bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Finite element modelling of vertical drains beneath embankments on soft ground
Authors: Hird C. C. , Pyrah I. C. , Russel D. 
Published: October 2009

A methodology is described for modelling vertical drains in plane strain finite element analyses of embankments on soft ground. This includes the use of a suitably formulated drainage element to represent each drain. Criteria for matching the effect of a single drain in axisymmetric and plane strain analyses are developed on the basis of a widely accepted theory. Matching can be achieved by adjusting the geometry (drain spacing) and/or the permeability of the soil. The finite element analysis and matching procedure are validated by comparison with theoretical results; the effects of both finite drain permeability (well resistance) and smear are modelled satisfactorily. Une méthode est déacute;acute;crite pour simuler des drains verticaux dans une analyse aux éléments finis à déformations planes de remblais sur sols mous. Ceci inclut l'utilisation d'un élément de drainage formulé de façon adéquate pour représenter chaque drain. Des critéres pour représenter l'effet d'un drain unique dans les analyses axisymmetiques et á déformation plane sont développés sur la base d'une théorie largement acceptée. La représentation peut &coran;tre achevée en ajustant la géométrie (espacement des drains) et/ou la perméabilité du sol. L'analyse aux éléments finis et la procédure d'égalisation sont validées par comparaison avec des résultats théoriques; les effets d'une perméabilité finie (résistance du puits) et d'enduit sont modélisés de fa¸on satisfaisante.
Sample disturbance in London Clay
Authors: Chandler R.J. , Harwood A.H. , Skinner P.J. 
Published: October 2009

Mechanical disturbance caused by open-tube (UlOO) drive sampling has been investigated at two London Clay sites by examining the suctions measured in tube and block samples taken from identical depths. The suctions were measured using the filter paper method. It is assumed that the block samples were affected only by the changes in stress from the in situ values, and that as a consequence the mechanical disturbance during tube sampling is directly related to the difference between the suctions recorded in the tube and block samples. The results show that drive-sampling increases the suction in UlOO samples of stiff clay. This increase becomes greater as the stiffness of the clay increases. These observations have important implications if tube samples are to be used for the measurement of undrained strength, or for the estimation of the magnitude of the coefficient of earth pressure at rest from suction measurements. La perturbation mécanique induite par la méthode de prélèvement dite du ‘tube-battu’ (U100) a été e&acute;udieé, sur deux sites d'argile de Londres, par mesure de la succion d'échantillons extraits, à la même profondeur, en blocs ou par la méthode du tube-battu. Les succions ont été mesurées à l'aide de la méthode du papierfiltre. On suppose que les échantillons en blocs ne sont affectés que par les changements de contraintes, par rapport celles régnant insitu, et que, par conséquent, la perturbation mécanique occasionnée par la méthode d'échantillonnage du tube-battu est directement corrélée aux différences de succion des deux types d'échantillons. Les résultats obtenus montrent que la méthode d'échantillonnage par tube-battu accroît la succion des échantillons U100 d'argile raide. Cette augmentation de succion est d'autant plus forte que l'argile est raide. Ces observations se révélent de premiére importance lorsque les échantillons prélevés par tube-battu sont utilisés pour mesurer la résistance non drainée ou pour estimer le coefficient de pression des terres au repos á l'aide de méthodes basées sur des mesures de succions.
General framework for stability analysis of slopes
Authors: Espinoza R. D. , Repetto P. C. , Muhunthan B. 
Published: October 2009

Different methods of slices have been proposed for the stability analysis of slopes. In this Paper a general framework for the stability of slopes is presented. The expressions for the factor of safety are presented in a manner that allows most of the current limit equilibrium based methods of slices to be studied within a single framework. The overall factor of safety of a slope against slip failure is found by an iterative procedure. Several analyses were made, based on the proposed method, and the existing methods of slices are investigated as special cases. It is shown theoretically and numerically that the value of the factor of safety is essentially the same for the different methods studied. This suggests that the differences in the forms used in many of the slice methods that use a single scaling parameter with a given distribution of the internal forces in the sliding soil mass have minimal influence on the final value of the factor of safety. Différentes méthodes de découpage ont été proposées pour l'analyse de la stabilité des pentes. Cet article présente une classification générale de la stabilité des pentes. Les expressions du facteur de sécurité sont présentées de telle sort que la plupart des équilibres limites basés sur des méthodes de découpage puissent être étudié selon un cadre identique. Une procédure itérative permet d'exprimer le facteur de sécurité global d'une pente en fonction de la rupture par glissement. Plusieurs analyses, basées sur la méthode présentée, ont été réalisées et les méthodes de dé- coupage existantes ont été étudiées en tant que cas particuliers. Il apparaît à la fois théoriquement et numériquement que le facteur de sécurité a pratiquement la même valeur quelle que soit la mé- thode étudiée. Ceci permet de supposer que les différentes formules utilisées dans beaucoup de mé- thodes de découpage faisant appel à un seul paramètre d'échelle ainsi qu'à une distribution donnée des forces à l'intérieur du sol en glissement n'ont que très peu d'influence sur la valeur finale du facteur de sécurité.
Homogenization analysis of diffusion and adsorption macrotransport in porous media: macrotransport in the absence of advection
Authors: Auriault J.-L. , Lewandowska J. 
Published: October 2009

A model for pollutant transport in a heterogeneous medium, including diffusion accompanied by adsorption, has been developed. The macroscopic equivalent diffusion tensor and the macroscopic governing equations for the average concentration field can be deduced by homogenization. The necessary condition for this theory to be applied is the existence of a small parameter E defined as the ratio of the scale of the pores and the scale of a sample, which can be distinguished in the heterogeneous medium. Transport processes with respect to different dominating phenomena, related to E, have been examined. Using the analysis performed the condition has been specified when the homogenization is not possible, i.e. when it is impossible to find the rigorous macroscopic equivalent description. Un modèle de transport de polluants, prenant en compte diffusion et adsorption, a été développé. Le tenseur de diffusion macroscopique équivalant ainsi que les équations d'état macroscopiques du champ de concentration moyen peuvent être déterminés par la technique de l'homogénéisation. La condition nécessaire pour pouvoir appliquer cette théorie est la définition d'un paramètre E correspondant au rapport entre les dimensions des pores et celles de l'échantillon. Les processus de transport, intégrant différents phénomènes liés à E, ont été étudiés. A l'aide de cette analyse, on a pu définir la condition indiquant quand l'homogénéisation n'est plus utilisable, c'est à dire lorsqu'il devient impossible de trouver une description macroscopique équivalente rigoureuse.
A new model of vane shear strength testing in soils
Authors: Morris P. H. , Williams D. J. 
Published: October 2009

Using experimental data on the total and effective stresses acting within the shearing zone surrounding a rotating shear vane, a new theoretical model of the vane shear test has been developed. The model accounts for the initial stress state of the soil, assumed to be axisymmetric, as well as some of the phenomena affecting the effective stresses during shearing. An empirical correction factor ¡iv is introduced to account for some phenomena not directly incorporated in the model, which depend on the test procedure and the soil tested. The theoretical contributions of the sides and ends of the vane to the measured torque can be assessed using the model. The model is consistent with limited experimental vane shear data for soft Leda clay, Osaka marine clay and London Clay. However, the limited number of soils and initial stress states considered is too small to fully validate the model. Values of uv have been obtained for the Leda and Osaka clays which suggest that the variation of m with plasticity index may resemble that of Bjerrum's vane shear correction factor jiR. Un nouveau modèle théorique pour l'essai de cisaillement au scissomètre a été développé à partir des résultats expérimentaux de contraintes totales et effectives mesurés dans la zone de cisaillement d'un scissomètre. Le modèle rend compte de l'état de contrainte initial du sol, supposé de symétrie axiale, ainsi que de certains phénomènes affectant les contraintes effectives pendant le cisaillement. Un facteur de correction empirique uv a été introduit pour prendre en compte quelques-uns des phénomènes qui n'ont pas été directement intégrés au modèle et qui dépendent de la procédure d'essai et du sol testé. La contribution théorique des cotes et des bases du scissomètre au moment de torsion mesuré peut-être estimée à l'aide du modèle est consistant pour des données expérimentales limitées obtenues pour de l'argile molle de Leda, de l'argile marine d'Osaka et de l'argile de Londres. Cependant, le nombre de sols et d'états de contrainte initiale considérés est trop faible pour pouvoir valider totalement le modèle. Les valeurs de uv obtenues pour les argiles d'Osaka et de Leda laissent supposer que uv évolue en fonction de l'indice de plasticité de la même façon que le facteur de correction uR de Bjerrum.
Meaning, measurement and field application of swelling pressure of clay shales
Authors: Mesri G. , Pakbaz M. C. , Cepeda-Diaz A. F. 
Published: October 2009

The meaning and laboratory measurement of swelling pressure are examined by swelling and swelling pressure tests on undisturbed specimens of Taylor shale from San Antonio, Texas. Swelling pressure response of a shale element is defined in terms of a void ratio against swelling pressure relationship, rather than a single value of swelling pressure, and is interpreted by means of constant volume, free swell, and controlled load or controlled deformation unloading, tests. A concept of unsaturated fissured shale is introduced and is used to explain the magnitude and time-rate of swelling pressures measured in laboratory tests and mobilized in the field. The magnitude of swelling pressure that a shale surface exposed in an excavation mobilizes against a stiff support is expressed in terms of an expansion of the shale mass adjacent to the excavation. The expansion of shale is mainly through the opening of joints and fissures during excavation and before installation of the lining. La signification et la mesure en laboratoire de la pression de gonflement ont été étudiées à l'aide d'essais de pression de gonflement et d'essais de gonflement réalisés sur des échantillons intacts d'argilites de Taylor de San Antonio, Texas. La réponse d'un élément d'argilite à la pression de gonflement est définie comme une relation indice des vides - pression de gonflement plutôt que comme une simple valeur de pression de gonflement. Elle est interprétée à l'aide d'essais à volume constant, d'essais de libre gonflement et d'essais à chargement contrôlé ou à déchargement sous déformation contrôlée. L'article introduit et utilise un concept d'argilite fissurée non-saturée pour expliquer l'amplitude et la vitesse des pressions de gonflement mesurées au laboratoire et mobilisées sur le terrain. L'amplitude de la pression de gonflement mobilisée dans une excavation, contre un support raide, par la surface libre d'une argilite s'exprime en terme d'expansion de la masse d'argilite adjacente à cette excavation. L'expansion de l'argilite se manifeste principalement par une ouverture des joints et des fissures pendant l'excavation et avant l'installation du revêtement.
A resin impregnation technique for the determination of the density variations in completed specimens of dry cohesionless soil
Authors: Clayton C. R. I. , Bica A. V. D. , Moore S. R. 
Published: October 2009

A resin impregnation technique has been developed to measure the density variations within laboratory test specimens of dry sand, used for small-scale model testing. A low viscosity, non-toxic resin was selected after a number of trials. The resin is injected in the completed soil specimen using hypodermic needles. The impregnated samples are excavated after the resin has cured, and their density is measured. An advantage of the technique is that the density tests are performed after the test specimen is completed. The resin shows negligible volume change during setting and curing. It also shows a rapid setting time after a period of inactivity, which allows the efficient impregnation of relatively large volumes of sand. Calibration tests have shown good correlation between the densities of impregnated samples and control specimens. Examples of the application of the technique are given. Its use has contributed to the improvement of the uniformity of specimens of dry sand used for small-scale modelling of spill-through abutments and free embedded cantilever walls. Une technique d'imprégnation par résine a été mise en oeuvre pour mesurer en laboratoire les variations de densité d'échantillons de sables secs utilisés lors d'essais de modélisation à petite échelle. Une résine non toxique et de faible viscosité, sélectionnée après de nombreux essais, est injectée dans l'échantillon à l'aide d'aiguilles hypodermiques. Après prise de cette résine, les échantillons imprégnés sont carottés et les densités sont mesurées. L'un des avantages de cette technique est que les mesures de densité sont réalisées sur des échantillons définitifs. Les variations de volume de cette résine sont, de plus, négligeables durant la mise en place et la prise et, en raison d'une prise rapide précédée d'une période d'inactivité, il est possible d'imprégner efficacement un volume relativement important de sable. Des tests de calibration ont montré une bonne corrélation entre les densités des échantillons imprégnés et celles des échantillons de référence. L'article présente des exemples d'application de cette technique. Sa mise en oeuvre a permis d'améliorer l'uniformité des échantillons de sable sec utilisés lors de la modélisation à petite échelle de culées et de murs cantilever librement encastrés.
Polarizing micro-photometric analysis
Authors: Bai X. , Smart P. , Leng X. 
Published: October 2009

The combination of synchronous rotation of the polars in an optical microscope and digital image analysis provides orientation distributions and detailed maps of the directions of orientation in the micrographs. La combinaison de la rotation synchrone des pol-ariseurs d'un microscope optique et de l'analyse d'image digitalisée permet d'obtenir la distribution des orientations et des cartes détaillées des directions d'orientation.
Asymptotic behaviour of a granular soil in strain path testing
Authors: Chu J. , Lo S.-C. R. 
Published: October 2009

This Paper investigates the asymptotic behaviour of a granular soil in strain path testing for triaxial samples and cuboidal mutiaxial samples using constant strain increment ratio paths. Techniques for the precise control of strain increment ratio of samples were developed. Strain path control started from isotropic and anisotropic stress states. Asymptotic behaviour associated with the SOM (swept-out memory) concept was observed. For test data from tests with strain path control starting from a pre-failure stress state, a unique relationship between the asymptotic stress ratio and strain increment ratio can be established. Different asymptotic behaviour was observed when strain path control started after the failure stress state had been achieved. The concept of a limit surface is also shown by asymptotic behaviour. L'article étudie le comportement asymptotique d'un sol granulaire lors d'essais de chemin de déformation réalisés sur des échantillons triaxiaux ou cubiques multiaxiaux, pour des incréments de déformation constants. Une technique a été développée afin de contrôler précisément l'incrément de déformation de l'échantillon, c'est à dire son chemin de déformation. Le contrôle du chemin de déformation débute sur un état de contrainte qui peut être soit isotrope, soit anisotrope. Un comportement asymptotique, associé au concept SOM (swept-out memory) a été observé. Pour les données provenant des essais à chemin de déformation contrôlé at à état de contrainte de pré-rupture, une seule relation peut être mise en évidence entre la contrainte asymptotique et l'incrément de déformation, Différents comportements asymptotiques ont par contre été observés lorsque le contrôle du chemin de déformation commence après mise en place de l'état de contrainte menant à la rupture. Le concept de surface limite est également démontré par ce comportement asymptotique.
Thames Tunnel: geology, site investigation and geotechnical problems
Authors: Skempton A. W. , Chrimes M. M. 
Published: October 2009

A geological section of the Woolwich and Reading Beds through which the world's first subaqueous tunnel was driven (1825–43) is developed from observations made during construction by the engineer Sir Marc Isambard Brunei and his assistants. Preliminary site investigation boreholes, using a worm drill, were unsatisfactory, but a second set in 1826–27, with auger and casing tubes, gave excellent results. The project was made possible by Brunei's tunnelling shield (the first of its kind) but it could not prevent runs from a bed of sand near the top of the tunnel. With a moderately thick clay layer over the sand these caused little trouble, but where the clay cover was thin (< 6 ft) large settlements and fracture of the clay occurred, leading on five occasions to irruptions of the river into the tunnel workings. After the second irruption in 1828, there was a seven-year cessation of work while new funding arrangements were sought. Soil nailing was used in 1835 to provide additional support to the tunnel face during replacement of the old shield by a new one. Une coupe géologique des formations du Woolwich et du Reading traversées par le plus ancien tunnel sousfluvial du monde (1825–43) a été établie à partir des observations faites, lors de la construction du tunnel, par l'ingénieur Sir Marc Isambard Brunei et ses assistants. Les sondages préliminaires de reconnaissance du site, forés à la vis sans fin, n'ont pas donné grande satisfaction. Mais la seconde série de sondages (1826–27), réalisés avec une tarière et un cuvelage, a fourni de très bons résultats. Le projet est devenu réalité grâce au tun-nelier de Brunei (le premier du genre) qui n'a cependant pas pu empcher des éboulements du lit de sable situé à proximité du toit du tunnel. Là où la couche d'argile située au dessus du sable était suffisamment épaisse, les troubles induits étaient faibles. Par contre, là où la couche d'argile était mince (<6 ft), des tassements importants et des fractures sont apparus dans l'argile et ont conduit en cinq occasions à l'invasion du tunnel par la rivière. Suite à l'inondation de 1828, les travaux ont été arrêtés durant sept ans pendant lesquels de nouvelles méthodes de soutènement ont été étudiées. En 1835, un cloutage du sol a permis de renforcer le front du tunnel lors du remplacement de l'ancien tunnelier par un nouveau.
Analysis of groundwater flow through leaky maine retaining structures
Authors: farrell E. R. 
Published: October 2009

This Paper presents a simple closed-form mathematical solution to groundwater variations arising from one-dimensional laminar flow through structures in tidal areas. Finite-difference methods are used to study the groundwater response to tidal variations for a non-laminar flow condition where the discharge is proportional to the square root of the differential head. The study highlights the significance of small openings in marine structures on the water pressures and flows through the boundary. It also shows that, for the same openings and ground conditions, the water pressure response for non-laminar flow through the boundary can be significantly greater than that determined for laminar flow. Examples of the practical application of these findings are included to show the effect on the groundwater response to tidal variations of placing natural and geosynthetic filter layers on confined and unconfined gravel aquifers, and of grouting masonry quay walls. L'article présente une solution mathématique approchée simple pour les variations des eaux souterraines dues à un écoulement laminaire unidi-mensionnel au travers de structures en zone de marée. Des méthodes par différences finies ont permis d'étudier la réponse des eaux aux variations des marées, dans des conditions d'écoulement non-laminaire pour lesquelles la décharge est proportionnelle à la racine carrée de la charge hydraulique. L'étude met en évidence le rôle que jouent les petites ouvertures des structures marines sur les pressions d'eau et les écoulements aux limites. Elle montre également que, dans les mêmes conditions de sol et pour les mêmes ouvertures, la réponse de la pression d'eau pour des écoulements aux limites non laminaires peut être très supérieure à celle d'un écoulement laminaire. Les exemples d'application cités montrent l'effet sur la réponse des eaux souterraines confinées ou non-confinées aux variations de marées du placement de filtres en couches de terrain naturel ou en géosynthétiques, ainsi que celle de l'injection de coulis dans des murs de quai en maçonnerie.
Surface subsidence and drawdown of the water table due to pumping
Authors: Hsi J. P. , Carter J. P. , Small J. C. 
Published: October 2009

A fully coupled numerical method is presented for the analysis of the pumping of groundwater, taking into account the drawdown of the water table. The surface subsidence due to pumping is first studied assuming that the water table is not lowered as the groundwater is withdrawn. This solution is then compared with the solution for the case in which the drawdown of the water table is considered. Extensive parametric studies were carried out to provide non-dimensionalized design charts for surface subsidence and drawdown of the water table due to pumping. L'article présente une méthode numérique permettant d'analyser le pompage des eaux souterraines en prenant en compte le rabattement de la surface libre de la nappe. La subsidence en surface du sol, due au pompage, est étudiée en supposant que la surface piézomètrique ne baisse pas au fur et à mesure que l'eau est pompée. Cette solution est ensuite comparée à la solution obtenue avec un rabattement de la surface piézomètrique. Des études paramétriques extensives ont été réalisées pour obtenides abaques adimensionnels donnant la subsidence de la surface du sol et le rabattement de la nappe dûs au pompage.