadre théorique de plasticité non associative permet de reproduire les principaux é1éments des courbes contraintedéformation et les trajectoires de contrainte effective de spécimens non drainés et uniformé mént déformés soumis à un déplacement axial et à une pression hydrostatique constante. L'article définit précisément et caractérise les divers autres états de contrainte comme les états du déviateur stationnaire, les états de contrainte volumétrique plastique nulle, les états de production nulle de pression d'ean des pores, etc. Dans des essais à régulation du déplacement, la déformation plastique de deuxième ordre est négative sur une grande proportion de la trajectoire de contrainte effective, sans s'écarter visiblement d'une déformation isochore homogène. L'article montre par ailleurs que, dans des conditions d'essai ordinaires de mécanique des sols, aucun choc de pression d'ean des pores ne pent franchir les limites des bandes de cisaillement et qu'il ne pent donc y avoir formation de bandes de cisaillement à drainage local nul à L'état du déviateur maximal.
Further investigations at the Folkestone Warren landslide
Authors: Trenter N. A. , Warren C. D.
Published: October 2009

Several investigations to determine the causes and mechanisms of movement at the Folkestone Warren landslide have been undertaken. This paper describes the results of an investigation involving drilling, laboratory testing and geotechnical analysis which was made at Warren West End, Warren Halt, Horsehead Point and Warren East End. The stratigraphy and structure at each location are described and an interpretation of the form of landslide is offered. At Warren Halt and Horsehead Point, two-dimensional stability analyses were performed and back-analysed shear strengths for the Gault were compared with values measured in the laboratory. Wherever possible, results of earlier investigations were drawn upon.

Les causes et les mécanismes de mouvement de l'éboulement de Folkestone Warren on fait l'objet de plusieurs études. Ľarticle décrit les résultats d'une étude réalisée à Warren West End, Warren Halt, Horsehead Point et Warren East End à ľaide de forages, d'essais en laboratoire et d'analyses géotechniques. 11 décrit la stratigraphie et la structure de chaque point étudié et présente une interprétation de la forme d'éboulement. Deux analyses de stabilité dimensionnelle ont été réalisées à Warren Halt et Horsehead Point, et des valeurs rétro-analysées de la résistance au cisaillement de Ntage albien ont été comparées aux valeurs mesurées en laboratoire. Dans la mesure du possible, les auteurs se réfèrent aux résultats d'études antérieures.
Analysis of progressive failure and cracking in old British dams
Authors: Dounias G. T. , Potts D. M. , Vaughan P. R.
Published: October 2009

Three sections, representative of existing old puddle core embankments, were analysed using non-linear finite element techniques. They had shoulders of granular fill, puddle clay cores and strong foundations. The analyses showed that progressive failure was negligible during drained construction, operation and undrained draw-down. The cores were vulnerable to cracking if they were subjected to full reservoir pressure on their upstream boundary. However, very slow, drained impounding caused mean total stresses to rise so that fracture was not indicated. Hydraulic fracture was predicted in a deep cut-off trench filled with puddle clay. Cyclic drawdown and impounding increased stresses in the upstream side of the core, so increasing the resistance to cracking. Total stresses increased and decreased with reservoir level, as has been observed in the field.

Les auteurs ont utilisé des techniques des éléments finis non-linéaires pour analyser trois sections types de vieux barrages en enrochements à noyau en argile compactée comprenant des massifs de remblai granulaire, un noyau étanche en argile compactée et des fondations solides. Les analyses montrent que la rupture progressive est négligeable pendant la construction drainée, l'exploitation du barrage et la vidange non drainée. On constate que les noyaux sont vulnérables à la fissuration si leur parement amont est soumis à la pleine pression du lac de retenue. Toutefois, un remplissage très lent et draé fait augmenter les contraintes totales moyennes, de sorte qu'aucune fracture West indiquée. La fracturation hydraulique a é prédite dans une tranchée d'étanchéité profonde remplie d'argile compactée. Un cycle de vidange et de remplissage a fait augmenter les contraintes exercées sur la paroi amont du noyau, augmentant ainsi la résistance à la fissuration. Comme le montrent les observations sur le terrain, les contraintes totales augmentent et diminuent en fonction du niveau Wean dans le lac de retenue.
Measurement of fabric anisotropy in triaxial shearing
Authors: Kuganenthira N. , Zhao D. , Anandarajah A.
Published: October 2009

A system that can be used to measure variation of fabric anisotropy of soils during triaxial experiments is presented. The anisotropy is measured in terms of electrical conductivities measured in axial and radial directions. The method is non-destructive and can be used to monitor variation of anisotropy continuously, just as other mechanical measurements such as strains are measured. The required electrical conductivities are computed from measurements made using a set of four electrodes, all of which are embedded within loading platens. A special theory is employed for this purpose. The calculations also require a calibration that accounts for the variation of cross-sectional area of the specimens with loading and, for a given loading, the variation along the specimen axis. The latter is caused by friction between soil and platens. The system is used here to measure variation of anisotropy of a kaolinite during drained and undrained triaxial compression and extension tests. To verify the validity of results obtained, fabric anisotropy is determined at a few stages of loading by an independent technique, which is based on analysis of electron micrograph images. The patterns of variation of anisotropy determined by the two methods agree well.

Cet exposé présente une méthode qui pent servir à mesurer Ľanisotropie texturale des sols dans les essais de compression triaxiale. Ľanisotropie estétablie à partir des conductiviés électriques mesurées dans les directions axiale et radiale. Cette méthode non destructive permet de suivre continuellement ľanisotropie, de la même façon qu'on mesure d'autres processus mécaniques comme les déformations. Les conductiviés électriques nécessaires sont calculées à partir de mesures prises par un ensemble de quatre électrodes encastrées dans les plateaux de chargement. Une théorie pardculière est employée à cette fin. Les calculs exigent également un étalonnage qui tient compte de la variation de la coupe transversale des éprouvettes en fonction de la charge, ainsi que de la variation le long de Paxe d'une éprouvette pour une charge donnée. Cette derniére variation est due au frottement entre le sol et les plateaux. Cette méthode est utilisée ici pour mesurer Panisotropie d'une kaolinite dans des essais de compression et d'extension triaxiales avec et sans drainage. Alin de vérifier la validité des résultats obtenus, on utilise une technique indépendante basée sur ľanalyse d'images de micrographic électronique pour quantifier ľanisotropie à quelques étapes du chargement. On constate une bonne concordance des valeurs d'anisotropie obtenues à ľaide de ces deux méthodes.
The effect of scale on rock fracture toughness: a fractal approach
Authors: Scavia C.
Published: October 2009

This paper assesses the applicability of fractal geometry concepts to the formulation of a law of rock toughness parameter variation as a function of specimen size. Different diameter marble and sandstone specimens were subjected to short rod tests and the results obtained, which showed a marked scale effect, were analysed using the multifractal scaling law developed for concrete. To determine whether or not the basic hypothesis underlying this theory can be applied to rock, the fractal nature of the fracture surfaces of the two lithotypes considered was investigated. To this end surface profiles were determined using a high precision laser technique and their degree of fractality was assessed by three different methods.

Cet exposé examine dans quelle mesure les concepts de la géométrie fractale peuvent servir à formuler une loi de la variation des paramètres de résistance des roches en fonction des dimensions des éprouvettes. On a soumis du marbre et du grés à des essais sur éprouvettes à entaille à V et on a utilisé une loi d'écaillage multifractal formulée pour le béton pour analyser les résultats obtenus, qui font état d'un effet d'écaillage prononcé. Pour établir si Phypothése fondamentale qui sous-tend cette éorie pent s'appliquer aux roches, on a examiné la nature fractale des surfaces de fracture des deux lithotypes. À cette fin, on a utilisé une technique au laser de grande précision pour déterminer les profils de surface, et on a évalué le degré de fractalité de ces derniers à l'aide de trois méthodes différentes.
Anisotropy of G0 shear stiffness in Gault Clay
Authors: Pennington D. S. , Nash D. F. T. , Lings M. L.
Published: October 2009

The inclusion of anisotropic stiffness parameters in sophisticated constitutive models necessitates their determination in the field and laboratory. Hitherto, anisotropy of small-strain stiffness of clays has occasionally been examined in the laboratory by measurements on specimens sampled at different orientations. The authors have developed a device to propagate and receive horizontal shear waves with both vertical and horizontal polarization through 100 mm triaxial samples. The device incorporates bender elements embedded in the pads of a horizontal belt. In tests on both reconstituted and natural samples of Gault Clay, each of the transmission velocities Vs(xh), Vs(hx) and Fs(hh) has been measured during stress path tests. The ratio G0(hh)/G0(vh) has been shown to be highly dependent on stress state. Laboratory data on natural samples show results broadly consistent with in situ results.

Pour pouvoir inclure des paramètres de rigidité anisotrope dans des modèles constitutifs perfectionnés, il faut les déterminer sur le terrain et en laboratoire. Jusqu'à présent, on a parfois examiné l'anisotropie de la rigidité d'argiles aux petites contraintes en mesurant des échantillons prélevés à diverses orientations. Les auteurs ont mis au point un dispositif qui permet la propagation et la réception d'ondes de cisaillement horizontals avec polarisation verticale et horizontal dans des échantillons de compression triaxiale de 100mm. Le dispositif comprend des elements de flexion noyés dans les plaquettes d'une bande horizontal. Dans des essais de parcours de contrainte sur des échantillons reconstitués et naturels d'argile de Gault, on a mesuré les vitesses de transmission Vs(vh), Vs(hv) et Vs(hh). On a montré que le rapport G0(hh)/G0(vh) depend en grande partie de l'etat de contrainte. Les résultats obtenus en laboratoire sur des échantillons naturels concordent assez bien avec les résultats obtenus sur le terrain.