bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Laboratory studies of the pressuremeter test in sand
Authors: Jewell R.J. , Fahey M. , Wroth C. P. 
Published: October 2009

A series of tests is reported in which a self-boring pressuremeter has been expanded in a large sample of sand, approximately 1 m high by 1 m in diameter, contained in a triaxial test chamber. The pressuremeter has been either cast into the sample during sample preparation, or drilled into the prepared sample. The method of Hughes et al. (1977) is used to obtain values of the angle of internal friction ø′ and the angle of dilation ν and these values are compared with those obtained for the same sand in the simple shear apparatus. The theoretical limit pressure for the expansion of a cylindrical cavity in a finite body of sand is calculated, and the difference between the observed and calculated values of limit pressure is attributed to end effects. The effects of disturbance during drilling are examined by comparing a ‘drilled in’ test with ‘cast in’ tests. L'Article se rapporte à une série d'essais dans lesquels un pressiométre auto-foreur a été dilaté dans un grand éhantillon de sable d'environ 1 m de hauteur et 1 m de diamètre, placé dans une chambre d'essai triaxiale. Le pressiomètre a été soit introduit dans l'échantillon au tours a préparation soit foré dans l'bchantillon préparé. La méthode de Hughes et al. (1977) est utilisée pour obtenir des valeurs de l'angle de friction interne ø et de l'angle de dilatation ν et ces valeurs sont comparées à celles qui ont été obtenues avec le même sable dans l'appareil de cisaillement simple. On calcule la pression limite théorique pour l'expansion d'une cavité cylindrique dans un milieu de sable fini et la diffénce entre les valeurs calculées et les valeurs observées de la pression limite est attribuée aux effets d'extrémité. On examine les effets de pertubation au tours du forage en comparant les essais de mise en place par forage et par battage.
Non-linear analysis of a circular raft on clay
Authors: Hooper J. A. 
Published: October 2009

Following a theoretical assessment of interfacial shear stresses, results of non-linear finite element analyses are given for a stiff, uniformly loaded, elastic circular raft founded on a thick layer of overconsolidated clay, the strength and stiffness properties of which either are constant or increase linearly with depth. These results concentrate on the structural response of the raft at working loads, rather than the bearing capacity of the soil mass. It is shown that, although a modest degree of local yield can substantially reduce the peak raft contact stresses, the remaining interfacial shear tractions are often high enough to influence strongly the computed flexural mode. In particular, computed raft bending moments are found to be sensitive to the assumed soil parameters and raft boundary conditions, which can readily lead to gross underestimates of flexural reinforcement. It is suggested that this method of analysis is unsuitable for general use in structural raft design. L'article présente une évaluation théorique des efforts de cisaillement interfaciaux, suivie des résultats d'analyses d'éléments finis non-linéaires d'un radier circulaire raid mais élastique chargé uniformément et fondé sur une couche épaisse d'argile surconsolidée dont la résistance et la rigidité ou sont constantes ou s'accroissent linéairement avec la profondeur. Ces résultats se rapportent plutôt à la réponse structurale du radier à des chargements de travail qu'a la capacité portante de la masse du sol. La conclusion en est que bien qu'un faible degré d'élasticité locale puisse réduire substantiellement les efforts maximaux de contact du radier, les tractions de cisaillement interfaciales restantes sont souvent assez élevées pour influencer la forme de flexion calculée. On a trouvé en particulier que les efforts de flexion calculés sont influencés par les paramètres du sol adoptés et par les conditions aux limites du radier, de sorte que le renforcement de flexion peut facilement être sérieusement sous-estimé. L'article en tire la conclusion que cette méthode d'analyse n'est pas valable pour un emploi général dans la conception des radiers.
Three-dimensional limit equilibrium analysis of slopes
Authors: Chen R. H. , Chameau J. -L. 
Published: October 2009

A general method of three-dimensional slope stability analysis using the limit equilibrium concept is proposed. The failure mass is assumed to be symmetrical and divided into many vertical columns. The inter-slice forces have the same inclination throughout the mass, and the inter-column shear forces are parallel to the base of the column and function of their positions. Force and moment equilibria are satisfied for each column as well as for the total mass. The analysis is illustrated for several slope angles, soil parameters and pore water pressure conditions. The factors of safety are compared with those obtained with two-dimensional stability analyses and the ordinary method of columns. In addition, a three-dimensional finite element computer program is presented. This program can calculate the local factors of safety at selected points along a failure surface as well as the mean factor of safety for a chosen failure mass. The results obtained by the two methods, limit equilibrium and finite element, are compared. L'article propose une méthode générale pour l'analyse tridimensionnelle de la stabilité des talus basée sur l'idée d'équilibre limite. On admet que le volume de rupture est symmétrique et divisée en beaucoup de tranches verticales. Les efforts entre les tranchés ont la même inclinaison dans la masse entière, tandis que les efforts de cisaillement entre les tranches sont parallèles à la base de la tranche et fonction de leurs positions. Les équilibres des efforts et des moments sont satisfaits pour chaque tranche, aussi bien que pour le volume total. L'analyse est illustrée pour plusieurs angles de talus, paramètres du sol et conditions de pression de l'eau interstitielle. Les coefficients de sécurité sont comparés avec ceux obtenus par des analyses bidimensionelles de stabilité et la méthode ordinaire des tranches. Un programme d'ordinateur à éléments finis tridimensionnels est aussi présenté. Avec ce programme on peut calculer les coefficients locaux de sécurité en des points sélectionnés le long d'une surface de rupture, aussi bien que le coefficient moyen de sécurité pour un volume de rupture choisi. On fait une comparaison entre les résultats obtenus par les deux méthodes (équilibre limite et éléments finis).
Analysis of Dunton Green retaining wall based on results of pressuremeter tests
Authors: Clarke B. G. , Wroth C. P. 
Published: October 2009

The Dunton Green retaining wall constructed of contiguous bored piles forms part of the M26 Sevenoaks interchange. The details of the background, design and construction of the wall are given in an accompanying paper presented to the symposium by Garrett & Barnes. During the design stage there was concern about the long-term stability of the wall because of the uncertainty would change as construction of the works procedded, and therafter in the long term. It was decided to commission a series of self-boring pressuremeter tests at different stages in the construction to observe these change and, in additon, to monitor the performance of the wall. An analysis of the observed defrlections of the wall was carried out by means of a finite element computation allowing fully coupled consolidation which used an elastic, perfectly plastic (Mohr-Coulomb) model of the behaviour of the overconsolidated Gault clay; values of the soil parameters and in sity effective stresses were selected from the results of the self-boring pressuremeter tests and triaxial tests. The Paper describes briefly the observed pattern of in situ lateral stresses and how they changed with time, and gives details of the analysis. Good agreement between the computed and observed shortterm deflected profiles of the wall was obtained using the in situ streses and shear moduli measured with pressuremeter. Le mur de soutenèment composé de pieux forés contigus à Dunton Green fait partie de la jonctin de Sevenoaks (M26). Des détails concernant la préparation, le projet et la construction du mur sont donnés dans cette étude présentée à la conférence par Garrett et Barnes. Au cours de la préparation du projet il y avaient des soucis au sujet de la stabilité à long terme du mur en présence des contraintes latérales l'affectant. On ne savait pas bien comment celles-ci évolueraient au fur et à mesure de l'avancement de la construction, ni la manière dont elles secomporterainent à long terme. On s'est décidéd a effectuer une série d'essais avec un pressiomètre autoforeur à différentes étapes de la contruction pour observerces changement et aussi pout contrôler le comportement du mur. Une analyse des déformations observées du mur a été effectuée au moyen d'un calcul paréléments finis permettant de bien combiner une consolidation et un modèle élastique et parfaitement plastique (Mohr-Coulomb) représentant le comportment de l'argile de Gault surconsolidée. Des valeurs des paramètres du sol et des contraintes effectives ont été choisies parmi les résultats des essais utilisant un pressiomètre autoforeur et des essais triaxiaux. L'article décrit brièvement le chemin observé des contraintes latérales in situ et la façon dont elles évoluent au cours du temps et présente des &acute;etails de l'analyse. Grâce à l'emploi des contraintes in situ et des modules de cisaillement mesurés à l‘aide du pressiomètre on a obtenu un bon accord entre les valeurs calculées et observées des profils de déformation à court terme du sol.
The limiting pressure on a circular pile loaded laterally in cohesive soil
Authors: Randolph M. F. , Houlsby G. T. 
Published: October 2009

In the analysis of the undrained loading of laterally loaded piles an important quantity is the ultimate lateral resistance at depth to purely horizontal movement. If the soil is modelled as a perfectly plastic cohesive material then the calculation of this quantity reduces to a plane strain problem in plasticity theory, in which the load is calculated on a long cylinder which moves laterally through an infinite medium. An exact calculation of the load on such a cylinder is presented. If this load is non-dimensionalized with respect to the soil strength and the diameter of the pile, it is found that the load factor varies between for a perfectly smooth pile and for a perfectly rough pile. This result is discussed in the context of previous calculations for the lateral load capacity of piles and is compared with approximate calculations using cavity expansion theory and a wedge failure near the soil surface. La résistance latérale limite en profondeur au seul mouvement horizontal représente un paramètre important de l'analyse du chargement non-drainé des pieux chargés latéralement. Si le sol est modelisé comme une matériau cohérent parfaitement plastique le calcul de ce paramètre devient un problème de déformation plane dam la théorie de la plasticité, dans laquelle la charge se calcule sur un long cylindre qui se déplace latéralement dans un milieu infini. L'article presente un calcul prtcis de la charge d'un tel cylindre. Si cette charge est rendue sans dimensions eu égard à la résistance du sol et du diamètre du pieu on trouve que le facteur de chargement varie entre pour un pieu parfaitement lisse et pour un pieu parfaitement rugueux. L'article discute ce résultat dans le contexte des calculs précédents de la capacité de chargement des pieux et le compare avec des calculs approximatifs employant la theorie de l'expansion des cavités et un coin de rupture prés de la surface du sol.
Comparison of frictional material models with respect to shear band initiation
Authors: Molenkamp F. 
Published: October 2009

The existing elasto-plastic models of geomaterials have been developed on the basis of experiments in which uniform straining was attempted. The shear bands observed in experiments have been described directly without direct relation to the elasto-plastic models. However, shear band initiation can be considered as an instability of plastic flow; consequently the material behaviour under uniform deformation and the occurrence of a shear band can be considered as coupled phenomena. In this Paper the coupling relations are elaborated and applied in the calculation of shear band initiation for a range of popular constitutive models of materials like drained clay, sand, concrete and rock. It is found that amongst the popular elasto-plastic models large variations in the predicted slope of the shear band and the predicted instant of initiation occur. Les modèles élasto-plastiques des sols existants ont été développés sur la base d'essais dans lesquels une déformation uniforme est imposée. La formation des surfaces de glissement observées dans les essais a été décrite directement sans la mettre en relation directe avec les modèles élasto-plastiques. Cependant la formation d'une surface de glissement peut être considérée comme une instabilité de fluage plastique; alors le comportement du matérial sous une déformation uniforme et la formation des surfaces de glissement peuvent être considérés comme des phénomènes couplés. Dans cet article les équations, qui traduisement cette relation, sont établies et appliquées dans un calcul de la formation d'une surface de glissement pour une série de modèles classiques de comportement de matériaux tels que argile drainée, sable, béton et roche. Il est constaté que, parmi les modèles classiques élasto-plastiques, de grandes variations existent dans les prévisions de l'inclinaison de la surface de glissement et de l'instant de son apparition.
Salt heaving in the Sahara
Authors: de O. S. Horta J. C. 
Published: October 2009

Salt damage to pavements has been studied on the roads of the Algerian Sahara and particularly on the runway of the old airport of Adrar. Salt damage results from the heaving of the priming coat and the asphalt wearing course by salt whiskers growing vertically from the capillary pores of the base course. Whiskers and thin horizontal layers of mineral particles heaved by whiskers form a finely storeyed structure inside blisters. Blisters are generally centimetric in size and may reach heights of 10–15 cm depending on the pavement thickness. Salt whiskers growing from porous materials show fluted lateral surfaces and are extruded from the capillary voids of the base course. The salt concerned with salt heaving in the Sahara is generally halite (NaCl). This salt is also the most widespread in Nature. Salt crystallization pressure, which increases with temperature and aridity and decreases with the permeability of the base course material, is responsible for the heaving and may easily take values of the order of magnitude of a few tens of bars. Salt heaving shows striking similarity with frost heaving. Methods to prevent salt heaving, such as brooming, embankments, shoulder surfacing, barriers, the use of frost susceptibility criteria and thick impervious surfacings, as well as methods to repair salt damage, are discussed. Des dégradations des chaussées dues aux sels ont été étudiées sur les routes du Sahara Algérien et plus spécialement sur la piste de l'ancien aéroport d'Adrar. Ces dégradations résultent du soulèvement de l'imprégnation et de la couche de roulement en matériaux bitumineux par des trichites de sel qui se développent verticalement sur la couche de base. Ces trichites et ces minces couches horizontales de particules minérales soulevées par les trichites forment une structure finement étagée à l'intérieur des bour-sufflures. Celles-ci ont des dimensions généralement centimétriques et peuvent atteindre une hauteur de 10–15 cm selon l'épaisseur de la couche de roulement. Les trichites de sel qui se forment sur des matériaux poreux présentent des canelures latérales et paraissent avoir subi une extrusion à partir des interstices capillaires de la couche de base. Le sel responsable des soulèvements au Sahara est généralement la halite (NaCl). Ce sel est aussi le sel le plus répandu dans la nature. La pression de cristallisation du sel, qui augmente avec la température et l'aridité, et diminue avec la perméabilité de la couche de base, est responsable du soulèvement et peut facilement prendre des valeurs de l'ordre de grandeur de quelques dizaines de bars. Le soulèvement par le sel présente des analogies frappantes avec le soulèvement par le gel. Les méthodes préventives contre le soulèvement par le sel et les techniques de réparation des dégradations qui en résultent sont discutées.
The influence of fissures in a stiff clay subjected to direct shear
Authors: Vallejo L. E. 
Published: October 2009

The purpose of the present investigation is to study the effect that fissures have on the failure process of stiff Assured clay when subjected to direct shear conditions. A new version of the direct shear apparatus was developed for this. The new version consists of an open shear box that facilitates the recording of the failure zone as well as the effects that fissures have on this surface. Prismatic samples of brittle kaolinite clay with pre-existing cracks were tested using the new equipment. It was found that the pre-existing cracks have a marked influence in the development of the failure surface. Failure started in the samples in the form of secondary cracks that developed from the tips or edges of the pre-existing cracks. The failure surface was irregular and was formed by the linking of the pre-existing and secondary cracks. With the use of linear elastic fracture mechanics theory it was determined that the secondary cracks developed in regions of tensile stresses induced in the clay samples by the shearing loads. The secondary cracks extended from the pre-existing cracks in a direction normal to that of the maximum tensile stress. On s'est proposé d'étudier l'effet qu'ont les fissures sur la rupture de l'argile fissurée rigide soumise à un cisaillement direct Afin d'atteindre ce but on a mis au point une nouvelle version de l'appareil de cisaillement direct, c'est-à-dire une boîte de cisaillement ouverte qui facilite l'enregistrement de la zone de rupture aussi bien que des effets qu'ont les fissures sur cette surface. À l'aide du nouvel appareil on a étudié des échantillons prismatiques d'argile kaolinite fragile qui contenaient des crevasses pré-existantes qu'on a trouvé exercer une influence considérable sur le développement de la rupture de surface. La rupture s'est amorcée dans les échantillons sous forme de fissures secondaires qui se sont développées à partir des extrémités ou des bords des fissures pré-existantes. La surface de rupture était de forme irregulière et provenait du couplage des fissures pré-existantes et des fissures secondaires. La théorie de la mécanique de rupture élastique linéaire a été employé pour montrer que les fissures secondaires se développaient dans des zones de contrainte de traction induites dans les échantillons d'argile par les chargements de cisaillement. Les fissures secondaires s'étendent à partir des fissures pré-existantes dans une direction normale à celle de la contrainte de traction maximale.
Simple method for dynamic stiffness and damping of floating pile groups
Authors: Dobry R. , Gazetas G. 
Published: October 2009

A simple analytical solution is developed for computing the dynamic impedances of floating rigidly-capped pile groups with due consideration to pile-soil-pile interaction. The method introduces some sound physical approximations and considers the interference of cylindrical wave fields originating along each pile shaft and spreading radially outward. Axial, lateral, and rocking oscillations of rigidly-capped pile groups are studied parametri-cally. Results are presented for the dynamic stiffness and damping of the whole group, and for the distribution of dynamic loads amongst the individual piles. The predictions of the simple method for vertical and rocking oscillations compare extremely well with rigorous numerical solutions, thereby offering a valuable insight into the nature of pile-soil-pile interaction. It is demonstrated and explained how the dynamic efficiency may far exceed unity at certain resonant frequencies due to destructive wave interference. The proposed method can be readily applied by engineers already familiar with the use of static interaction factors in the design of pile groups. Une solution analytique très simple est développée pour calculer les impédances dynamiques de groupes de pieux flottants à têtes rigides dans le cadre de à l'interaction pieux/sol/pieux. La méth-ode introduit des approximations physiques val-ables et prend en considération l'interference de champs d'ondes cylindriques qui ont leur origine le long de chaque fût de pieux et se propagent radi-alement vers l'exterieur. L'article étudie sous l'aspect paramétrique les sollicitations axiales, latérales et oscillants de groupes de pieux à casques rigides. Des résultats sont présentés pour la rigidité dynamique et 1'amortissement du groupe entier et pour la distribution des charges dynamiques entre les pieux individuels. Les prédictions par cette méthode très simple des oscillations verti-cales et basculantes supportent extrêmement bien la comparaison avec celles des solutions numér-iques rigoureuses, ce qui donne un aperçu valable de la nature de l'interaction pieux-sol-pieux. On démontre et explique comment le groupe dynamique représentant l'effet utile peut dépasser de beaucoup l'unite à certaines fréquences de résonance à cause de l'interférence destructive des ondes. La méthode proposée peut être facilement appliquée par des ingénieurs qui connaissent déjà bien I'emploi de facteurs statiques d'interaction dans la construction de groupes de pieux.
Stochastic theory of settlement of loose cohesionless soils
Authors: Bourdeau P. L. , Harr M. E. 
Published: October 2009

The response of loose cohesionless soils to surface applied loads is investigated from the viewpoint of the probabilistic mechanics of particulate media. A model is proposed that is based on the combination of the diffusion of intergranular forces and an excess volume of voids. In this regard, it provides a bridge between theories developed independently for the diffusion of stresses and for the propagation of settlements. In its general formulation, the theory can model three-dimensional, transient effects. However, the model is believed to be limited to normally consolidated, fully drained or dry, soils which do not exhibit dilatancy effects. The modelling of the steady state deflexion pattern under a rigid strip footing was found to be in good agreement with observed settlements in laboratory model tests using uncompacted silt, provided the applied load did not approach the bearing capacity of the soil. La réaction des sols lâches, non-cohérents, a des charges appliquées en surface, est etudiée du point de vue de la mécanique probabiliste des milieux formés de particules. Un modele est proposé, basé sur la combinaison de la diffusion des forces intergranulaires et d'un volume de vides en excès. A cet égard, le modèle constitue une synthèse entre des théories dévéloppees indépendamment pour la diffusion des contraintes et pour la propagation des tassements. Dans sa forme générate, la théorie peut representer les phenomenes transitoires et tri-dimensionnels. Cependant, le modele parait limité aux sols normalement consolidés, complètement drainés ou sees, et qui ne sont pas dilatants. La représentation des déflections a l'etat stationnaire sous une semelle filante rigide est en bon accord avec les tassements observés dans des essais sur modelès en laboratoire avec du limon non compacté, à condition que la charge appliquée reste inférieure à la capacite portanté du massif de sol.