bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Soil deformations near cantilever sheet pile walls
Authors: Bransby P. L. , Milligan G. W. E. 
Published: October 2009

The Paper reports the results of an experimental study of the soil deformations near laboratory-scale cantilever flexible sheet pile walls in dry sand. The experimental conditions simulate those of plane strain. The deformations of the sand and of the walls are measured by an X-ray technique which also allows observation of the rupture surfaces in the sand. Data of the strains and displacements in the soil are reported for tests on loose and dense sand with rough and smooth walls of different flexibilities. A simple analytical method is given which links the deformations in the sand with deflexions of the wall and it is found to give good predictions of the settlements and other observed behaviour. La communication analyse les résultats d'une ètude expérimentale, en laboratoire, sur les déformations près des rideaux de palpanches simples encastrés, dans du sable sec. Les conditions expérimentales simulent celles des déformations planes. Les deformations du sable et des parois sont mesurées par une technique de rayon-X qui permet aussi une observation des surfaces de rupture dans le sable. Les valeurs des déformations et des déplacements dans le sol, sont rapportées pour des tests dans des sables lâches et denses, aux parois rugueuses et lisses et de différentes fléxibilités. Une simple méthode analytique est donnée, qui relie les déformations dans le sable avec des déformations de la paroi, et il se trouve qu'elle donne de bonnes prèvisions de tassement et d'autres comportements observés.
Apparent volume and shear strength of consolidated submerged sediments
Authors: Koenigs F. F. R. 
Published: October 2009

The relationship between apparent volume and depth of a mud at equilibrium is calculated using the apparent volume-pressure relation and the unit weight of the mud. Depending on the nature of the relationship, analytical or numerical methods are used. The apparent volume-pressure relationship is determined with little cost and effort replacing normal load by suction to the water phase; this method is also used in preparing undisturbed consolidated samples for shear strength measurements. The shear strength is determined by measurement of the maximum torque registered during horizontal rotation of a shear body (Torvane, sensitive vane adapter) pressed into the surface of the mud and connected to a Haake Rotovisko viscosity meter. For pressures below 0-1 kN/m2 the overburden in a column of mud can be used. By interpolation of the pressure-shear strength into the pressure-apparent volume curve, and hence to the apparent volume-depth diagram, the shear strength-depth curve can be constructed. Angles of internal friction varied between 26 and 59°. Type and quantity of organic matter play a predominant role. La relation entre le volume apparent et l'épaisseur d'une boue argileuse en équilibre peut être calcul´e se basant sur la relation entre volume apparent et pression et le poids sp´cifique. D´pendant de la forme des relations une m´thode analytique ou num´rique est employ´e. La relation entre le volume apparent et la pression est ´tablie en utilisant la suction d'eau comme force comprimante. La même m´thode est aussi employ´e en pr´parant la boue pour les mesures de r´sistance au cisaillement. La résistance au cisaillement est d´termin´e en enregistrant le couple maximum pendant la rotation horizontale d'un appareil (Torvane sensitive vane adapter) enfonc´ à la surface de la boue et connect´ à un viscosimètre Haake Rotovisko. Pour r´aliser les pressions au-dessous de 0·1 kN/m2 on peut utiliser le poids propre de la boue dans une tube. En interpolant la courbe pression-r´sistance au cisaillement dans la courbe cisaillement-volume apparent et volume apparent ´paisseur, la courbe rigidit´-´paisseur est construite. L'angle de friction interne varie entre 26° et 59°. La qualit´ et la quantit´ de la manière organique jouent un rôle pr´pond´rant.
The design, construction and performance of Cow Green embankment dam
Authors: Vaughan P. R. , Lovenbury H. T. , Horswill P. 
Published: October 2009

The 25 m high Cow Green embankment dam has been constructed in the upper Pennines on a deep boulder clay foundation with the aid of sand drains. The design of the core and filter received special attention following erosion of the rolled clay core of a neighbouring dam. The embankment design was based on a conventional factor of safety of 1·5. The sand drains did not achieve the predicted performance and the factor of safety in terms of effective stress approached 1·0 at completion. This condition does not represent failure in boulder clay, which is non-brittle in undrained shear, but rather the onset of relatively large displacements. The performance of the embankment supports the view that under these circumstances construction stability may best be monitored by measurements of deformation. The failure of the sand drains to attain the degree of consolidation anticipated in the design is discussed, as is the control of placing of the boulder clay core and the behaviour of the gravel fill. Le remblai du barrage Cow Green, haut de 25 m, a été construit dans les hautes Pennines sur une fondation profonde d'argile à blocaux avec l'aide de drains de sable. Le projet du noyau et du filtre a reçu une attention spéciale à la suite de l'érosion du noyau en argile roulée d'un barrage voisin. Le projet du remblai était basé sur un coefficient de sécurité conventionnel de 1·5. Les drains de sable n'ont pas permis d'atteindre la performance prédite et le coefficient de sécurité en termes de contraintes effectives approcha 1·0 à l'achèvement. Cette condition ne représente pas la rupture dans l'argile à blocaux qui n'est pas fragile dans un cisaillement non drainé, mais plutôt l'annonce de déplacements relativement importants. La performance du barrage confirme le point de vue que dans ces circonstances la stabilité de construction peut être mieux contrôlée par mesure des déformations. L'échec des drains de sable pour atteindre le degré de consolidation prévu dans le projet est discuté, ainsi que le contrôle de la mise en place du noyau d'argile à blocaux et le comportement du remblai en gravier.
Performance of culvert under Winscar dam
Authors: Penman A. D. M. , Charles J. A. , Nash J. K. T. L. , Humphreys J. D. 
Published: October 2009

Earth pressures and settlements have been measured in the rockfill of a 53 m high dam on and adjacent to the crown of a rigid reinforced concrete culvert passing under the dam. The measurements were made under the highest part of the dam cross-section, where the culvert projected 3·8 m above the bedrock foundation into the rockfill. Compressibility of the rockfill was measured in a 1 m diameter oedometer and the results were used in conjunction with an analysis, using finite element techniques, to assess deformations and vertical pressure on the culvert. The measured values were in good agreement with those given by the analysis and at the end of construction the measured vertical pressure on the culvert crown was about 200% of the vertical stress to be expected in the rockfill in the absence of the culvert. There is good agreement with the original design assumptions and some measure of confirmation from photoelastic pressuremeters installed in the concrete. Les pressions des terres et les tassements ont été mesurés, dans le remblai rocheux d'un barrage d'une hauteur de 53 m, au droit et à côté d'un ponceau de béton armé rigide. Passant sous le barrage. Les mesures on été faites dans la plus haute partie de la section droite du barrage Où le ponceau avance de 3·8 m au-dessus de la fondation du fond rocheux dans le remblai rocheux. La compres-sibilité du remblai rocheux a été mesurée dans un ædométre d'un métre de diamétre, et les résultats ont été utilisés conjointement avece une analyse basée sur les éléments finis, pour évaluer les déformations et, a pression verticale sur le ponceau. Les valeurs mesurées étaient en bon accord avec celles données l'analyse, et à la fin de la construction les pressions verticales mesurées sur la crête du ponceau etaient d'a Peu Prés 200% de la tension verticale. prévue dans le remblai rocheux, en l'absence du ponceau. Les valeurs mesurées sont en bon accord avec les hypothéses à la conception; elles sont aussi vérifiées par les pressiométres photo-élastiques installés dans le béton.
Numerical analysis of rectangular rafts on layered foundations
Authors: Fraser R. A. , Wardle L. J. 
Published: October 2009

The behaviour of perfectly smooth, uniformly loaded rectangular rafts of any rigidity resting on a homogeneous elastic layer which is underlain by a rough rigid base is analysed. Graphical solutions are presented which enable the determination of vertical displacement at the centre, mid-edges and corner of the raft, and the maximum bending moment in the raft. The solutions have been obtained by the finite element method with the interaction between raft and finite soil layer being incorporated through the use of surface elements. A weighting method is presented which allows an approximate isotropic modulus to be derived for a multi-layered soil permitting the solutions to be applied to multi-layered foundations. Variations in raft rigidity and length/breadth ratio and soil layer depth and Poisson's ratio can markedly effect both displacements and bending moments in raft foundations. On analyse le comportement de radiers rectangulaires parfaitement lisses, chargés uniformément, de n'importe quelle rigidité, reposant sur une couche élastique homogène située au-dessus d'une base rugueuse, rigide. Des solutions graphiques sont présentées qui permettent la détermination du déplacement vertical au centre, au milieu des bords et aux coins du radier, et du moment de flexion maximum dans le radier. Les solutions ont été obtenues par la méthode des éléments finis, l'interaction entre radier et la couche de sol d'épaisseur finie étant prise en compte en utilisant des éléments de surface. Une méthode de pesanteur est présentée, qui permet d'obtenir un module isotrope approximatif pour un sol à couches multiples permettant aux solutions d'être appliquées aux fondations sur couches multiples. Les variations de la rigidité des radiers, du rapport longueur/largeur, de la profondeur de la couche du sol et du coefficient de Poisson peuvent affecter d'une façon marquée aussi bien les déplacements que les moments de flexion dans les radiers.
Stability of a shallow circular tunnel in cohesionless soil
Authors: Atkinson J. H. , Potts D. M. 
Published: October 2009

This Paper investigates theoretically and experimentally the stability of a circular tunnel in a cohesionless soil with support conditions similar to those found during construction. The experimental investigation consisted of small-scale model tests in the laboratory and on the Cambridge University large-diameter centrifuge. All the model tests were carried out in plane strain using Leighton Buzzard sand and tests with and without surcharge loading are reported. The theoretical studies are based on the upper and lower bound theorems and predictions of collapse pressures from these theoretical solutions are shown to bracket closely the values observed in the model tests. Cette étude examine théoriquement et expérimentalement la stabilité d'un tunnel circulaire dans un sol pulvérulent soutenu dans des conditions semblables à celles trouvées pendant la construction. L'étude expérimentale consista en essais sur modéle à petite échelle en laboratoire et sur la centifugeuse à grand diamètre de l'Université de Cambridge. Tous les essais sur modèle furent mis à exécution sous déformation plane en utilisant du sable de Leighton Buzzard, et l'on rend compte des essais avec et sans surcharge additionelle. Les études théoriques sont basées sur les théorèmes limites supérieures et inférieures et on montre que des prévisions de pressions de rupture à partir de ces solutions sont encadrées étroitement par les valeurs observées en essais sur modèles.
Pressuremeter tests in sands
Authors: Hughes J. M. O. , Wroth C. P. , Windle D. 
Published: October 2009

The Paper is concerned with the use of a self-boring pressuremeter to obtain in situ measurements of the properties of sands. A brief description of the instrument and of its method of operation is given. A review of the interpretation of pressuremeter tests in sand is presented and a new interpretation is described in which allowance is made for the volume change that occurs in sand when it is sheared. It is assumed that the stress–dilatancy theory is valid, and that sand fails with a constant ratio of principal stresses. The analysis allows a value for the angle of internal friction φ′ and a value for the angle of dilatation ν to be determined. Experimental results of tests in sand at the Wash and in the hydraulic fill at the Kernick dam are presented; the resulting values of φ′ are compared with those deduced from cone penetration tests and triaxial tests. Values of shear modulus G and in situ horizontal stress σ′h are also measured and reported. L‘étude a pour l'objet l'utilisation du pressiomètre auto-foreur afin d'obtenir des mesures in situ des propriétés de sables. Une courte description de l'instrument et de son mode d'emploi est donée. Une analyse concernant l'interprétation des essais pressiométriques dans le sable est présentée, et une nouvelle interprétation est décrite dans laquelle est pris en compte le changement de volume qui se produit dans le sable après cisaillement. Il est montré que la théorie ‘contrainte–dilatance’ est juste et que lorsque le sable se rompt le rapport entre les contraintes principales reste constant. L'analyse permet la détermination des valeurs pour l'angle de frottement interne φ′ et du coefficient de Poisson ν. Les résultats d'essais effectués dans le sable près du Wash et dans le remblai hydraulique du barrage de Kernick sont présentés. Les valeurs de φ′ obtenues de cette façon sont comparées avec celles déduites à partir des essias de pénétration au cône et d'essais triaxiaux. On a en plus mesuré et présenté des valeurs pour le module de cisaillement G et pour la contrainte horizontale.
Moisture transients at the pavement edge: analytical studies of the influence of materials and cross-section design
Authors: Wallace K. B. 
Published: October 2009

The Paper describes the development and application of theoretical analyses of the infiltration of water from the surface of an unsealed road shoulder into the pavement and the subsequent redistribution and drainage of this infiltrated water. A review of the properties of a wide range of unsaturated granular soils enables the moisture characteristics of compact, granular pavement materials to be described in a form suitable for engineering design application. A simplified model of one-dimensional infiltration is then introduced to assist in interpreting more complex flow situations and to provide a basis for concise presentation of patterns of pavement edge infiltration and drainage. For theoretical analysis of two-dimensional moisture transients at the pavement edge, the governing equations for unsaturated flow in non-swelling soils are solved by numerical analysis. These techniques are outlined and predictions are compared with the results of simple experiments. Quasi-non-dimensional patterns of edge infiltration and drainage are then presented to describe the standard case of full width construction on an impermeable subgrade in some detail, and then to show how conditions are altered as a result of variations in the cross-section design. The designs which are analysed include cross-sections in which the shoulders are less permeable than the pavement base and cross-sections with various types of subdrainage. Cette étude décrit le développement et l'application d'analyses théoriques de l'infiltration d'eau de surface d'une embase de route dans la chaussée et la redistribution et l'écoulement subséquents de cette eau infiltrée. Une revue des propriétés d'une grande série de sols granulaires non saturés, permet la description des caractéristiques de matériaux de chaussée compacts et granulaires dans une forme qui convienne à l'application de projet de génie civil. Un modèle simplifié d'une infiltration à une dimension est alors introduit afin de permettre l'interprétation d'états d'écoulement plus complexes et pour pourvoir une base pour la présentation concise de modèles d'infiltration et de drainage de bord de chaussée. Pour l'analyse théorique de l'humidité passagère à deux dimensions au bord de la chaussée, les équations dirigeantes pour l'écoulement non saturé dans des sols non gonflés sont résolus par analyses numériques. Ces techniques sont examinées et les prévisions sont compartées aux résultats d'expériences simples. Des modèles quasi non dimensionnels d'infiltration et de drainage de bord sont alors présentés en détail afin de décrire le cas normal d'une construction en pleine largeur sur un substratum imperméable et montrer ensuite de quelle manière les conditions sont changées par suite des variations dans le projet de coupe. Les projets qui sont analysés comprennent des coupes dans lesquelles les embases sont moins perméables que la base de la chaussée et des coupes de divers types de sous-drainage.
Shear strength behaviour of saturated clays and the role of the effective stress concept
Authors: Sridharan A. , Venkatappa Rao G. 
Published: October 2009

This Paper discusses the mechanisms controlling the shear strength behaviour of saturated kaolinite and montmorrillonite clays from a detailed experimental programme based on certain theoretical consid'rations. In the light of the modified effective stress concept, which takes into consideration the interparticle electrical attractive and repulsive forces, an attempt has been made to explain the behaviour of the clays. Eight organic fluids of different dielectric properties, air and water have been used as pore media to vary the inter-particle forces in the conventional box shear apparatus. The experimental results are in qualitative conformity with the modified effective stress concept and the soil strength is significantly influenced by the dielectric properties of the pore discussed in detail. Cet article traite des mécanismes régissant la résistance au cisaillement des argiles à kaolinite et montmorillonite saturées, à partir d'un programme expérimental détaillé basé sur certaines considérations théoriques, On a tenté d'expliquer le comportement des argiles à la lumiére du concept de contrainte effective modifié qui prend en considération les forces d'attraction et de répulsion électriques interparticulaires. Huit fluides organiques ayant des propriétés diélectriques différentes, de l'air et de l'eau ont été utilisés comme milieu poreux pour faire varier les forces interparticulaires dans la boîte de cisaillement classique. Les résultats des expériences sont conformes, sur le plan qualitatif; au concept de contrainte effective modifié et la résistance du sol est influencée de maniére sensible par les propriétés diélectriques du milieu poreux. L'influence de l'indice des vides conditionnant la rupture fait également léobjet d'une étude détaillée.
An anisotropic, critical state model for soils subject to cyclic loading
Authors: Mróz Z. , Norris V. A. , Zienkiewicz O. C. 
Published: October 2009

This Paper applies and extends an anisotropic hardening model to the study of inelastic, undrained clay response under cyclic loading conditions. Besides kinematic and isotropic hardening rules, a cyclic degradation parameter is introduced which grows with accumulated deviatoric deformation and induces additional growth of pore pressure and softening of the material. As a result, strain amplitudes and accumulated strains increase in the course of cyclic loading. A modified two-surface model and a model with an infinite number of hardening surfaces are discussed and applied in the study of undrained, cyclic response of normally consolidated and overconsolidated clays in triaxial tests. The number of cycles to failure, pore pressure variation, growth of accumulated strain and the static strength after cyclic loading are predicted by these models and compared with experimental data. Cette communication a trait au développement d'un modèle d'écrouissage durcissant anisotrope et son application à l'étude du comportement de l'argile nonélastique sans drainage sous l'effet de charges cycliques. Outre les règles d'écrouissage durcissant cinématique et isotrope, il est introduit un paramètre de dégradation cyclique qui croit à la mesure de la déformation cumulée déviatoire et engendre un complément de pression interstitielle ainsi que le ramollissement du matériau. En conséquence, les amplitudes des contraintes et les contraintes cumulées croissent au tours de la charge cyclique. Un modèle modifié à deux surfaces et un modèle comportant un nombre infini de surfaces limite d'écrouissage durcissant sont analysés et appliqués à l'étude du comportement cyclique sans drainage des argiles normalement consolidées et sur consolidées dans des essais triaxiaux. Ces modèles permettent d'établir des prédictions sur le nombre de cycles à rupture, les variations de pression interstitielle, l'accroissement des contraintes cumulées et de la résistance statique après chargement statique; et ils permettent d'établir la comparaison avec des données expérimentales.