bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Undrained anisotropy and principal stress rotation in saturated sand
Authors: Symes M. J. P. R. , Gens A. , Hight D. W. 
Published: October 2009

This Paper describes an investigation carried out in a new hollow cylinder apparatus into anisotropy and the effects of principal stress rotation in a medium-loose sand, tested under undrained conditions. Principal stresses have been rotated at a constant shear stress during both monotonie and cyclic loading. The experimental observations are described and then explained within a framework based on the concept of state boundary surfaces. The over-riding importance of initial anisotropy in determining the response of the sand to rotations in principal stress directions is demonstrated. Pore pressures are shown to be generated by rotation of principal stress directions at constant shear stress and their accumulation during cyclic principal stress rotation can lead to failure. L'article présente une étude de l'anisotropie effectuée dans un nouvel appareil creux cylindrique et décrit les effets de la rotation de la contrainte principale dans un sable moyennement lâche testé dans des conditions non-drainées. Les contraintes principales ont été modifiées avec une contrainte de cisaillement constante pendant des chargements monotoniques et cycliques. Les observations expérimentales sont décrites et puis expliquées dans un cadre basé sur l'idée de surfaces aux limites états. L'article souligne l'importance primordiale de l'anisotropie dans la détermination de la réponse du sable aux rotations des directions de la contrainte principale. On démontre comment des pressions interstitielles sont produites par la rotation des directions de la contrainte principale avec contrainte de cisaillement constante; l'augmentation de ces pressions pendant la rotation cyclique de la contrainte principale peut causer la rupture.
Stability of compacted rockfill slopes
Authors: Charles J. A. , Soares M. M. 
Published: October 2009

The Mohr failure envelopes for compacted rockfills exhibit significant curvature particularly at low and medium stresses. A computer program for circular arc slope stability analysis has been modified to accept these non-linear failure envelopes. A dimensionless stability number has been introduced to facilitate the production of charts for the rapid assessment of rock-fill slope stability. The effect of submergence on the stability of compacted rockfill slopes has been examined. Les courbes intrinsèques des remblais rocheux compactés montrent une courbure signifiante surtout à basses et moyennes contraintes. Un programme d'ordinateur pour l'analyse de la stabilité des pentes en arc de cercle a été modifié pour prendre encompte ces courbes intrinsèques non-linéaries. Un parameter de sécurité au renversement, sans dimensions a été introduit pour faciliter la production d'abaques pour l'évaluation rapide de la stabilité des pentes de remblais rocheux. L'effet de la submersion sur la stabilité des pentes de remblais rocheux compactés a été étudié.
Bearing capacity of three closely-spaced footings on sand
Authors: Graham J. , Raymond G. P. , Suppiah A. 
Published: October 2009

Closely–spaced footings may be encountered on cohesionless soils in the form of grillage foundations and railway ties. Close spacing is known to permit higher loads than can be carried by similar isolated footings. This effect is due to interference between failure zones in the sand, and may increase the capacity by 150% when ø = 35° and the centreline separation of the footings is approximately twice the footing width B. The method of stress characteristics has been used to calculate the theoretical bearing capacity of a series of parallel footings, and these have been compared with laboratory tests on three parallel surface footings at various spacings on two different sands. The testing programme also investigated the effects of footing roughness and load distribution. When interference occurs, pre-failure settlements become larger, and post-failure behaviour more ductile. The theoretical solutions show similar trends to the model tests, but suggest that interference stops at rather smaller spacings. Des semelles rapprochées se rencontrent parfois dans le cas de fondations à grillage ou de traverses de chemin de fer sur des sols pulvérulents. On sait qu'un tel écartement permet des charges plus importants que celles qui peuvent etre supportées par des semelles semblables isolées. Cet effet est dû à l'interférence entre les zones de rupture dans le sable et il peut augmenter la force portante de 150% lorsque ø = 35° et la distance entre les centres des semelles est approximativement deux fois leur largeur B. La méthode des caractéristiques de contrainte a été employée pour calculer la portance théorique d'une série de semelles parallèles. Les résultats one été comparés avec ceux obtenus à partir de plusieurs essais faits en laboratoire sur trois semelles superficielles d'écartements variable sur deux sables différents. Les effects de la rugosité des semelles et de la distribution des charges one été etudiés aussi au cours du programme d'essais. Lorsque l'interférence a lieu les tassements précedant la rupture s'accroissent, et le comportement suivant la rupture devient plus ductile. Les solutions théoriques montrent des tendances similaires à celles trouvées dans les essais sur modèles, tandis qu'elles suggérent que l'interférence cesse è des écartements un peu plus faible.
Behaviour of dry sand tested in a large triaxial apparatus
Authors: Hettler A. , Vardoulakis I. 
Published: October 2009

In this Paper the results from an extensive experimental study of the stress-strain behaviour of dry sand in triaxial compression tests are presented. The experiments were performed in a new triaxial apparatus for large specimens. Emphasis is given to sources of error such as end restraint, bifurcation and imperfection sensitivity. The behaviour at small and large strains is presented and the rigid granular model of sand, its practical significance and limitations are discussed. Dans cet article on présente les résultats d'une recherche expérimentale sur le comportement rhéologique du sable sec en compression triaxiale. L'appareil triaxial est d'un genre nouveau qui contient de très grands échantillons. Une étude détaillée des erreurs de mesures dues au frottement des plaques, à la bifurcation et à l'influence des imperfections est faite. Le comportement rhéologique est présenté pour de petites et grandes déformations; le modèle du sable avec grains rigides, sa signification pratique et ses limites seront discutés.
Microstructural changes associated with thixotropic phenomena in clay soils
Authors: Osipov V. I , Nikolaeva S. K , Sokolov V. N 
Published: October 2009

Thixotropic phenomena in clay soils are accompanied by microstructural changes. The nature of these changes is unclear because of the short duration of the thixotropic processes and the difficulties involved in preparing a specimen at certain stages. However, these technological problems were overcome and SEM photographs were obtained of the thixotropic soil microstructure during deformation of samples in a rotary viscometer with and without vibration. The new data obtained clarify the mechanism of thixotropic phenomena. Soil microstructure was not ruptured by vibration during the shear process. On the contrary, it became more homogeneous over the entire volume and at the same time this induced a decrease in strengthin the system due to a reduction in cohesion at contacts. Disruption of some structural bonds is followed by their rapid restoration—the overall microstructure remaining intact. As a result, in all the samples studied the shear zone disappears. In kaolinite clay and coarser dispersed soils (silty clay, water saturated loess) the local areas of the structural framework (shear planes) become smoother and the orientation of the structural elements along the direction of shear disappears. After the cessation of vibration, the microstructure is rapidly restored to its initial state. Les phénomènes thixotropiques dans les sols argilacés sont accompagnts de changements microstructurels. La nature de ces changements n'est pas clair, à cause de la courte durée des phénombnes thixotropiques et des difficult de la préparation d'un échantillon a` de certaines étapes. Ces problémes technologiques ont été résolus et des images SEM ont été obtenues de la microstructure du sol thixotropique pendant la déformation des échantillons dans un viscométre rotatif avec et sans vibration. Les nouvelles données obtenues clarifient le mécanisme des phénoménes thixotropiques. La microstructure du sol n'a pas été rompue par la vibration pendant le cisaillement. Tout au contraire, elle est devenue plus homogéne sur le volume entier, tandis qu'en même temps ceci a causé une réduction de la résistance du systéme due à une diminution de la cohésion aux contacts. La rupture de quelques liens structurels est suivie de leur rétablissement rapide, tandis que la microstructure entiére reste intacte. Comme résultat, la zone de cisaillement disparaît dans tous les échantillons etudiés. Dans l'argile kaolinite et les sols dispersés plus grossiers (argile limoneuse, loess saturé d'eau) les zones locales du cadre structure1 (plans de cisaillement) deviennent plus lisses, et l'orientation des éléments structuraux le long de la direction de cisaillement disparait. Aprés que la vibration a cessé, la microstructure se rétablit rapidement dans son état initial.
Strength assessment and stability analyses for fissured clays
Authors: Thorne C. P. 
Published: October 2009

Fissured clays were encountered at the sites of a graving dock and a container wharf near Sydney. The Paper presents the assessments made of the strength of these clays and describes subsequent stability analyses. The clays were deposited during a period of coastal submergence and fissured as a result of exposure during temporary recessions of the sea level and by settlement of peat layers. Measured fissure strengths were much below peak intact strengths and in situ tests showed high horizontal stresses. Unloading by dredging caused a significant loss in strength and stiffness and an increase in K0. The results of staged elasto-plastic finite element analyses are presented and compared with conventional slip circle analyses. Des argiles fissurées ont été trouvées sur les emplacements d'un bassin de radoub et d'un quai pour les containers près de Sydney. Cet article décrit les évaluations qui ont été faites de la résistance de ces argiles et les analyses de stabilité effectuées ensuite. Les argiles furent déposées pendant une période de submersion côtiére et fissurées comme résultat d'avoir été exposées pendant des régressions temporaires de la mer et en conséquence du tassement de couches de tourbe. Les valeurs de résistance à la fissuration qui ont été determinées étaient trés inférieures aux valeurs maximales de résistance dans l'etat intact et des essais effectués en place ont montré de grandes contraintes horizontales. Le déchargement par le dragage a causé une perte importante de résistance et de rigidité et un coefficient K0 augmenté. L'article présente les résultats d'analyses étagées d'éléments finis élastoplastiques et compare ces résultats avec ceux des analyses classiques par la méthode du cercle de glissement.
The Measurement of soil stiffness in the triaxial apparatus
Authors: Jardine R. J. , Symes M. J. , Burland J. B. 
Published: October 2009

This Paper describes a simple technique for accurately measuring the mean local axial strains of triaxial samples over a central gauge length. The technique makes use of an axial displacement gauge which is a development of one devised by Burland & Symes (1982) which makes use of electrolytic levels. The device can resolve to less than 1 μ.m over a range of 15 mm, is simple to mount on the specimen and is not damaged when the sample is taken to failure. The results of undrained triaxial tests are presented for a wide spectrum of soil types ranging from sands through intact, reconstituted and remoulded low plasticity till, undisturbed London clay to intact unweathered chalk. The test results show that conventional external measurements of displacement contain errors which are frequently so large that their use in the determination of soil stiffness at working levels of stress is invalid. The errors mainly result from tilting of the sample, bedding at the end platens and the effects of compliance in the apparatus. Although much more experimental work is required before general conclusions can be drawn about the small strain behaviour of soils the results presented lead to some important observations on the undrained stiffness, linearity and yielding behaviour of soils at small strains. Cet article décrit une technique trés simple pour mesurer de façon précise les déformations locales moyennes d'échantillons triaxiaux sur une jauge centrale. La technique emploie une jauge de déplacement axial qui représente une amelioration de celle inventée par Burland et Symes (1982) et qui utilise des niveaux électrolytiques. L'appareil est sensible à moins de 1 u, m sur une longueur de 15 mm. Il est facile à monter sur l'échantillon et reste intact même si l'échantillon est détruit. Les résultats des tests triaxiaux non-drainés sont présentés pour une large gamme de types de sol, commençant par des sables, suivis de moraines intactes de faible plasticité reconstituées et remaniées et de l'argile de Londres intacte jusqu'à la craie intacte non-altérée par les intempéries. Les résultats des tests montrent que les mesures conventionnelles du déplacement comportent des erreurs qui sont souvent si considérables que les mesures sont mal adaptées pour la détermination de la rigidité du sol à des niveaux opérationnels de la contrainte. Les erreurs proviennent principalement du basculement de l'échantillon, de la liaison imparfaite au niveau des plateaux terminaux et des effects du déplacement de l'appareil. Bien que beaucoup de travail expérimenta1 suppltméntaire soit nécessaire afin de pouvoir tirer des conclusions générales au sujet du comportement des sols sous des déformations mineures, les résultats présentés fournillent des observations importantes concernant la rigidité dans l'état non-drainé, la linearité et l'écoulement des sols sous des déformations mineures.
Negative skin friction on piles: a simplified analysis and prediction procedure
Authors: Alonso E. E. , Josa A. , Ledesma A. 
Published: October 2009

In order to describe the interaction between a single pile and a consolidating soil a stress transfer approach at the interface is proposed. The non-linear, plastic character of the shear stress acting on the pile shaft and the adequate modelling of unloading and cyclic behaviour are properly incorporated through a ‘shooting’ solution procedure of the equilibrium equations. The whole problem is formulated in dimensionless terms both for external uniform loading conditions and for changes in piezometric levels. The formulation and the computational procedure developed are fairly general and may accommodate arbitrary layering and complicated loading sequences. In many practical situations the whole length of the shaft-soil interface has reached a limiting shear stress state except for a narrow zone around the neutral point. It is then possible to derive analytical solutions for the main design parameters. Their usefulness has been checked through several well-documented case records. L'article propose de prendre le transfert de contraintes interfacial afin de pouvoir déacute;crire l'interaction entre un pieu individuel et un sol consolidant. La nature plastique non-linéaire de la contrainte de cisaillement agissant sur le fût du pieu et le modelage approprié du déchargement et du comportement cyclique sont incorporés de façon convenable par le moyen d'une méthode qui procède par tâtonnements (shooting) pour résoudre les équations d'équilibre. Le problème est formulé dans des termes sans dimensions aussi bien pour les conditions de chargement uniformes externes que pour les changements des niveaux piézométriques. La formulation et la méthode de calcul qui ont été developés sont de nature assez générale et peuvent inclure la disposition arbitraire en couches et des suites compliquées de chargement. Dans beaucoup de situations pratiques la longueur entière de l'interface fût/sol a atteint un état limitant de contrainte de cisaillement à l'exception d'une zone étroite autour du point neutre. Il est alors possible de dériver des solutions analytiques pour les paramètres principaux de construction. Leur utilité a été contrôlée par moyen de plusieurs cas de construction bien documentés.
Dynamic penetration resistance and the prediction of the compressibility of a fine-grained sand—a laboratory study
Authors: Clayton C. R. I. , Hababa M. B. , Simons N. E. 
Published: October 2009

Dynamic penetration tests, such as the standard pene-tration test, are widely used in conjunction with em-pirical or ad hoc relationships to determine the com-pressibility of granular soil under foundations. This Paper reviews those factors which control the com- pressibility of sand, and those which are thought to influence dynamic penetration resistance. The results of a laboratory study of the compressibility and dynamic penetration resistance of an uniform fine sand at a single density are presented. It is shown that while the compressibility of the sand is strongly dependent on its previous stress path, and is relatively unaffected by its current stress level, dynamic penetration resis-tance is strongly influenced by current stress level and is unaffected by stress path. Des essais dynamiques de pénétration, tel que le ‘stan-dard penetration test’, s'emploient très fréquemment en combinaison avec des rapports empiriques ou spécialement élaborés dans le cas particulier pour déterminer la compressibilité de sol pulverulent sous les fondations. Cet article passe en revue les facteurs qui gouvernent la compressibilité du sable aussi bien que ceux qu'on croît influencer la résistance à la pénétration dynamique. On présente les résultats d'une étude effectuée en laboratoire sur la compressibilité et la resistance a la pénétration dynamique d'un sable fin uniforme à une seule densité. On a trouvé que la compressibilité du sable dépend beaucoup de son chemin de contraintes antérieures et est relativement peu affectée par son niveau de contraintes actuelles, tandis que la résistance à la pénétration dynamique est fortement influencée par le niveau de contraintes actuelles et reste peu affectée par le chemin des contraintes.
Yield of a soft, high porosity rock
Authors: Elliott G. M. , Brown E. T. 
Published: October 2009

A series of triaxial compression tests was carried out on air-dried samples of Bath Stone, a soft, high porosity, oolitic limestone. Tests were carried out to investigate the brittle, transitional and ductile ranges of behaviour. Elastic and plastic components of strains at and beyond yield were isolated. The plastic strain increment vectors at yield were found to satisfy the normality condition of associated plastic flow. Both frictional and volume change mechanisms of yield were found to occur. Dilation associated with brittle fracture and cataclastic flow occurred at confining pressures of up to 5 MPa. At higher confining pressures, net contractant volumetric strains were measured and a trend towards isotropic yielding was observed. The magnitudes of the stresses at yield were found to be stress path independent. Une série d'essais de compression triaxiale a été effectée sur des échantillons séchés à l'air de la Pierre de Bath, une Pierre calcaire oolithique tendre de porosité élevée. Le but était d'etudier son comportement fragile, transitoire et ductile. Après avoir isolé les composantes élastique et plastique des déformations à la limite de la plasticité et au-delà on a découvert que les vecteurs de l'accroissement des déformations plastiques satisfaisaient à la condition de normalité de l'écoulement plastique associé. On trouvé que des mécanismes de changement de frottement et de volume jouaient un rôle en ce qui concerne la limite de plasticité. La dilation associée à la fracture fragile et a l'écoulement cataclastique a eu lieu à des pressions d'étreinte pouvent atteindre 5 MPa. On a mesuré les déformations volumiques totales de contraction et observé une tendance vers une limite de plasticité isotrope. I1 a été decouvert que les valeurs des contraintes à la limite de plasticité étaient indépendantes du chemin de contrainte.
Elasticity and normality in soil—experimental examinations
Authors: Atkinson J. H. , Richardson D. 
Published: October 2009

Fundamental premises of modern soil mechanics theories are that soil deformations are elastic before yield and elasto-plastic after yield, and that the flow rule for plastic strains is associated. Previous attempts at experimental examinations of these premises have met several difficulties associated with elastic non- linearity, measurement of plastic strains and identification of the current yieldsurface. For materials which are both elastic and for which the flow rule is associated the stress–strain matrix has particular features which are observable in special stress path laboratory tests. An analysis of the results of these tests does not require the separation of the elastic and plastic components of strain nor a precise identification of the current yield curve. These special tests have been carried out on reconstituted samples of London Clay, Cowden Till and Speswhite kaolin. The results indicate that, for these soils, it may be reasonable to adopt the theory of elasticity together with an associated flow rule for plastic strains to develop mathematical models for the stress-strain behaviour of soils. Les théories modernes de la mécanique des sols sont bastes sur la hypothése fondamentale que les déformations du sol sont élastiques avant l'écoulement et élastoplastiques aprés l'écoulement et que la régle d'écoulement pour les deformations plastiques est une régle d'écoulement associée. On a déjâ essayé de vérifier de telles hypothéses par la méthode experimentale, mais plusieurs difficultés ont été rencontrées en ce qui concerne la non-linéarité élastique, la mesure des déformations plastiques et l'identification de la surface d'écoulement en question. Dans le cas des matieres qui sont élastiques et auxquelles une régle d'écoulement associce s'applique la matrice constrainte-déformation a des caractéristiques particuliéres qu'on peut observer dans des essais spéciaux de chemin de contrainte effectués en laboratoire. Afin d'analyser les résultats de ces essais il n'est pas nécessaire de séparer les composants élastiques et plastiques de la déformation ni d'identifier de facon précise la courbe d'ccoulement en question. Ces essais spéciaux ont été effectués sur des échantillons reconstitués de l'argile de Londres, de l'argile à blocaux de Cowden et du kaolin de Speswhite. Les résultats indiquent que pour ces sols on peut raisonnablement adopter la théorie de I'élasticite conjointement avec une régle d'ecoulement associée pour construire des modéles mathématiques du comportement contrainte-déformation des sols.