bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
An upper bound value for Φf in the stress–dilatancy equation
Authors: Procter D. C. 
Published: October 2009

Rowe's stress–dilatancy theory is reviewed together with Horne's general analysis of a random assembly of sliding particles. Horne's ideal model is described and modified in the light of Rowe's original work. The modified model is used to propose sliding mechanisms for particulate assemblies deforming under axisymmetric and plane strain conditions. These mechanisms lead to quantitative upper and lower bound values for the ‘modified’ interparticle friction angle Φf in terms of the ‘basic’ interparticle friction angle Φμ. The analysis also suggests that Φcv, the Coulomb angle of shearing resistance at constant volume, is not a fundamental material parameter, but a complex function of Φμ and the applied boundary conditions. On examine la théorie de Rowe sur la dilatance sous contrainte à partir de l'analyse générale de Horne sur les assemblages au hasard de particules en état de glissement. On décrit et on modifie le modèle idéal de Horne en fonction des travaux originaux de Rowe. On se sert du modèle modifié pour proposer des mécanismes de glissement pour les assemblages de particules qui se déforment dans les conditions de déplacements plans à symétrie axiale. Ces mécanismes conduisent à des fourchettes inferieures et supérieures de l'angle de friction interparticulaire ‘modifie’ Φf en fonction de l'angle de friction interparticulaire ‘élémentaire’ Φμ. Cette analyse suggère également que l'angle de frottement de Coulomb pour le cisaillement à volume constant, Φcv, n'est pas un paramètre fondamental du matériau, mais une fonction complexe de Φμ, et des conditions aux limites existantes.
The in situ wedge shear test—a new technique in soil testing
Authors: Mirata T. 
Published: October 2009

Available methods for measuring the undrained shear strength parameters of unsaturated soils in situ are either too involved or inadequate for stiff clays. In this Paper a series of simple devices and a method of test are presented whereby a wedge of the in situ soil is sheared by means of a single hydraulic jack. By altering the inclination of the failure plane to the direction of loading, the ratio of shear strength to normal stress on the failure plane can be varied for an unsaturated soil, and a shear strength envelope in terms of total stresses obtained over about the same range of normal stresses as in a critical slope of the soil being tested. The test may also be used for saturated soils. The undrained shear strength parameters measured in such tests have been used in a total stress type of stability analysis for the calculation of the factor of safety of three failed slopes in the partly saturated, stiff, fissured Ankara Clay. The results obtained were very reasonable. Les méthodes disponibles pour mesurer les para-mètres de résistance au cisaillement non-drainé des sols non-saturés sont ou bien trop compliquées ou insuffisantes pour des argiles raides. Dans cet exposé, une série des dispositifs simples et une méthode d'essai sont présentées pour cisailler un bloc de sol in-situ en forme d'un coin par un seul vérin hydraulique. En modifiant l'inclinaison du plan de rupture par rapport à la direction de chargement, le rapport de la résistance au cisaillement à la contrainte normale peut varier pour un sol non-saturé. L'enveloppe de rupture des contraintes totales se trouve à peu près dans la même étendue des contraintes normales qu'on pourrait observer á une pente critique dans un même type de sol. Cet essai peut également être utilisé pour des sols saturés. Les paramètres de résistance au cisaillement non-drainé mesurés ainsi ont été utilisés dans une analyse de stabilité en contraintes totales pour déterminer le coefficient de sécurité de trois glissements dans un dépôt d'argile non-saturée, raide et fissurée d'Ankara. Les résultats obtenus sont très satisfaisants.
Potentially active faults in dam foundations
Authors: Sherard J. L. , Cluff L. S. , Allen C. R. 
Published: October 2009

The Paper contains information on existing dams founded on active faults, a summary of pertinent lessons learned from study of historic fault breaks and fault mechanisms, recommended practice for evaluation of active faults, and opinions concerning design of dams on active faults. While a dam site with an active fault should be avoided if possible, if a reservoir is vitally needed and a better site is not available, it is reasonable practice to construct a conservatively designed embankment dam. Concrete dams on active faults, or near some major active faults, are not advisable. For evaluation of fault activity, geological studies usually must be carried a considerable distance from the dam site, a departure from recent past practice. Experience of the last few years with many fault studies indicates that thorough geological investigations with modern techniques will usually provide sufficient evidence to allow a judgement on the activity or inactivity of a fault. Cet Article présente des renseignements pertinents aux barrages construits sur des failles actives, un resumé historique des leçons tirées de la rupture de failles et de leurs mécanismes de rupture, des conseils pratiques pour l'évaluation de l'activité des failles, et des commentaires sur la conception de barrages situés sur des failles actives. Bien que la conception d'un barrage sur une faille active devrait être évitée, la construction d'un barrage en terre conçu d'une façon très sécuritaire est raisonable s'il est absolument nécessaire d'avoir un réservoir à cet endroit et qu'il n'y a pas d'alternative. Il est déconseillé de prévoir des barrages en béton sur des failles actives ou pres d'importantes failles actives. Pour l'evaluation de l'activité d'une faille, il faut entreprendre des études géologiques généralement à une très grande distance du site, ce qui est contraire à une pratique encore récente. L'expérience de ces dernières années,, avec l'étude de nombreuses failles, montre que des études géologiques dééaillées, utilisant des techniques modernes, fourniront normallement suffisament d'évidences pour l'évaluation de l'activité ou de l'inactivité d'une faille.
A climatic index of weathering and its application in road construction
Authors: Weinert H. H. 
Published: October 2009

Weathered rocks are the predominant natural road building materials in Southern Africa and their performance depends very much on the type of rock and the climatic environment in which such rocks weather. Climatic conditions which lead either to the predominance of disintegration, due to physical weathering, or to decomposition, due to chemical weathering, are defined in terms of an N value which is expressed as twelve times the computed free-water evaporation during the warmest month divided by the total annual precipitation. The particular feature of the formula is the use of climatic parameters for one particular month as well as for the whole year. The impact of the N value on weathering, on soil formation and on secondary transformations of soils (pedogenic materials), as well as on human activities in engineering and agriculture, are briefly described and the N value is compared with the moisture index I of Thornthwaite. Les roches altérées prédominent parmi les matériaux naturels employés dans la construction des routes en Afrique du Sud. Leur action dépend beaucoup du type de la roche ainsi que l'ambiance climatologique dans laquelle son altération s'effectue. Les conditions climatologiques entraînant soit la prépondérance de processus de déintégration par altération physique, soit la décomposition par altération chimique sont définies en fonction d'une valeur N qui s'exprime par le produit du taux d'évaporation d'eau libre pour le mois le plus chaud par douze, divisé par la somme des précipitations annuelles. Cette formule est caractérisée en particulier par l'emploi des paramètres climatologiques correspondant à un mois particulier et à l'ensemble de l'année. On décrit la répercussion de la valeur N sur les intempéries, la formation et les transformations secondaires des sols (matières pédogénétiques), ainsi que sur l'activité humaine dans le domaine du génie civil et de l'agriculture. On établit une comparaison entre la valeur N et l'indice de teneur en eau (I) de Thornthwaite.
Finite element analysis of centrifuged and built-up slopes
Authors: Smith I. M. , Hobbs R. 
Published: October 2009

Initial stress finite element methods are applied to the analysis of slopes made of soil. The particular conditions considered apply to short-term loadings during which a significant proportion of the slope remains undrained, and a φu = 0 failure analysis would be appropriate. It is shown that the computations can incorporate a failure criterion which agrees well with that traditionally used in soil mechanics. The behaviour of many idealized slopes and of two embankment dams is predicted under two different loading conditions: that which applies during sequential construction in the field contrasted with that which applies during testing in the centrifuge laboratory. Pour l'analyse de talus en terre on utilise des procédés d'éléments finis de contraintes initiales. On consière les conditions particulières des chargements à court terme, pour lesquelles une part importante du talus reste non-drainée et une analyse de rupture de φu = 0 serait appropriée. Il est demontré que les calculs peuvent englober un critère de rupture qui correspond bien avec celui traditionellement utilisé dans les mécaniques du sol. Le comportement de plusieurs talus idéaux et de deux remblais de barrage est prédit sous deux conditions différentes de chargement: celle d'une construction séquentielle in situ opposée à celle qui s'applique aux tours des essais en laboratoire à la centrifugeuse.
Measurements of the angle of interparticle friction
Authors: Procter D. C. , Barton R. R. 
Published: October 2009

The coefficient of interparticle friction φμ is defined, and its theoretical basis and conventional methods of measurement are briefly introduced. A new apparatus, designed to measure the value of φμ obtaining at a single particle–particle contact, is described with emphasis upon the materials examined, their preparation and data analysis. The reliability of the results obtained is seen to vary with both material and ambient testing conditions, demonstrating the dominating effect which the micro-topology and chemical condition of the surfaces at the contact point have on observed behaviour. A hypothesis is developed for the frictional behaviour of massive structured minerals to explain these observations and to discuss certain discrepancies with the data of other workers. It is concluded that ‘single contact’ behaviour is generally inapplicable to the shearing of a mass of particles of quartz, feldspar or glass ballotini, even when identical conditions appear to prevail, and only when the particle surfaces are both rough and water-saturated is there any justification for comparison. Consequently a method of measuring φμ which itself employs a mass of sliding particles is preferred, so that a mean representative value may be obtained. On détinit le coefficient de frottement entre les particules et présente brièvement sa base théorique ainsi que les méthodes conventionelles à mesurer dont on doit se servir à ce titre-là. Un nouvel équipement, qui vise à mesurer la valeur se produisant au seul frottement entre deux particules est présenté en soulignant les matériaux examinés, leur préparation et les diverses données assujetties à l'analyse. Le degrè d'exactitude des résultats obtenus s'avère variable selon les conditions d'épreuve réalisées, qu'elles soient matérielles ou ambiantes, et ceci démontre la prédominance micro-topologique chimique et superficielle exercée sur une réaction surveillée au point de contact. On développe une hypothèse afin d'expliquer la réaction sous frottement se produisant dans les minéraux massifs structurés et en vue de mettre au point les résultats obtenus et discuter certaines divergences qui se sont révélées par comparaison avec les donées fournies par d'autres rechercheurs. On conclut que la réaction se produisant au seul contact n'est pas généralement à retenir en ce qui concerne le cisaillement de particules en masse en provenance du quartz, du feldspath, et des ballotini en verre, même lorsque des conditions identiques semblent à prévaloir; en fait une comparaison s'avère seulement valable lorsque les surfaces des particules en question soient à la fois rugeuses et saturées à l'eau. On choisit de préférence done une méthode à mesurer basée sur de particules glissantes en masse telle qui fournit une valeur moyenne représentative.
Gypsum and anhydrite in foundations of hydraulic structures
Authors: James A. N. , Lupton A. R. R. 
Published: October 2009

There have been many recorded cases of distressed dams caused by the solution of anhydrite or gypsum from their foundations. The solution processes have now been examined quantitatively and predictive methods put forward on the basis of laboratory measurements. Solution mechanisms have been established and specific solution rates determined which lead to the conclusion that gypsum tends to be less dangerous than anhydrite. Gypsum, whether in massive or particulate form, dissolves producing caverns and/or progressive settlements; accelerating seepage flows and accompanying deterioration of foundations are unlikely if provision is made to keep the initial seepage flow rates to low values. However, conglomerates cemented by gypsum are particularly hazardous. Anhydrite can dissolve dangerously so that rapidly accelerating seepage flows occur within a few years unless there are rigorous control procedures. A rational form of site investigation is proposed for suspect foundations. Il y a eu beaucoup de cas de rupture de barrages par suire de la dissolution d'anhydrite ou de gypse, à la base de leurs fondations. Maintenant, les procédés de dissolution ont été examinés quantitativement et des méthodes prévisionnelles ont été avancées, fondées sur des mesures de laboratoire. Des mécanismes de dissolution ont étéetablis et des taux specifiques de dissolution déterminés qui conduisent à la conclusion que le gypse tend à être moins dangereux que l'anhydrite. Le gypse qu'il soit en forme massive ou en particule, se dissout, produisant des cavernes et/ou des dépôts progressifs; des courants de filtration qui s'accélèrent et la détérioration des fondations qui s'ensuit sont peu probables si des dispositions nécessaires sont prises afin de garder les taux initiaux de courant de filtration à des valeurs peu élevées. Cependant, des conglomérats cimentés par le gypse sont particulièrement dangereux. L'anhydrite peut se dissoudre dangereusement de sorte qu'une accélération rapide des courants de filtration se produit en quelques années à moins qu'il y ait des contrôles de procédés rigoureux. Une forme rationnelle de reconnaissance in situ est proposée, pour des fondations douteuses.
The behaviour of axially and laterally loaded single piles embedded in nonhomogeneous soils
Authors: Banerjee P. K. , Davies T. G. 
Published: October 2009

An approximate elastic analysis is made of the working load responses of single piles embedded in a soil of linearly increasing modulus with depth. The formulation employs, within a boundary element algorithm, the fundamental solution for point loads acting at the interface of a two-layer elastic half-space. This analysis is of comparable generality and computational efficiency to earlier elastic solutions of the corresponding homogeneous problem and has distinct advantages in practical applications over the simpler homogeneous soil model, namely, improved predictions of the response due to lateral loads and the rationalization of the selection of soil moduli. These advantages are highlighted in the comparisons made between reported observations on the behaviour of single piles from model and full scale field tests and those predicted by the theory. Comprehensive plots of the results of a parametric study are presented in non-dimensional form. Une analyse élastique approximative est faite à partir des réponses de pieux isolés charges et enfoncés dans un sol ayant un module croissant linéairement avec la profondeur. L'étude emploie, à l'intérieur d'un algorithme d'élément limite, la solution fondamentale pour des charges ponctuelles agissant sur la frontière d'un espace semi-infini élastique à deux couches. Cette analyse est d'une généralité et d'une possibilité de calcul comparables à celles des solutions élastiques precédentes du problème homogène correspondant et a des avantages distincts dans les applications pratiques sur le modèle de sol homogène plus simple, à savoir des prévisions améliorées de la réponse à des charges latérales et la rationalisation de la sélection des modules de sol. Ces avantages sont mis en lumière dans les comparaisons faites entre des observations rapportées sur le comportement de pieux isolés à partir d'essais de chantier sur modèle et en vraie grandeur, et les prévisions effectuées à l'aide de la théorie. Des tracés compréhensibles des résultats d'une étude paramétrique sont présentés dans une forme non-dimensionnelle.
Differential evapo-transpiration from a clay surface and its influence on equilibrium porewater pressure
Authors: Gibson R. E. , Goldsworthy M. H. , Chandler A. M. 
Published: October 2009

The derivation is presented of expressions resulting from a steady state groundwater flow approach to determining the porewater pressure changes caused by modification of the rate of evapo-transpiration over limited areas of the ground surface. Solutions to the expressions have been computed for positions throughout the soil layer for a variety of shapes and sizes of affected area. The tabulated results may be used to estimate the effectsfor a wide range of conditions by making use of the principle of superposition. Case histories are presented in which observations of porewater pressure changes and of ground movement are compared with values derived from the tabulated results. L'article prétsente l'analyse de quelques formules resultant d'une methode basee sur l'écoulement stationnaire de l'eau souterraine pourdeterminer les changements dans la pression de l'eau interstitielle provoqub par la modification de la vitesse d'evaporation-transpiration sur des zones limitéesde la surface du sol. Des solutions pour les formules ont été calculées pour des positions au sein de la couche de sol pour un certain nombre de formes et dedimensions de la zone considerée. A l'aide du principe de superposition on peut utiliser les résultats sous forme de tableaux pour une grande variété de conditions. Des exemples tirés de la pratique sont présentéspour lesquels les observations des changements dans la pression de l'eau interstitielle et des mouvements du sol sont comparées avec les valeurs obtenues à partir des résultats mis en forme de tableaux.
Elasto—plastic version of the double sliding model in undrained simple shear tests
Authors: de Jong de Josselin G. 
Published: October 2009

In this Paper it is shown how to use the double sliding, free rotating model for materials with internal friction to predict the stress history in undrained simple shear tests. In its original rigid plastic form this model could not be used, because there was no unique failure mode. By adding some elasticity to the prefailure stage (thus producing an elasto-plastic version of the model) this unique selection becomes possible. The extended model leads to explicit expressions for the stress history in a simple shear test. It is also shown how the failure mode taken by the model depends on the stress state at the start of the test. An active initial stress state leads to a ‘toppling bookrow’ mode of failure, while a passive initial stress state produces horizontal sliding planes. With the exception of elasticity, the other properties of the double sliding model, including dilatancy, are taken in their original form. The essential features of the stress history obtained from the analysis resemble those actually observed in tests. L'article montre comment utiliser le modèle à glissement double et rotation libre pour prédire I'histoire des contraintes dans des essais de cis-aillement simple non-drainés. Dans sa forme plastique rigide originate ce modele ne pouvait pas s'employer, car il n'y avait pas de mode unique de rupture. En ajoutant de I'elasticité à I'etat précédant la rupture, produisant ainsi une version élastoplastique du modèle, cette sélection unique devient possible. Le modèle élargi conduit a des expressions explicites pour I'histoire des contraintes dans un essai de cisaillement simple. On démontre comment le mode de rupture choisi par le modèle depend de I'etat de contrainte au commencement de l'essai. Un état de contrainte initial actif conduit à un mode de rupture analogue à celui d'une rangée de livres qui s'écroulent, tandis qu'un état de contrainte initial passif produit des plans de glissement horizontaux. À l'exception de I'élasticité les autres propriétés du modèle à glissement double, y compris la dilatance, sont prises dans leur forme originale. Les caractéristiques essentiel-les de I'histoire des contraintes obtenues à partir de I'analyse ressemblent á celles observées au cours des essais.
Scale and other factors affecting the results of pull-out tests of grids buried in sand
Authors: Palmeria E. M. , Milligan G. W. E. 
Published: October 2009

Misleading results of pull-out tests have often been reported. Factors such as soil dilatancy or the effects of boundary conditions are usually given as causes. This Paper attempts to group the results of pull-out tests of grids to show a consistent pattern of variation independent of the scale of the test. This has been accomplished by identifying some of the usual causes of misleading results and by considering the grid reinforcement as a succession of bearing elements, buried in the soil, that can interfere with each other. If boundary influences are avoided, the interference between bearing elements is the main factor that affects the results of pull-out tests of grids. It is also observed that, despite its practical advantages, the comparison of a grid to a perfectly rough material, as an upper limit for grid performance, seems not to be the most appropriate. En général des facteurs tels que la dilatance du sol ou les effets des conditions aux limites sont donnés pour expliquer les résultats souvent erronés des essais d'arrachement de grilles. L'article groupe les résultats de tels essais pour démontrer un système conséquent de variation indépendant de l'échelle de l'essai. À cette fin on a identifié certaines causes classiques des résultats errones, en considérant le renforcement à grille comme une succession d'éléments portants enfouis dans le sol qui peuvent interférer les uns avec les autres. Si on néglige les influences de bord, l'interférence entre les éléments portants constitue le facteur principal qui influence les résultats des essais d'arrachement de grille. On a trouvé aussi que malgré des avantages pratiques il paraît peu justifié de comparer la grille à un matièriau de rugosité parfaite pour obtenir une limite supérieure de la performance de la grille.