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The Effect Measured of the Rubber Membrane on the Triaxial Compression Strength of Clay Samples
Authors: Henkel D. J. , Gilbert G. D. 
Published: October 2009

Synopsis In the undrained triaxial compression test the rubber membranes enclosing the specimens give rise to an apparent increase in strength. This article presents the results of tests to determine the magnitide of this effect together with an approximate theoretical treatment. Triaxial tests on remoulded London clay, employing rubber membranes of three different thicknesses, when compared with unconfined compression tests at the same moisture content show that the strength contributed by the rubber membrane is:— independent of specimen strength proportional to the stiffness of the membrane independent of cell pressure. In compression tests, with the specimen enclosed in a rubber membrane but with no lateral pressure, the effect is smaller than in the normal triaxial test. Filter paper drains, used to accelerate consolidation, add further to the compression strength and consequently a larger correction must be applied to the measured strength. A method for estimating the rubber correction from a simple extension test on a typical membrane is suggested. Dans l'essai de compression non-drainée triaxial, les membranes de caoutchouc renfermant les spécimens produisent une augmentation apparente de résistance. Cet article donne les résultats des essais faits pour déterminer la grandeur de cet effet, ainsi que le traitement théorique approximatif. Des essais triaxiaux sur de l'argile de Londres remoulée, employant des membranes de caoutchouc de trois épaisseurs différentes, ont été comparés à des essais de compression libre à la même teneur en humidité, et montrent que la résistance contribuée par la membrane de caoutchouc est:— indépendante de la résistance du spécimen, proportionnelle à la raideur de la membrane, indépendante de la pression de la cellule. Dans les essais de compression avec le spécimen renfermé dans une membrane de caoutchouc mais sans pression latérale, l'effet est moindre que dans l'essai normal triaxial. L'épuisement par papier-filtre, employé pour accélérer la consolidation, ajoute encore à la résistance à la compression et, par conséquent, une correction plus importante de la résistance mesurée doit être faite. Une méthode est proposée pour évaluer la correction par rapport au caoutchouc en partant d'un essai d'extension simple sur une membrane-type.
Foundations for Ringsend Power Station, Dublin
Authors: MacDonald Joseph 
Published: October 2009

Synopsis This article describes the “Benoto” system for sinking 3-foot-3-inch-diameter steel cylinders through water-bearing gravel and silt to bedrock at a depth of approximately 140 feet below ground surface level. Sinking of a cylinder is effected under its own weight by grabbing-out the contained material while, at the same time, the cylinder is continually rotated backwards and forwards about its vertical axis through an angle of 8 degrees. When a cylinder is sunk to sound rock, it is filled with concrete thus forming a pile which is to carry a load of approximately 450 tons, including its own weight, together with frictionally applied load from settlement of the surrounding ground. The specialized plant used in sinking is a “Benoto” grab and a “Benoto” tubing machine. The grab is a 35-inch-diameter, single rope type, weighing 1,984 lb. and operated by a crane made for the purpose. The tubing machine consists of a double acting hydraulic jack operated by a hydraulic pump. The jack oscillates a 21-foot-6¼-inch-long lever arm which is clamped to the cylinder. Cet article décrit le système “Benoto” pour enfoncer des cylindres en acier de 3 pieds 3 pouces de diamètre à travers du gravier aquifère et du limon jusqu'aux roches de fond à une profondeur d'environ 140 pieds au-dessous du niveau du sol. L'enfoncement d'un cylindre s'effectue par son propre poids tandis qu'on en arrache les matériaux qu'il contient et qu'en même temps on le fait continuellement basculer d'arrière en avant sur son axe vertical selon un angle de 8 degrés. Quand un cylindre est enfoncé jusqu'aux roches fermes, on le remplit de béon et il forme ainsi un pieu qui doit supporter une charge d'environ 450 tonnes, son propre poids inclus, ainsi que la charge qui s'applique par friction provenant de l'affaissement du sol environnant. La machinerie spécialisée employée dans l'opération d'enfoncement est une benne-drague “Benoto” et une machine à tuyautage “Benoto.” La drague, qui est du type à un seul cable, a 35 pouces de diamètre, pèse 1,984 livres (anglaises). Une grue spéciale la fait fonctionner. La machine à tuyautage se compose d'un vérin hydraulique à double effet actionné par une pompe hydraulique. Le véin fait osciller un levier de 21 pieds 6 pouces qui est agrafé au cylindre.
A General Plasticity Theory for Clay
Authors: Hansen J. Brinch 
Published: October 2009

Synopsis For fully saturated clay with internal friction and cohesion the equations of a general plasticity theory have been developed, assuming a linear increase of the undrained shear strength with the depth, as well as a sinusoidal variation of this strength with the inclination of the failure plane. In this general case the “ Rankine ” solution has been investigated and applied to the earthpressure problem. The result confirms the correctness of the usual procedure, which consists of adding or subtracting twice the shear strength, provided that this shear strength is taken as half the compression strength at the depth in question and for shear along the failure plane in question. The inclination of the failure planes is, however, 45° ± ½ φe instead of 45°. In the special case of homogeneous, isotropical clay (with internal friction) a “ Prandtl ” type solution has been investigated and applied to the foundation pressure problem. Also in this case the result confirms the correctness of the usual formula with a factor (2 + π) on the shear strength, provided that this shear strength is taken as half the compression strength. The rupture-figure is, however, completely different from the ordinary Prandtl figure. Pour de l'argile arrivée à complète saturation avec frottement interne et cohésion, des équations d'une théorie générale de plasticité ont été. développées, en supposant une augmentation linéaire de la résistance non drainée de cisaillement avec la profondeur, ainsi qu'une variation sinusoidale de cette résistance avec l'inclinaison du plan de fléchissement. Dans ce cas général des recherches ont été faites sur la solution “ Rankine ” et son application au problème de pression du sol. Le résultat confirme l'exactitude du procédé d'usage, qui consiste à additionner ou à soustraire deux fois l'effort de cisaillement pourvu que cet effort de cisaillement soit pris commé la moitie de la résistance de compression a la profondeur en question et pour le cisaillement le long du plan de flechissement en question. L'inclinaison des plans de flèchissement est pourtant de 45° ± ½ φe au lieu de 45°. Dans le cas spécial d'argile homogène, isotropique (avec frottement interne) l'on a fait des recherches sur un type de solution “ Prandtl” que l'on a appliquée au problème de la pression de base. Dans ce cas aussi le résultat confirme l'exactitude de la formule habituelle avec un coefficient (2 + π) sur l'effort de cisaillement, pourvu que cet effort de cisaillement soit pris comme la moitié de la résistance de compression. Le coefficient de rupture est, cependant, complètement différent du coefficient ordinaire Prandtl.
The In-Situ Measurement of Young's modulus for rock By a dynamic method
Authors: Brown P. D. , Robertshaw Jack 
Published: October 2009

Synopsis This short article describes a simple method of determining Young';s Modulus of rock foundations in situ. The method relies upon the close correlation which is shown to exist between Young's Modulus and the longitudinal wave velocity in a rock, and involves only the measurement of the longitudinal wave velocity. A method of measuring the longitudinal wave velocity in a rock is described, with particular reference to measurements recently made on a dam site in Iraq. Ce bref article décrit une méthode simple pour la détermination du module d'élsticité des fondations de roche in situ. La méthode est basée sur l'étroite corrélation qu'on démontre exister entre le module d'élasticité et la vélocite longitudinale d'ondes dansune roche, et n'implique que la mesure de la vélocité des ondes longitudinales. On décrit une méthode pour mesurer la vélocité longitudinale des ondes dans une roche, et notamment les mesures effectuées récemment sur un emplacement de barrage en Iraque.
Consolidation Des Sols (Étude Mathématique)
Authors: Mandel J. 
Published: October 2009

Synopsis Terzaghi a donné la solution du problème du tassement d'une couche d'argile dans un cas particulier: celui d'une couche soumise à une pression normale uniforme. Dans ce cas la filtration se fait suivant la direction perpendiculaire à la couche et le phénomène est indépendant des coordonnées dans le plan de la couche. L'auteur de cet article fait une étude générale du problème du tassement; il indique la forme générale de la solution, et précise entièrement celle-ci dans le cas d'une couche plane et d'une force concentrée à la surface du sol. Terzaghi has given the solution of the problem of the settlement of a stratum of clay in a particular case—that of a stratum subjected to a normal uniform pressure. In this case, the percolation takes place in a direction perpendicular to the stratum and the phenomenon is independent of the co-ordinates of the plane of the stratum. The Author makes a general study of the problem of settlement, and indicates the general form of the solution. He then gives the full solution in the case of a plane stratum and of a force concentrated on the surface of the soil.
An Apparatus for Triaxial-Compression Tests at High Pressures
Authors: Golder H. Q. , Akroyd T. N. W. 
Published: October 2009

Synopsis An apparatus for carrying out triaxial-compression tests on hard soils and soft rocks up to lateral pressures of 1,000 lb per square inch is described. The preparation of samples of these materials is discussed, and some suitable methods of preparation are described. Test results are given, and it is pointed out that, for very strong materials, the range of pressure which is normally employed is insufficient. Get article donne une description d'un dispositif permettant d'effectuer des essais triaxials sur des sols durs et des roches tendres, les pressions latérales s'élevant jusqu'à 70,3 kg-cm2. On y parle également de la préparation d'échantillons de ces matériaux ainsi que de certaines des méthodes appropriées de préparation. L'article comprend en outre des résultats d'essais et l'on souligne notamment que, pour des matériaux très résistants, la gamme des pressions utilisées n'est pas suffisante.
Subsoil Exploration for a Bridge Over the Parana River, Argentina
Authors: Moretto Oreste 
Published: October 2009

synopsis A site exploration for a proposed bridge over the Paraná River, in Argentina, offered an opportunity to study the correlation between penetration resistance and the relative density of sand. The method of subsoil exploration used is described and the results obtained are given. Une reconnaissance d'emplacement du chantier pour la construction envisagée d'un pont sur la Paraná, en Argentine, a fourni l'occasion d'étudier le rapport entre la résistance à la pénetration et la densité relative du sable. La methode de la reconnaissance du sous-sol utilisée fait l'objet d'une description et l'on donne également les résultats obtenus.
The Use of Pore-Pressure Coefficients in Practice
Authors: Bishop A. W. 
Published: October 2009

Synopsis The pore-pressure coefficients defined by Skempton (1954) have been applied to the problems of determining the effective stresses in an earth dam during construction and during rapid draw-down. Reference is made also to several other practical applications of these coefficients. Les coefficients de pression interstitielle définies par Skempton (1954) ont été appliqués aux problèmes du calcul des tensions efficaces dans une barrage en terre, en tours de construction ainsi que durant un affaissement rapide. Il est fait mention également de diverses autres applications de ces coefficients.
The Seismic Determination of Young's Modulus and Poisson's Ratio for Rocks in Situ
Authors: Evison F. F. 
Published: October 2009

Synopsis The velocities of shear and compressional seismic waves in a rock may together be used to calculate the value of Poisson's ratio in situ, and if the density is known the value of Young's modulus may be calculated as well. Experiments have been carried out in which these two types of wave were generated first by means of an electrically driven vibrator in the volcanic rock ignimbrite, and secondly in the concrete of a dam. From the velocities measured in each case the following elastic constants were calculated: for ignimbrite, µ = 0·41, E = 460,000 lb/sq. in.; for concrete, µ = 0·21, E = 3,600,000 lb/sq. in. The value of E for ignimbrite was much smaller than would have been deduced from the compressional velocity alone, with the usual assumption as to the value of µ, and much larger than that given by the standard static compression test. The value for concrete was nearly the same by all three methods. Les vélocités des ondes séismiques de cisaillement et de compression dans une roche peuvent être utilisées ensemble pour calculer la valeur du rapport de Poisson in situ, et si la densité est connue la valeur du module de Young peut également être calculée. Des expériences ont été effectuées dans lesquelles on produisit ces deux genres d'ondes à l'aide d'un vibrateur commandé électriquement, en premier dans les roches volcaniques ignimbrite, et en second lieu dans le béton d'un barrage. D'après les vélocités mesurées dans chaque cas les constantes élastiques suivantes furent calculées: pour l'ignimbrite, µ0,41, E 460.000 lb/pouce carré ou 32.200 kg:cm2; pour le béton µ0,21, E 3.600.000 lb/pouce carré: ou 252.000 kg:cm2. La valeur de E pour l'ignimbrite était beaucoup plus petite que celle qui aurait été déduite de la vélocité de compression seule, avec la supposition usuelle concernant la valeur de µ, et beaucoup plus grande que celle donée par l'essai normal de compression statique. La valeur pour le béton était à peu près la même par toutes les trois méthodes.
The Slide in Lodalen, October 6th, 1954
Authors: Sevaldson R. A. 
Published: October 2009

Synopsis The Paper describes a slide in a clay slope near a marshalling yard in Oslo in 1954. The slope was originally excavated about 30 years earlier during the expansion of the rail facilities. Since the slide took place apparently without any sudden external cause, it can be considered as the result of a gradual reduction in stability of the slope during the past years. Comprehensive field investigations and laboratory studies were carried out in order to determine the properties of the clay. Stability calculations by the φ = 0-analysis, based on values of the undrained shear strength which could be expected to exist in the slope immediately before the slide give a correct result, but involve a number of uncertain factors. It is, however, inappropriate to use this method for estimating the long-term stability. Stability analyses by Bishop's method, in terms of effective stresses based on the apparent cohesion and the apparent angle of friction, give approximately correct results. This method is, in addition, appropriate for estimating the long-term stability of the slope. L'article ci-après décrit un éboulement dans un versant d'argile près d'une gare de manutention dans la banlieue d'Oslo. L'éboulement, qui se produisit apparemment sans cause extétrieure déterminante, doit être considéré comme un phénomène à longue échéance, dû au fait que par suite du déblaiement en vue d'entendre les voies de manutention, le versant d'argile reçut une trop grande pente. I1 fut procédé à d'amples recherches du sol et essais de laboratoire pour déterminer les caractéristiques de l'argile en présence. Les calculs de stabilité: par les analyses φ = 0, basés sur les valeurs de l'effort de cisaillement non asséché, que l'on pouvait supposer exister dans le talus immédiatement avant l'éboulement, donnent un résultat correct, mais entraînent un nombre de facteurs incertains. Il est toutefois peu approprié d'employer cette méthode pour estimer la stabilité à long terme. Les analyses de stabilité par la méthode de Bishop en termes d'efforts effectifs basés sur la cohésion apparente et l'angle de frottement apparent donnent des résultats qui sont approximativement corrects. Cette méthode est de plus appropriée pour estimer la stabilitié à long terme du talus.
Volume Changes in Drained Taixial Tests on Granular Materials
Authors: Newland P. L. , Allely B. H. 
Published: October 2009

Synopsis Starting from the basis that the direction of sliding of one particle relative to another is, in general, inclined at an angle to the direction of the applied shear stress, a theory is developed to account for the difference between peak and residual stresses in terms of the volume expansion of the mass during shear. A reason is given to explain why the theory based on energy considerations cannot fully account for this difference. It is also suggested that the observed differences between the angle of sliding friction øμ (= tan−1μ) and the angle of internal friction øf are explainable in terms of the mode of failure which is itself a function of øμ. The analysis is extended to cover both direct and triaxial shear tests. Experimental results obtained from triaxial tests on samples of lead shot are presented and the pro-posed theory appears to fit these results, after several modifications have been made to them, better than the theory based on energy considerations. Tests on a set of samples lubricated with graphite are a novel feature of the experimental programme, and the results from these tests coupled with the results obtained from sliding friction tests are shown to be in general agreement with the proposed theory. Partant du fait que la direction de glissement d'une particule par rapport à une autre est, en général, inclinée a un angle en direction de l'effort de cisaillement appliqué, une théorie est developpée pour expliquer la difference entre l'effort maximum et l'effort constant en termes du volume d'expan-sion de la masse pendant le cisaillement. On donne une raison pour indiquer pourquoi la theorie basee sur des considerations d'energie ne peut pas expliquer complétement la différence. I1 est également suggéré que les différences observees entre l'angle de friction de glissement øμ(= tan−1μ) et l'angle de friction interne øf sont explicables en termes du mode de rupture, qui lui- même est fonction de øμ L'analyse est étendue pour couvrir tant les essais directs que les essais & trois axes de cisaillement. Les résultats expérimentaux obtenus par des essais a trois axes sur des echantillons de grenaille de plomb sont présentés et la théorie proposée prouve qu'elle s'accorde avec ces résultats, après y avoir apporte plusiers modifications, bien mieux que la theorie basée sur des considerations d'energie. Des expériences sur un jeu d'échantillons lubrifiés au graphite sont une nouveauté du programme expérimental et les résultats de ces expériences, ajoutes à ceux obtenus des experiences de friction de glissement, sont, dans l'ensemble, d'accord avec la theorie proposée.
Foundation Design and Behaviour of Tower Latino Americana in Mexico City
Authors: Zeevaert Leonardo 
Published: October 2009

Synopsis The foundation design for the forty-three storey building Tower Latino Americana in Mexico City introduced new and interesting problems in foundation engineering. The Paper describes the general philosophy adopted in the design of the foundation of this building. A detailed description of subsoil conditions and mechanical properties of the lacustrine deposits encountered at the site is given. The ground surface subsidence problem and investigations performed to discover the source of compression of the clay deposits are described, and the way this phenomenon was taken into account when consideration was given to the foundation design. Excavations into the lacustrine volcanic clay deposits in Mexico City produce large heave. The Author describes the procedure used to excavate to a 13-m depth for the foundation structure, and to avoid the heave of the bottom of the excavation and the excessive settlement of adjacent buildings and streets. Settlement observations are reported—of the building, of the ground surface, and other deepseated strata. Piezometric water-level observa- tions during construction, and afterwards, are also dealt with. Finally, a comparison of observed and computed settlements is given in an attempt to predict the future behaviour of the foundation of the building. Le plan de fondation du bâtiment de quarantetrois étages Tour Latino Americana à Mexico a posé de nouveaux et intéressants problèmes de travaux de fondations. L'article décrit la philosophie générale suivie pour le plan de fondation de ce bâtiment. On y donne une description détaillée de l'état du sous-sol et des propriétés mecaniques des dépôts lacustres rencontres sur le chantier. Le problème d'affaissement de la surface du sol et les recherches faites pour decouvrir l'origine de compression des dépôts d'argile y sent décrits, ainsi que la manière dont ce phénomène fut traité lorsque fut considéré le plan de fondation. Les excavations dans les dépôts lacustres d'argile volcanique à Mexico produisent de fort soulèvement. L'auteur décrit la méthode employée pour creuser à 13-m de profondeur afin de mettre en place la structure de fondation, en évitant le soulèvement du fond de l'excavation et le tassement excessif des bâtiments et rues avoisinants. Y sont rapportées des observations sur le tassement du bâtiment, de la surface du sol et d'autres couches profondes. On traite aussi des observations piézométrique de niveau d'eau pendant la construction ainsi qu'après. Enfin, les tassements observés sont comparés aux tassements estimés dans l'intention de prédire le comportement futur de ce bâtiment.
Thermal Treatment as a Means of Improving the Stability of Earth Masses
Authors: Beles A. A. , Stănculescu I. I. 
Published: October 2009

Synopsis The Paper outlines some characteristic aspects of the available methods for improving the stability of earth masses through thermal treatment. Laboratory tests results are discussed, and some of the published data on the technological processes used are described. Details are given on a new procedure of thermal treatment by burning gas oil in borings, using free draught air supply. The Paper includes the description of some practical application of the new thermal treatment procedure as a method for improving the stability of clay soil masses. L'article donne un aperçu sur quelques aspects caractéristiques de la méthode à assurer la stabilité des massifs de terre par le traitement thermique. On présente les résultats des essais de laboratoire et on décrit quelques-unes des données publiées sur les processus technologiques utilisés. On détaille un nouveau procédé de traitement thermique; on brule du gas oil dans Ies forages, utilisant un tirage libre d'air. L'article contient la description de quelques applications pratiques du nouveau procedé de traitement thermique employé comme une méthode d'améliorer la stabilité des massifs d'argile.