bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
The effects of compaction on retaining walls
Authors: Ingold T. S. 
Published: October 2009

It is widely recognized that compaction of fill behind earth retaining structures can induce lateral earth pressures that vary considerably in magnitude and distribution from those predicted using classical earth pressure theory. This Paper presents a simple analytical method which relates induced lateral earth pressures to the effective line loading imposed by compaction plant. Although by no means definitive, the method proposed permits a meaningful assessment of compactioninduced lateral pressures without recourse to complicated mathematical models. Predicted pressures are compared with observed pressures from two case histories, in a third case history the performance of a retaining wall is compared with predictions made using classical theory and the proposed method. A comparison is made between the factors of safety assumed to exist in conventional retaining wall design and those resulting when compaction effects are taken into account. II est couramment admis que le compactage du remblai derrière les ouvrages de souttnement peut occasionner des poussées de terre latérales qui varient considérablement en valeurs et en par rapport aux poussées calcultes en utilisant la théorie classique sur les poussées des terres. Cet article présente une méthode analytique simple qui compare les pousées latérales des terres et la charge linéaire efficace imposbe par I'appareil de compactage. Bien que nullement définitive, la méthode proposée permet d'évaluer de manière significative les poussées latérales dues au compactage sans qu'il y ait besoin d'avoir recours à des modéles mathématiques compliqués. Les pressions calculées sont comparées aux pressions effectivement enregistrées dans deux cas historiques et, dans un troisième cas, la comportement d'un mur de souténe ment est comparée aux prévisions établies suivant une théorie classique et la méthode proposée. Une comparaison est faite entre les coefficients de sécurité admis lors de la conception de murs de soutènement classiques et les coefficients obtenus lorsque les effets de compactage sont pris en considération.
The use of strain energy as a yield and creep criterion for lightly overconsolidated clays
Authors: Tavenas F. , Des Rosiers J.-P. , Leroueil S. , La Rochelle P. , Roy M. 
Published: October 2009

Triaxial, stress controlled, drained tests on four undisturbed, overconsolidated clays from eastern Canada show that the strain energy can be used with advantage to define the limit state surface of such clays since a clear discontinuity in the energy–stress relationship exists for all possible stress paths. Along a K0 stress path the threshold energy, at the limit state, is a linear function of the preconsolidation pressure, i.e. of the vertical effective stress at the limit state. For other stress paths, at a given void ratio, the threshold energy is a function of the stress state at the limit state. Drained creep triaxial tests show that the strain energy is also a good indicator of the creep behaviour of overconsolidated clays. In particular the rate of dissipation of the strain energy is shown to depend essentially on the relative position of the applied effective creep stresses to the limit state surface of the clay. Des essais triaxiaux drainés à contraintes contrôlées sur quatre argiles surconsolidées intactes de l'est du Canada montrent que l'énergie de déformation constitue un bon paramètre de définition de la surface d'état limite de ces argiles. En effet une discontinuité nette de la relation énergie-contrainte se produit sur tous les chemins de contrainte possibles. Le long d'un chemin de contrainte K0, l'énergie limite, à l'état limite, est une fonction linéaire de la pression de préconsolidation, c'est-à-dire de la contrainte effective verticale à l'état limite. Le long d'autre chemins, à un indice des vides donné, l'énergie limite est fonction de l'état de contraintes à l'état limite. Des essais tri-axiaux de fluage drainé montrent que l'énergie de déformation est aussi un bon indicateur du comportement en fluage des argiles surconsolidées. En particulier la vitesse de dissipation de l'énergie de déformation dépend essentiellement de la position relative des contraintes effectives appliquées pendant le fluage et de la surface d'état limite de l'argile.
Design and operation of an underwater pipeline trenching plough
Authors: Palmer A. C. , Kenny J. P. , Perera M. R. , Reece A. R. 
Published: October 2009

An underwater trench 1·5 m deep was required for a pipeline shore crossing in the Canadian Arctic. At the site the sea bottom is soft mud, and the trench would be close to its limit of stability. It was decided to excavate the trench with a large plough, built to a new design which would avoid the difficulties that had been encountered with earlier trenching ploughs. The design uses the principle of the long-beam forestry plough, which gives accurate control of trench depth, and the mechanics of a plough of this type are described. Dimensional analysis was used to develop the similarity conditions that have to be obeyed in model tests of a plough in clay, and the results were used in an extensive programme of model testing, which checked the operation of the plough and was used to refine the design. The full-scale plough was then fabricated, tested in a river delta, and transported to the Arctic, where it successfully excavated the required trench. Une tranchée sousmarine, d'une profondeur de 1,50 m, était nécessaire pour la pose d'un pipeline dans I'Arctique canadien. Sur le site le fond marin est constitué d'argile tendre, telle que le profil de la tranchée serait voisin de la limite de stebilité du sol. II fut décidé d'exécuter la tranchée avec une charrue de grandes drmensions construite selon une nouvelle conception qui éviterait les difficultés rencontrées avec des charrues traditionnelles. Cette conception repose sur le principe de la “longue poutre” de la charrue forestére, qui permet un contrôle precis de la profondeur de la tranchée. Les principes mécaniques d'une telle charrue sont décrits dans cette présentation. La méthode de I'analyse dimensionnelle a été utilisée pour développer les conditions de similarité auxquelles des essais sur modéle dans l'argile devaient répondre. Les résultats ainsi obtenus furent utilisés durant le programme trés complet d'essai sur modéle, qui permit de vérifier les conditions d'opération de la charrue et d'améliorer des détails de conception. La charrue définitive fut alors construite, essayée dans le delta d'une riviere, et transportée sur le site où elle fut utilisée avec succés pour exécuter la tranchée prévue.
Effect of sand grain shape on interparticle friction; indirect measurements by Rowe's stress dilatancy theory
Authors: Frossard E. 
Published: October 2009

The definition of interparticle friction—in Rowe's and Horne's terms—allows us to research effects of petrographic characteristics of sand grains on their mechanical properties in mass, independently of the effect of packing parameters. It is known that this interparticle friction depends on the mineral composition of particles and on the state of their surface chemistry. Quantitative characterization of grain shape allows us to point out the effect of angularity on interparticle friction, for which a physical interpretation is proposed. Some tests results show that Horne's theoretical prediction on maximum dilatancy rate is not verified for highly rounded calcareous particles, thus demonstrating that the sphericity of particles has an effect on the types of assembly strain. La notion de frottement intergranulaire—au sense de Rowe et Horne—permet de rechercher l'effet des caractères petrographiques des grains de sable sur leurs propriétés mécaniques d'ensemble indépendamment des caractéristiques de l'assemblage constitué par ces grains. On sait que ce frottement intergranulaire dépend de la minéralogie des particules et de l'état physico-chimique de leur surface. La prise en compte quantitative d'indices de forme permet de préciser l'influence de l'angularité des grains sur le frottement intergranulaire, effet dont une interprétation est proposée. Des résultats d'essais montrent que la prédiction théorique de Horne pour le maximum du taux de dilatance n'est pas vérifiée pour des grains très arrondis, ce qui montre que la sphéricité des particules a un effet sur les modes de déformation de l'assemblage.
Surface deflexion in a two-layer elastic medium underlain by a rough rigid base
Authors: Uzan J. , Ishai I. , Hoffman M. S. 
Published: October 2009

Computation of surface deflexion and stresses in layered media is often needed in engineering practice, especially in highway design or evaluation and in foundation design. One case which is often encountered is that of a two-layer medium underlain by a rigid base. In this Paper, factors for calculating surface deflexions under a loaded area of any shape, resting on an underlain two-layer elastic system, are presented in tabular form. These factors can be used for constructing influence charts for any case of first-layer thickness, depth of rigid base and modular ratios (from 1 to 10). Two practical cases of calculation, that of the settlement of a foundation on an embankment and that of the deflexion bowl of a pavement, both of which include a rigid base, illustrate the use of the data and the effect of ignoring the existence of either the rigid base or the two-layer system. Le génie civil a souvent besoin dans la pratique de calculer la déflexion superficielle et les contraintes dans des structures stratifieés, notamment dans le cas de la conception ou de I'évaluation de routes, ou dans celui de laconception des fondations. I1 est fréquent de rencontrer le cas d'un milieu à deux couches reposant sur une couche d'assise rigide. L'article présente sous forme de tableau les facteurs servant au calcul des déflexions superficielles sous une surface chargée de n'importe quelle forme, reposant sur un systéme élastique à deux couches. Ces facteurs peuvent servir à l'etablissement de diagrammes d'influence pour tous les cas d'épaisseur de premiére couche, de profondeur de couche d'assise rigide et de rapports modulaires (de 1 à. 10). Deux exemples pratiques de calcul, celuidutassement dune fondation sur un remblai, et celui d'une cuvette de déflexiond'un corps de chaussée, tous deux comportant une base rigide, illustrent l'application des données et montrent les conséquences de la non prise en compte de la présence d'une couche d'assise rigide ou d'un systéme a deux couches.
A study of vibratory driving in granular soils
Authors: Rodger A. A. , Littlejohn G. S. 
Published: October 2009

Two types of vibratory pile driving have been identified by the Authors termed respectively ‘slow’ and ‘fast’ vibrodriving. The occurrence of slow or fast motion is determined by the initial soil density, pile diameter, displacement amplitude and acceleration of vibration. Slow vibrodriving is concluded to be the most widely encountered and the paper, therefore, concentrates on this type of motion. A theory and interactive computer simulation of the case of slow vibratory driving has been developed. The motion is considered to be that of a rigid body subject to viscous—Coulomb side and elasto—plastic end resistance under a combined sinusoidal excitation and static surcharge force. Experimental verification of the theory has been by means of tests on a fully instrumented 0·745 kW (1 hp) model in dry cohesionless soils. The need for further research work to quantify soil resistance and the dependence of this on displacement amplitude and frequency of vibration is stressed. The Authors recommend that this information is obtained from full scale tests using a prototype designed on the basis of the information provided by the present research work. Deux types de battage de pieux vibratoire ont été identifiés par les auteurs et désignés respectivement par vibrobattage ‘lent’ et vibrobattage ‘rapide’. La ‘lenteur’ ou la ‘rapidité’ du mouvement est déterminée par la densité initiale du sol, le diamètre du pieu, l'amplitude du déplacement et l'accélération des vibrations. Selon les conclusions, le type de vibrobattage ‘lent’ est celui qui se rencontre le plus fréquemment et l'article se concentre donc sur ce type de mouvement. Une théorie et une simulation interactive sur ordinateur du cas du vibrobattage ‘lent’ ont été mises au point. Le mouvement est envisagé comme étant celui d'un corps rigide soumis à une résistance visqueuse, type Coulomb et extrémité élastoplastique, sous l'action simultanée d'une surcharge statique et d'une excitation sinusoïdale. La théorie a été vérifiée expérimentalement par des essais sur un modèle 0·745 kW (1 HP) à instrumentation complète dans des sols secs sans cohésion. L'article insiste sur la nécessité d'effectuer des recherches supplémentaires pour quantifier la résistance du sol et sa dépendance avec l'amplitude du déplacement et la frequence de vibrations. Pour obtenir ces renseignements, les auteurs recommandent d'effectuer des essais a l'échelle à l'aide d'un prototype réalisé sur la base des renseignements obtenus à partir des travaux de recherches actuels.
The elastic displacements of single and multiple underream anchors in a Gibson soil
Authors: Rowe R. K. , Booker J. R. 
Published: October 2009

An accurate and economical technique for the analysis of buried footings and multiple underream anchors in a non-homogeneous elastic soil is outlined. The method of analysis may be used for general non-homogeneous, anisotropic elastic soil profiles although, in this Paper, attention is restricted to anchors in a soil whose modulus increased linearly with depth. The behaviour of both isolated underreams and multiple underream systems is examined. Consideration is given to the effect on anchor response of non-homogeneity, anchor embedment, layer depth and Poisson's ratio as well as the number and spacing of underreams. The influence of anisotropy and anchor inclination are also discussed. The results from this study are presented in the form of influence charts which may be used as a hand method for estimating the elastic load-displacement behaviour for general anchor systems to sufficient accuracy for most practical purposes. The use of the charts is illustrated by two examples. Une technique précise et économique pour l'analyse de semelles enterrées et d'ancrages à bases élargies multiples dans un sol élastique non homogèn est esquissée. Il est possible d'utiliser cette méthode d'analyse pour toutes sortes de profils de sols élastiques anisotropiques, non homogènes, bien que cet article se limite aux ancrages dans un sol dont le module augmente linéairement avec la profondeur. Le comportement de bases élargies isolées et de systèmes à bases élargies multiples est examiné. Il est tenu compte de l'effet que produisent la non-homogénéité, l'encastrement de l'ancrage, la profondeur de la couche et le coefficient de Poisson, ainsi que le nombre et l'espacement des bases élargies sur les réactions de l'ancrage. L'influence de l'anisotropie et de l'inclinaison de l'ancrage est également étudiée. Les résultats de cette étude sont présentés sous la forme de diagrammes d'influence pouvant servir de méthode manuelle pour l'estimation du comportement charge-déplacement élastique de systèmes d'ancrage généraux, le degré de précision étant suffisant pour la plupart des applications pratiques. Deux exemples illustrent l'emploi des diagrammes.
Performance of vertical drains at Queenborough bypass
Authors: Nicholson D. P. , Jardine R. J. 
Published: October 2009

The bypass round the town of Queenborough on the Isle of Sheppey, Kent is constructed on soft alluvial clay up to 10 m deep. Where the bypass bridges an existing railway line the approach embankments rise to a height of 7 m above the existing marshland. Embankment construction was started in 1976, but instrument readings indicated that the initial stage of filling could not safely be constructed higher than 3·0 m. Further site investigations were made which included in situ constant head permeability tests performed by reducing the pore pressure at the piezometer cell using recently developed equipment. Analysis showed that vertical drains would be required to accelerate the consolidation and enable the embankment to be completed within the remaining construction programme. Subsequently, two types of vertical drains were assessed during trials in 1978: a 65 mm dia. Sandwick drain and a 300 mm wide AV Colbond fabric strip drain. The Paper compares the consolidation parameters and settlements predicted from laboratory and in situ tests with the field performance of the embankment with and without the vertical drains. Good agreement was found between these comparisons which confirm the predicted decrease in coefficient of consolidation as effective stress exceeded the preconsolidation pressure. La Route de Déviation autour de la ville de Queenborough sur l'Ile Sheppey, Kent, a été construite sur de l'argile alluvionnaire molle d'une profondeur atteignant 10 mètres. Là où la route de déviation passe au-dessus d'une ligne de chemin de fer existante, les remblais d'approche s'élèvent à une hauteur de 7 m au-dessus du terrain marécageux existant. La construction des remblais a commencé en 1976 mais les valeurs obtenues à l'aide d'instruments de mesure indiquaient que l'on ne pouvait dépasser sans danger 3·0m pour le remblai initial. Une analyse ultérieure a révélé qu'il faudrait prévoir des drains verticaux pour accélérer la cadence de consolidation et pour permettre de terminer les remblais dans les limites du programme de construction portant sur trois ans. Des essais de perméabilité in situ à charge constante ont été effectués en réduisant la pression interstitielle à l'extrémité du piézomètre à l'aide d'un matériel récemment mis au point. Deux types de drains verticaux ont été testés par la suite lors des essais effectués en 1978; il s'agissait du drain du type 'Sandwick' de 65 mm de diamètre, et du drain du type à bande de toile 'AV Colbond', de 300 mm de large. L'article compare les paramètre de consolidation et de tassement, déduits des essais de consolidation en laboratoire et des essais de perméabilité in situ, à la performance sur place du remblai avec et sans drains verticaux. Les comparaisons effectuées révèlent une réduction analogue du coefficient de consolidation lorsque la contrainte efficace dépasse la pression de préconsolidation.
Critical density of sand
Authors: Lindenberg J. , Koning H. L. 
Published: October 2009

Although hardly used in theoretical soil mechanics nowadays, critical density still is an important parameter in cases where the flow slide susceptibility of sand deposits has to be investigated. In this Paper two types of triaxial tests, in which the critical porosity of sand is measured, are described. During the first type of test, on dry sand, the volume change is measured. In the second type of test, undrained and stress-controlled on saturated sand, the sudden collapse and liquefaction of the loose samples is observed. The results of the two tests are related to each other by means of calculations and a more safe criterion is derived. In the wet critical porosity the unsafe influences of membrane-penetration and of insufficient saturation are removed. With this method the sudden failure and liquefaction of saturated samples under stress-controlled but completely drained conditions could be explained. Quoique rarement utilisée à l'heure actuelle dans les travaux théoriques relatifs à la mécanique du sol, la densité critique représente toujours un paramètre important pour les cas où il s'agit d'examiner la susceptibilité au glissement par liquéfaction de dépôts de sable. L'article décrit deux types d'essais triaxiaux dans lesquels la porosité critique de sable est mesurée. Lors du premier type d'essai, sur sable sec, la modification de volume est mesurée. Lors du second type d'essai, non drainé et avec contrôle des contraintes, sur du sable saturé, on observe l'affaissement brutal et la liquéfaction des échantillons meubles. Des calculs sont effectués afin d'obtenir une corrélation entre les résultats des deux essais et d'en déduire un critère plus sûr. Dans le cas de cette “porosité critique mouillée”, les influences dangereuses de pénétration de membranes et de saturation insuffisante sont éliminées. Cette méthode pourrait expliquer l'affaissement brutal et la liquéfaction d'échantillons saturés sous contraintes contrôles avec drainage intégral.
Machine foundatios on deposits of soft clay overlain by a weathered crust
Authors: Gazetas G. 
Published: October 2009

Currently available methods to design machine foundations against excessive dynamic displacements assume that the stiffness of the supporting soil is either constant or increases with depth. But frequently, soft normally consolidated clay deposits have stiffer upper crusts due to desiccation and weathering; in such crusts shear modulus and strength decrease sharply with depth. The Paper presents a theoretical study of the coupled horizontal-rotational and vertical vibrations of long massive foundations that carry rotating machinery and are supported by such weathered clay deposits. A key step in the analysis is the determination of the dynamic foundation impedances appropriate for the range of anticipated operational frequencies of the machinery. By utilizing a rational analytical procedure, extensive parametric studies were carried out and are reported in the form of graphs relating normalized impedance functions to crucial non-dimensional factors influencing the response. Particular emphasis is accorded to the effects of the degree and depth of weathering and a numerical example illustrates the direct practical applicability of the graphs. Les méthodes dont on dispose actuellement pour calculer des fondations de machines sans déplacements dynamiques excessifs admettent que la rigidité du sol support est constante ou qu'elle augmente avec la profondeur. Mais bien souvent, less croûtes supérieures des dépôts d'argile molle normalement consolidée sont plus rigides en raison de la dessiccation et de l'altération; dans le cas de telles croûtes, le module de cisaillement et la résistance à la rupture au cisaillement diminuent brusquement en fonction de la profondeur. L'article présente une étude théorique des vibrations verticales et horizontales-circulaires associées auxquelles sont soumises de longues fondations massives qui portent des machines rotatives et reposent sur de tels dépôts d'argile 'altéré'. L'étape-cléf de l'analyse réside dans la détermination des 'impédances' dynamiques de fondations convenant à la gamme de fréquences opérationnelles prévues pour les machines. A l'aide d'une méthode analytique rationnelle, d'importantes études paramétriques ont été effectuées; les résultats de ces études sont présentés sous forme de graphiques qui représentent les fonctions d'impédances normalisées par rapport aux facteurs critiques adimensionnels qui influencent la réponse. Une importance particulière est accordée aux effets du degré et de la profondeur de l'altération, et l'application pratique directe des graphiques présentés est illustrée à l'aide d'un exemple numérique.