bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Disturbance of the Bothkennar clay prior to laboratory testing
Authors: Hight D. W. , Böese R. , Butcher A. P. , Clayton C. R. I. , Smith P. R. 
Published: October 2009

Interpretation of laboratory tests in the characterization study of the Bothkennar clay required an assessment to be made of the effects of disturbance prior to testing. Disturbance is shown to have occurred as a result of tube sampling, sample transport and specimen preparation. The effects of disturbance in the clay are to reduce the mean effective stress in the sample and shrink the initial bounding surface. The consequences of these changes are illustrated for the case of unconsoli-dated undrained triaxial tests, undrained triaxial compression and extension tests after reconsolidation to in situ stress, and oedometer tests. Reduction in peak strength, stiffness, yield stress and post-yield compressibility are shown to be a consequence of disturbance. The evaluation of sample quality on the basis of strains during reconsolidation is examined. L'interprétation des essais de laboratoire dans l'étude de Caractérisation de l'Argile de Bothkennar nécessita l'évaluation des effets du remaniement avant essai. On a montré que le remaniement résulte de prise de l'échantillon, du transport de l'échantillon et de la préparation du spécimen. Les effets du remaniement sont de réduire la contrainte effective moyenne dans l'échantillon et de réduire la surface limite initiale. Les conséquences de ces changements sont illustrées pour des essais non consolidés non drainés au triaxial, compression non drainée au triaxial et essais d'extension après reconsolidation au niveau des contraintes in situ et essais à l'oedomètre. On montre que les réductions de la résistance de pointe, raideur, contrainte de fluage et compressibilité après fluage sont une conséquence du remaniement. L'évaluation de la qualité de l'échantillon basée sur les déformations durant reconsolidation est examinée.
One-dimensional consolidation testing of soft clay from Bothkennar
Authors: Nash D. F. T. , Sills G. C. , Davison L. R. 
Published: October 2009

The one-dimensional consolidation behaviour of Bothkennar clay has been examined by testing high quality intact and reconstituted specimens recovered using the Laval sampler. The collaborative test programme consisted of incremental load, constant rate of strain, and restricted flow tests. During the test programme the variation of yield stress with depth, the effect of strain rate on the observed yield stress, the creep behaviour and the variability in soil compressibility were investigated. It was noted that the yield stress is influenced by the strain rate, with faster rates resulting in higher values of yield stress. When this was taken into account, it was found that specimens taken from a single depth showed reasonably consistent behaviour independent of the type of test. Creep occurred in the incremental load tests, with the maximum rate just after yield, indicating a clear linkage between creep and the structural breakdown at yield. The vertical permeability of the specimens was determined by flow pump tests and by observation of the differential pore pressure during constant rate of strain tests. Values were obtained for permeability at the in situ void ratio which were consistent between the two types of measurement, and were essentially constant over the full depth of the clay profile. Le comportement de l'argile de Bothkennar sous consolidation à une dimension a été étudié en faisant des essais sur des échantillons soit intacts de haute qualité soit reconstitués provenant de l'echantillonneur Laval. Le programme d'essais a comporté des essais de chargement par paliers, des essais à vitesse de déformation constante, et des essais à écoulements restreints. Durant les essais la variation de la limite d'élasticité avec la profondeur, l'effet de la vitesse de déformation sur la limite élastique observée, le comportement du fluage et la variabilité de la compressibilité du sol furent étudiés. Il a été noté que la limite élastique est influencée par la vitesse de déformation avec des vitesses plus grandes produisant des limites élastiques plus élevées. Quand ceci fut pris en compte on trouva que les échantillons à une même profondeur montrèrent un comportement compatible indépendant du type d'essai. Le fluage eut lieu dans les essais de chargement par paliers avec la vitesse maximale juste après la limite élastique, indiquant un lien clair entre fluage et la destruction de la structure au delà de la limite élastique. La perméabilité verticale des échantillons fut déterminée par des essais à la pompe à écoulement et par l'observation de la pression intersticielle différentielle pendant les essais à vitesse de déformation constante. Des valeurs de la perméabilité obtenues à l'indice des vides in-situ sont compatibles entre les deux types de mesures, et qui étaient pour ainsi dire constantes sur l'épaisseur totale de la couche d'argile.
Mechanical properties of reconstituted Bothkennar soil
Authors: Allman M. A. , Atkinson J. H. 
Published: October 2009

The basic behaviour of one-dimensionally normally consolidated and lightly overconsolidated reconstituted Bothkennar soil was investigated in laboratory triaxial stress path tests. The main programme of tests established a state boundary surface, containing critical state lines and one-dimensional and isotropic compression lines, and evaluated the basic material parameters. The compressibility of Bothkennar soil was found to be similar to that for high plasticity clay but the critical state friction angles were comparable with the values normally associated with coarse-grained soils. Additional tests demonstrated that the effect of ageing, over periods up to 200 hours, was to increase the apparent overconsolidation ratio. The results of a small number of tests on intact samples were examined within the basic framework developed for the reconstituted material. They illustrate the importance of accounting for the current states in interpreting the behaviour of intact and reconstituted samples. Le comportement fondamental du sol du Bothkennar reconstitué normalement et un peu surconsolidé a été étudié à l'aide d'essais triaxiaux avec chemin de contraintes. Le programme principal d'essais établit une surface limite d'état contenant les courbes d'état critique et les courbes de compression unidimensionnelles et isotropiques, il a également évalué les propriétés de base du matériau. On a trouvé que la compressibilité du sol de Bothkennar est semblable à celle d'argiles à haute plasticité mais que les angles de frottement à l'état critique avaient des valeurs comparables à celles normalement associées des sols à grains grossiers. Des essais supplémentaires démontrèrent que l'effet du vieillissement, pour des périodes jusqu'à 200 heures était d'accroître le degré de surconsolidation apparent. Les résultats d'un petit nombre d'essais sur des échantillons intacts furent examinés dans le cadre de base développé pour le matériau reconstitué. Ils illustrent l'importance de prendre en compte l'état présent pour interpréter le comportement des échantillons intacts et reconstitués.
Deformation localization in cavity inflation experiments on dry sand
Authors: Alsiny A. , Vardoulakis I. , Drescher A. 
Published: October 2009

A series of tests is reported in which the cavity of a thick-walled hollow cylindrical sand specimen was inflated under volume-controlled plane strain conditions. Visual observations, radiographs and imprints of the cavity shape revealed the development of localized and diffuse deformation modes in the specimen. The localized deformation mode manifests itself as a curvilinear shear band whose occurrence is preceded by a surface rumpling diffuse mode. The loss of homogeneous axisym-metric deformation is associated with global softening of the curve of differential cavity pressure against cavity volume change. The shape of the shear band has been compared with various theoretical predictions as well as with biaxial compression test results. L'article décrit une série d'essais dans lesquels la cavité d'un échantillon creux cylindrique de sable à paroi épaisse a été gonflée en déformation plane à volume contrôlé. Le développement de modes de déformation localisée et diffuse a été révélé par des observations visuelles, des radiographies et des empreintes de la forme de la cavité. Le mode de déformation localisée se manifeste comme une bande de cisaillement curviligne dont la présence est précédée d'un mode de froissement diffus de la surface. La perte de déformation axisymmétrique homogène est associée avec le global de la curbe de la pression différentielle de la cavité en fonction de la variation de volume. La forme de la bande de cisaillement a été comparée avec de différentes prédictions théoriques aussi bien qu'avec les résultats de l'essai de compression biaxiale.
Elastic-viscoplastic modelling of the rate-dependent behaviour of clays
Authors: Kutter B. L. , Sathialingam N. 
Published: October 2009

A constitutive model based on the critical state concept and viscoplasticity is developed. The model is capable of predicting primary and secondary compression, including the effects of over-consolidation ratio and load increment ratio on these phenomena. The model can also predict the effect of strain rate during undrained shear tests, drained and undrained creep as "veil as typical stress paths followed in conventional triaxial tests. All rate effects are introduced by a single parameter-the coefficient of secondary compression. The traditional concepts of primary consolidation, secondary compression and overconsolidation ratio are discussed. Un modèle constitutif a été développé sur la base du concept de l'état critique et la viscoplasticité. Ce modèle peut prédire la compression primaire et secondaire, y compris les effects exercés sur ces phénomènes par le rapport de surconsolidation et le rapport de l'accroissement de chargement. Le modèle peut aussi prédire les effets exercés par la vitesse de déformation pendant des essais de cisaillement non-drainé, le fluage drainé et non-drainé et les chemins typicques de contrainte suivis dans les essais triaxiaux conventionnels. Tous les effets de vitesse sont introduits grâce à un seul paramètre, le coefficient de compression secondaire. L'article discute les concepts traditionnels de la consolidation primaire, de la compression secondaire et du rapport de surconsolidation.
Decalcification and residual shear strength reduction in Fuller's Earth Clay
Authors: Hawkins A. B. , McDonald C. 
Published: October 2009

Analyses of borehole samples at 1 m intervals through the Fuller's Earth succession at Bath reveal an inverse correlation between calcite content and Atterberg limits. The calcareous component of the soil is shown to have a major influence on the ultimate residual shear angle with a threshold of 28% calcite content dividing the soils that behave solely in the sliding mode of shear from the remaining soils that shear predominantly in the transitional mode. The threshold can alternatively be defined at 40% Ip. Progressive laboratory décalcification of one sample with 36% calcite content resulted in an increase in liquid limit from 63% to 101% and in plastic limit from 21% to 33%, whereas the percentage clay fraction increased from 52% to 82%, emphasizing the influence of the silt grade calcareous particles. Decalcification is accompanied by a marked reduction in residual shear strength over a range of effective normal stresses, demonstrating the influence of medium and coarse silt grade particles. The distinct relationship between the calcite content and the geotechnical properties is particularly important as the calcite content is prone to change as a consequence of dissolution. L'analyse des échantillons pris tous les I m dans des sondages traversant les couches de sols de Fuller à Bath a montré une corrélation inverse entre la teneur en calcite et les limites d'Atterberg. On montre que la fraction calcaire du sol a une grande influence sur l'angle de cisaillement résiduel avec un seuil de 28% de teneur en calcite séparant les sols qui se comportent uniquement dans le mode de cisaillement par glissement des autres sols qui se cisaillent principalement dans le mode transitoire. Le seuil peut être également défini à 40% de Ip. La décalcification progressive en laboratoire d'un échantillon contenant 36% de calcite a entruiné un accroissement de la limite de liquidité de 63% à 101% et de la limite de plasticité de 21% à 33%; la teneur en argile s'accrut de 52% à 82% soulignant l'influence des particules calcaires de taille limoneuse. La décalcification s'accompagne d'une réduction marquée de la résistance au cisaillement résiduel pour des variations des contraintes effectives normales, démontrant l'influence des particules de taille limoneuses moyennes et grosses. La relation claire entre la teneur en calcite et les propriétés géotechniques est particulièrement importante car la teneur en calcite est sujette à des changements en raison des phénomènes de dissolution.
Effect of bolts on failure modes near tunnel openings in soft rock
Authors: Indraratna B. 
Published: October 2009

The Paper elucidates the potential failure modes around a circular tunnel opening subjected to a hydrostatic stress field. Physical models have been tested in the laboratory using a large cubical triaxial apparatus to investigate the effect of grouted bolts on failure mechanisms. Depending on the bolt density, the observed failure of a bolted tunnel can deviate significantly from the theoretical rupture surfaces (log spiral) anticipated for an unsupported circular opening. The influence of discontinuities on the rupture process near the tunnel wall is also explored. It is shown that by use of a high bolt density, the propagation of slip lines and the risk of failure close to the tunnel boundary can be minimized. The failure zone (delineating wedges) around the tunnel wall becomes smaller with increasing degree of reinforcement. L'article s'intéresse aux modes possibles de fractu-ration autour de l'ouverture circulaire d'un tunnel dans un champ de contraintes hydrostatique. Des modèles physiques ont été expérimentés en laboratoire, à l'aide d'un appareillage triaxial pour des échantillons cubiques de gros volume, afin d'étudier l'influence des boulons jointifs sur less mécanismes de fracturation. Selon la densité de boulons, la fracturation observée dans un tunnel boulonné peut s'éloigner significativement des surfaces de rupture théoriques (en spirale logarithmique) prévues pour une ouverture circulaire non soutenue. L'influence des discontinuités sur le mécanisme de rupture à proximité de la paroi du tunnel a également été étudiée. Il apparaît que, en utilisant une forte densité de boulons, l'on peut minimiser la propagation des lignes de glissement et le risque de fracturation à proximité des limites du tunnel. La zone de fracturation autour des parois du tunnel devient moins étendue si l'on augmente le degré de renforcement.
Constant rate of strain consolidation of Singapore marine clay
Authors: Lee K. , Choa V. , Lee S. H. , Quek S. H. 
Published: October 2009

This Paper reports the application of a data analysis procedure proposed by Lee (1981) to three series of constant rate of strain (CRS) consolidation tests on undisturbed and reconstituted Singapore marine clay samples. These tests were carried out to large deformations: the final compression of the samples was typically 40% of their initial thickness. The proposed data analysis procedure produced three compression curves and two sets of coefficient of consolidation Cv for different parts of the sample. It was proposed that a successful CRS test would be one for which the compression curves and the Cv values agreed; this was confirmed by the favourable comparison between the results of successful CRS tests and standard oedometer tests. Further analysis of the successful CRS tests showed that their dimensionless strain rate β was generally below the theoretical threshold value of 0-1. This theoretical threshold value provided the basis for a proposed test rate selection procedure. L'article présente l'application de la procédure d'analyse des données, proposée par Lee (1981) à trois séries d'essais de consolidation à vitesse de déformation constante (CRS), réalisés sur des échantillons intacts ou reconstitués d'argile marine de Singapour. Ces essais ont été réalisés de façon à obtenir de grandes déformations: la compression finale des échantillons est typiquement égale à 40% de leur hauteur initiale. La procédure d'analyse des données utilisée permet d'obtenir trois courbes de compression et deux jeux de coefficients de consolidation Cv associés à différentes parties de l'échantillon. Un essai CRS sera supposé réussi si les courbes de compression et les valeurs de Cy sont en accord; ceci a été confirmé par la bonne adéquation entre les résultats obtenus lors d'essais CRS réussis et lors d'essais oedométriques standards. Une analyse plus poussée des essais CRS réussis montre que le coefficient de déformation adimensionnel β est généralement inférieur à la valeur théorique de seuil égale à 0,1 qui est à la base de la procédure de sélection de la vitesse de déformation à utiliser.
The effect on propped diaphragm walls of rising groundwater in stiff clay
Authors: Boltton M. D. , Stewart D. I. 
Published: October 2009

The Paper investigates the stability and serviceability of propped diaphragm walls constructed in situ in stiff clay, flrst when an excavation is formed in front, second when the groundwater level recovers, and third when it is raised. Three centrifuge model tests were conducted to observe the behaviour of these structures. Simplified behavioural mechanisms are shown to provide a method of analysis for a propped diaphragm wall which would permit a designer to calculate the soil and structural deformations without recourse to expensive and complicated computer-based analyses. The essential conditions are the satisfaction of equilibrium and compatibility requirements, and the ability to use stress-path specific stress–strain data. Where there was little structural displacement, the earth pressures were calculated using a bilinear approximation to the measured stress path of kaolin in one-dimensional swelling. L'article étudie la stabilité et la capacité de service de murs diaphragmes étayés, construits dans une argile raide, premièrement lorsqu'une excavation est réalisée devant le mur, deuxièmement lorsque le niveau de la nappe se rétablit et troisièmement lorsque ce niveau est dépassé. Trois essais de modélisation en centrifugeuse ont été mis en oeuvre pour étudier le comportement de ces structures. Des mécanismes simplifiés de comportement sont proposés afin d'obtenir une méthode d'analyse, pour un mur diaphragme étayé, qui permettrait au constructeur de calculer les déformations du sol et de la structure sans avoir recours à des analyses sur ordinateur onéreuses et compliquées. Les conditions majeures portent sur des conditions d'équilibre et de compatibilité ainsi que sur la possibilité d'utiliser les données spécifiques contrainte-déformation du chemin de contrainte. Pour les déplacements structuraux faibles, la pression des terres a été calculée à partir d'une approximation bilinéaire du chemin de contrainte obtenur sur un kaolin lors d'un gonflement unidimensionnel.
Design of piled bridge abutments on soft clay for loading from lateral soil movements
Authors: Stewart D. P. , Jewell R. J. , Randolph M. F. 
Published: October 2009

Piles supporting bridge abutments on soft clay may be loaded laterally from horizontal soil movements generated by the approach embankment. The design of piles loaded by lateral soil movements is problematic in that existing design approaches are generally inconsistent or show poor correlation with available data. New empirical design charts are presented to allow an assessment of maximum pile bending moment and pile head deflection based on the relative soil-pile stiffness and current loading level. A new analytical approach is also developed on the basis of a simple deformation mechanism. The method accounts for the main features of the problem through an approximate representation of the embankment-soil-pile interaction, and is shown to compare favourably with centrifuge model test data. Recommendations for the design of pile groups for loading from lateral soil movements are also given. Les mouvements horizontaux du sol crées par le remblai sont susceptibles d'engendrer des contraintes latérales dans les pieux supportant les culées de ponts construites sur des argiles molles. La conception des pieux chargés latéralement par les mouvements due sol, pose des problèmes puisque les approches conceptuelles existantes sont générallement contradictoires et présentent une mauvaise corrélation avec les données disponibles. L'article présente de nouveaux abaques empiriques permettant d'accéder, à partir de la raideur relative sol-pieu et du niveau de chargement courant, au moment de flexion maximal du pieu et au déplacement en tête de pieu. Une nouvelle approche analytique, fondée sur un mécanisme de déformation simple, est également développée. La méthode rend compte des principales caractéristiques du problème grâce à une représentation approchée des interactions remblai-sol-pieu. La comparaison avec les données issues de l'essai de centrifugation semble bonne. L'article propose également des recommandations pour la conception de groupes de pieux soumis à un chargement par mouvements latéraux du sol.
Seepage beneath unsymmetric cofferdams
Authors: Griffiths D. V. 
Published: October 2009

Finite element analyses have been performed on the problem of two-dimensional groundwater flow beneath cofferdam walls of unequal length. The results indicate that the problem may be idealized as two independent flow systems separated by a vertical line. An optimum location for this line can be found which enables good approximate solutions for flow rates and exit gradients to be obtained. Des analyses par elements finis ont été développées pour des problèmes d'écoulements souterrains bidi-mensionnels sous des murs coffrés de différentes longueurs. Les résultats obtenus montrent que le problème peut-être assimilé à deux systèmes d'écoulement indépendants séparés par une ligne verticale. La localisation de cette ligne peut-être optimisée. Elle permet d'obtenir des solutions approchées des vitesses d'écoulement et des gradients de sortie satisfaisantes.
A generalized procedure for predicting optimal lower bound break-out factors of strip anchors
Authors: Basudhar P. K. , Singh D. N. 
Published: October 2009

A generalized procedure based on finite elements and non-linear programming has been developed and is presented to obtain lower-bound solutions for break-out factors for horizontal and vertical strip anchors embedded in sand. The validity of the method is shown by comparison of predicted values with experimental data and theoretical solutions available in the literature. Une procédure généralisée, basée sur une programmation non-linéaire par éléments finis, a été développée afin d'obtenir la solution en limite inférieure des facteurs de rupture pour des ancrages-plaques horizontaux ou verticaux enfoncés dans du sable. La validité de cette méthode est démontrée en comparant les valeurs calculées à partir de données expérimentales aux solutions théoriques disponibles dans la littérature.