bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Pile behaviour—theory and application
Authors: Poulos H. G. 
Published: October 2009

This paper discusses the application of theory to the analysis of pile foundation behaviour under axial loading. A classification system is suggested for pile analysis and design procedures, based on the rigour of the underlying theory. It is shown that a number of the analyses in use have a common underlying theoretical basis founded on the boundary element method and that such methods give solutions which are consistent with those from other methods such as the finite element method. The main characteristics of pile behaviour are reviewed for single piles and pile groups subjected to static loading, cyclic loading, and to loading arising from externally-imposed soil movements. Correlations are then summarized for the geotech-nical parameters required for the prediction of axial pile behaviour. Using characteristic values of these parameters, design charts are developed for the load capacity and settlement of piles and pile groups. Finally, three case studies are described which demonstrate the sensitivity of pile performance predictions to the method of analysis, the idealization of the soil profile, and the selection of soil parameters. It is shown that the method of analysis is likely to have less effect on the predicted performance than does the geotechnical characterization of the site. L'article discute L'application de la theorie a l'analyse du comportement des fondations par pieux sous chargement axial. On propose un système de classification basé sur la rigueur de la theorie associée pour l'analyse des pieux et les procédés de construction. On démontre que quelquesunes des analyses employées ont une base théorique commune dérivant de la méthode des éléments limites et que de telles méthodes donnent des solutions qui s'accordent bien avec celles obtenues à partir d'autres méthodes, telles que les éléments finis. Les caractéristiques principales du comportement des pieux sont examinees pour les pieux et les groupes de pieux soumis aux chargements statiques et cycliques aussi bien qu'au chargement résultant des mouvements du sol imposés de L'extérieur. Puis on résume les correlations pour les paramètres géotechniques nécessaires pour la prédiction du comportement axial des pieux. À l'aide de valeurs caractéristiques de ces paramètres on propose des abaques de construction pour la force portante et le tassement des pieux et des groupes de pieux. Trois cas réels sont presentes. Ils illus-trent la facon dont les predictions du comportement des pieux dépendent de la méthode d'analyse, de la schematisation du profil du sol et de la sélection des parametres du sol. On démontre que la performance prevue est probablement moins influencée par la méthode d'analyse que par la détermination des caractéristiques géotechniques du site.
Factor of safety and probability of failure of rockfill embankments
Authors: Barbosa M. R. , Morris D. V. , Sarma S. K. 
Published: October 2009

The limit equilibrium method is applied to analyse the stability of rockfill embankments. Stability charts that utilize contours of zero critical acceleration factor are generated. These charts are valuable as design aids and are presented in a form amenable for the direct computation of the factor of safety, which is a more familiar parameter of stability analysis. Reliability theory is then applied in the form of a second moment format, to compute the probability of failure of a rockfill embankment. Strength parameters are characterized using three slightly different density functions, to study the effect of truncation on the probability of failure of the system. The use of the logistic distribution is introduced, as a means of computing the failure probability of the structure without the aid of tables. The parameters necessary to compute both the factor of safety and its reliability, have been evaluated and are presented in graphical form, in terms of common design variables. A wide spectrum of practical combinations of geometries and strength parameters are covered by the study. La méthode de l'équilibre limite est employée pour analyser la stabilité des remblais rocheux. On pré-sente des abaques de stabilité qui utilisent des contours de facteur zéro d'accélération critique. Ces abaques sont utilisables pour 1'établissement de projets et prennent une forme qui se prête au calcul direct du facteur de sécurité, qui est un paramètre mieux connu dans 1'analyse de stabilité. La théorie de la fiabilité s'applique alors comme un deuxième moment de force pour calculer la probabilité de rupture d'un remblai rocheux. Des paramètres de résistance sont caractérisés à l'aide de trois fonctions de densitié un peu différentes, afin d'etudier l'effect de la troncature sur la probabilité de rupture du systéme. On introduit l'emploi de la distribution logistique comme moyen de calculer la probabilité de rupture de la construction sans l'aide de d'abaques. Les paramètres nécessaires pour calculer le facteur de sécurité et sa fiabilité ont été évalués et sont présentés en forme de diagrammes selon des variables ordinaires de construction. L'étude comprend une gamme étendue de combinaisons pratiques de géométries avec des paramètres de résistance.
Observed stress–strain behaviour of remoulded saturated clay under plane strain conditions
Authors: Topolnicki M. , Gudehus G. , Mazurkiewicz B. K. 
Published: October 2009

The stress-strain behaviour of saturated, remoulded clay has been investigated in a cuboidal plane strain apparatus. The tests covered a variety of strain paths ranging from proportional paths starting from a slurry state to complex paths with up to two sharp bends. Both normally consolidated and overconsolidated samples were investigated. As a result of these observations, a list of material properties has been formulated. The most important properties refer to: the dependence of the stress response on the stress level, the asymptotic property of clay, the influence of the history of straining on the stress response, and the ohservation that the stress paths reaching the state boundary surface may move along this surface. The list of material properties is thought to be a guideline for development of constitutive theories. It provides also a useful framework within which the behaviour of natural clays may be qualitatively described. Le comportement contrainte/déformation de l'argile saturée remanisé a été étudiée à l'aide d'un appareil à déformation plane cuhoide. Les essais comprenaient plusieurs chemins de déformation, y compris des chemins proportionnels en commençant par un état de coulis et aussi des chemins complexes avec jusqu'à deux coudes aigus. Des échantillons normalement consolideś et sur-consolidés furent examinés. Comme résultat de ces études une liste de propriétés de la matière fut formulée. Les propriétés les plus importantes sont les suivantes: le rapport entre la réponse à la déformation et le niveau de déformation, la propriété asymptotique de l'argile et l'influence de l'histoire de déformation sur la réponse à la deformation. Les chemins de déformation qui atteignent la surface limite de l'état peuvent suivre celle-ci. Il parait que la liste des propriétés de la matière peutservir comme base pour le déloppement des théories contituantes et fournir un cadre convenable pour la description qualitative du comportement des argiles naturelles.
Seismic stability analysis of rockfill dams
Authors: Kikusawa M. 
Published: October 2009

Seismic conditions considerably affect the stability of a rockfill dam in current design method. Thus in the present study pseudostatic analyses are conducted for a typical dam with a central impervious wall by means of a limit equilibrium method and an upperbound limit analysis (Rigid-plastic finite element method is herein employed). Firstly are discussed the safety factor in limit equilibrium, stability factor in limit analysis, and seismic coefficient. It is confirmed that stability can be evaluated well by taking the stability factor NS as a parameter and by the independent use of the safety factor for the frictional strength. NS is defined as a function of the finite value of cohesion, which is normally neglected for the rockfills. Secondly it is illustrated that the effects of the apparent cohesion on the stability by employing a nonlinear strength envelope. A useful chart is presented to address the critical slope and the critical seismic coeficient for the given NS. Avec la methode présente de construction les conditions sismiques influencent beaucoup la stabilité d'un barrage en remblais rocheux. Des analyses pseudostatiques pour un barrage typique à noyau central imperméable furent effectuées par la méthode d'equilibre limite et (l'analyse des limites supérieures en employant la methode par éléments finis rigides-plastiques. L'article discute le coefficient de sécurité, le facteur de stabilité dans l'analyse des limites et le coefficient critique sismique. II est confirmé qu'on peut tres bien évaluer la stabilité en prenant le facteur de stabilité Ns comme paramètre tout en employant indépendamment en même temps le coefficient de sécurité pour la résistance à la friction. On définit Ns comme une fonction de la valeur finie de cohésion qu'on néglige généralement dans le cas des remblais rocheux. L'effet de la cohésion apparente sur la stabilité est par consequent illustré à l'aide d'une enveloppe de rupture non-linéaire. Des abaques sont présentés pour la résolution de la pente critique et le coefficient sismique critique pour une valeur donnée de Ns. Ces abaques indiquent la limitation de la méthode d'équilibre limite et l'importance de la cohésion apparente pour l'analyse de la stabilité des barrages à en remblais rocheux.
Response of an axially loaded elastic pile in a Gibson soil
Authors: Rajapakse R. K. N. D. 
Published: October 2009

An elastic analysis is presented to study the working load response of an axially loaded single elastic pile embedded in a linearly non-homogeneous incompressible elastic (Gibson) soil. The solution scheme is based on a variational method. A boundary integral representation based on exact displacement and traction Green's functions is used to model the response of the surrounding nonhomogeneous soil medium. The Green's functions are evaluated by using numerical integration techniques. The analysis ensures compatibility of displacement in the vertical and the radial directions along the true contact surface between the pile and the surrounding soil medium. Comparisons are presented to verify the accuracy of existing solutions based on approximate analysis methods. Selected numerical results are presented to portray the influence of the degree of non-homogeneity of soil on the axial stiffness and load-transfer and contact traction curves of a single elastic pile. L'article présente une analyse élastique pour étudier le comportement suis charge de service d'un pieu individuel élastique chargé axialement et fiché dans un sol élastique incompressible (Gibson) qui est non-homogéne dans le sells linéaire. La solution eat basée sur une méthode de variations. Une représentation integrale limite basée sur le déplacement précis et les fonctions de traction de Green eat employée pour modèliser la réponse du sol nonhomogéne environnant. Les fonctions de Green sont calculies au moyen de techniques d'intégration numérique. L'analyse assure compatibilité du deplacement dans les directions verticales et radiales le long de la surface vielle de contact entre le pieu et le sol environnant. Des comparaisons sont données afin de vérifier la precision des solutions existantes basées sur les méthodes d'analyse approximative. Des réultats numériques choisis sont présentés pour démontrer l'influence exercée par la non-homogénéité du sol sur la raideur axiale et sur les courbes de transfert de chargement et de traction de contact d'un pieu individuel elastique.
Micromechanical modelling of cemented sands under low amplitude oscillations
Authors: Chang C. S. , Misra A. , Sundaram S. S. 
Published: October 2009

Microstructural continuum modelling is applied to study the mechanical properties of cemented sands under low amplitude oscillatory loading. The effect of cement in sand is accounted for by considering adhesion in addition to friction at the inter-particle contact. Under the assumption that cemented sands are statistically isotropic random packings of equal spheres, a closed form relationship is derived for the initial shear modulus of cemented sands under isotropic confining stress. Also, the secant moduli and damping ratios are computed numerically for various strain amplitudes. The influence of degree of cementation, initial confining stress, particle size, void ratio and strain amplitude on the mechanical properties of cemented sands are investigated. Comparisons of the theoretically predicted results are made with experimental measurements. Un modele à continuum microstructural est utilisé pour étudier les propriétés mécaniques des sables cimentes sous chargement oscillatoire de base amplitude. L'effet de la cimentation du sable est prise en compte en considérant l'adhesion en plus du frottement au contact interparticulaire. Avec l'hypothese que les sables cimentes représented des tassements fortuits statistiquement isotropes des sphères égales, une forme fermée de relation est calculée pour le module initial de cisaillement des sables cimentés sous contrainte de confinement isotrope. Les modules de sécante et les rapports d'amortissement sont calculés de façon numérique pour de différentes amplitudes de déformation. L'article examine aussi I'influence exercée par le degré de cimentation, la contrainte initiale de confinement, la grandeur des particules, l'indice des vides et l'amplitude de déformation sur les proprietes mecaniques des sables cimentes. Les résultats obtenues sur la base de la théorie sont compares avec des mesures expérimentales.
The general and congruent effects of structure in natural soils and weak rocks
Authors: Leroueil S. , Vaughan P. R. 
Published: October 2009

The engineering properties of naturally occurring sedimentary and residual deposits which are usually treated in geotechnical engineering as ‘soils’ are reviewed, and it is shown that usually they have characteristics due to bonded structure which are similar to those of porous weak rock. While this structure can arise from many causes, its effects follow a simple general pattern that involves stiff behaviour followed by yield. This yield can be described in a similar way to that occurring due to overconsolidation, although it is a separate phenomenon. The effects of structure are as important in determining engineering behaviour as are the effects of initial porosity and stress-history, which are the basic concepts of soil mechanics. As it can be described in a general way, it is concluded that structure and its effects should be treated as a further basic concept of equal importance. L'article passe en revue les propriétés des dépôts sédimentaires et résiduels naturels qui sont nor-malement traités comme des sols en géotechnique et démontre que généralement ils possèdent des caractéristiques dues à la structure liée qui ressemblent à celles du rocher tendre poreux. Bien que cette structure puisse provenir de beaucoup de facteurs, ses effets suivent un cours général très simple comprenant un comportement raide suivi par l'ecoulement. Cet écoulement peut être comparé a celui résultant de la surconsolidation, bien qu'il représente un phénomène different. Dans la détermination du comportement dans la construction les effets de la structure ont une importance égale a celle des effets de la porosité initiate et de l'historique des contraintes, qui représented les conceptions classiques de la mécanique des sols. On tire la conclusion que la structure et ses effets devraient être traités comme une autre conception de base d'importance égale, puisqu'il est possible de les décrire d'une façon génerate.
Restoration of a large urban landfill in Hong Kong
Authors: Powell G.E. , Watkins A.T. , Manley B.J.W. 
Published: October 2009

Sai Tso Wan landfill which covers an area of approximately 9 ha and contains 1% x lo6 t of refuse was completed in 1980. Intense building developments currently under construction will bring a population of 27000 people and a busy railway station within 200 m of the landfill. The landfill is actively generating landfill gas (LFG) and leachate. A 65 m high landfill slope overlooks part of the development area and posed a risk of slope instability. An investigation was carried out to determine the extent of LFG generation and its directions of migration and to determine the landfill slope stability. A restoration works design concept based on entrapment of the LFG by a low permeability soil cover, a peripheral cut-off barrier and extraction of tbe LFG through suction wells, together with recompaction and flattening of the side slopes, was adopted. Detailed design paid particular attention to the effects of ongoing settlement on the drainage and LFG extraction systems, and to minimizing future maintenance. The landfill gas is flared off. This Paper describes the investigation, design approach and the construction of these restoration works. La dècharge publique de Sai Tso Wan, qui couvre une superficie d'environ 9 ha et contient 1·6 × 106 t de résidus urbains, fut complétée en 1980. En raison de l'urbanisation intensive en cours, une population de 27 000 habitants et une gare à grand trafic se trouveront à une distance de 200 m de cette décharge. La décharge produit activement du gaz de décharge et des lessivages. Un remblai ayant une hauteur de 65 m domine une partie de la superficie en cours de développement, avec le risque que sa pente soit instable. Une étude a été réalisée pour évaluer la génération du gaz de décharge et ses directions de migration et aussi pour déterminer la stabilité de la pente de la décharge. On adopta un projet de travaux de restoration basé sur l'occlusion du gaz de la décharge par un recouvrement de sol á perméabilité réduite, une barriére parafouille périphérique et l'extraction du gaz de la décharge à travers des puits de suction, avec recompaction et adoucillement des pentes. Les détails du projet tenaient compte plus particuliérement des effets des tassements prévisibles sur les systémes de drainage et d'extraction du gaz de la décharge aussi bien que la minimalisation des futurs travaux d'entretien. Le gaz de la décharge est brûlé en torchère. L'article décrit l'étude, le projet et la construction de ces travaux de confortement.
Micromechanical features of granular assemblies with planar elliptical particles
Authors: Rothenburg L. , Bathurst R. J. 
Published: October 2009

This Paper presents the results of numerical simulations of planar assemblies of elliptical particles. Qualitative features of these systems that are similar to real sand behaviour are identified and the influence of particle eccentricity on peak friction angle and peak dilation rate is explored in a systematic manner. The Paper also presents theoretical developments that extend stress-force-fabric relationships previously published for granular assemblies comprising perfectly circular particles to two-dimensional systems comprising particles with an elliptical shape. The results of numerical simulations are used to verify the accuracy of the proposed stress-force-fabric relationship. L'article présente les résultats de simulations numériques d'assemblages plats de particules elliptiques. On identifie des propriétés qualitatives de ces systèmes qui ressemblent au comportement réel du sable et on étudie de façon systématique I'influence exercée par I'excentricité des particules sur I'angle de friction maximal et sur le pic de dilatance. I'article présente aussi des développements théoriques concernant les relations contrainte/force/fabrique déjà publiées pour les assemblages granulaires comprenant des particules parfaitement circulaires pour qu'elles puissent s'appliquer à des systèmes bidimensionnels comprenant des particules de forme elliptique. Les résultats de simulations numériques sont employés pour vérifier I'exactitude de la relation contrainte/ force/fabrique proposée.
Analysis of the arching action in granular mass
Authors: Ono K. , Yamada M. 
Published: October 2009

When the lining of a tunnel is more flexible than the surrounding soil, the pressure applied to the lining is in general far smaller than the value estimated from the weight of the overburden. Pressure applied to an underground conduit or a trapdoor is also smaller than the weight of overburden. Similarly, earth pressure applied to a retaining wall or to the timbering of an open cut, and particularly to the lower part of the wall or the cut, is sometimes smaller than the values estimated from the theory of earth pressure. Some studies of this arching action to the soil assume that the soil remains in an elastic state; others assume a plastic soil model with a Tresca yield criterion. In this Paper the stress distribution in the soil is analysed assuming that the soil is in a state of plastic equilibrium and that Mohr-Coulomb's failure hypothesis is satisfied. Results are compared with those obtained by measuring the inner air pressure of models made of vinyl tubes or bags buried in dry sand or gravel. Si la paroi d'un tunnel est plus flexible que le sol environnant, la pression appliquée sur cette paroi est en général beaucoup plus faible que la valeur calculée à Partir du poids des terres susfacentes. La pression exercée sur un conduit souterrain ou sur une trappe est également plus faible que le poids des sols susfacentes. De même, la pression du terrain s'exerçant sur un mur de soutènement ou sur le cuvelage d'une trachée ouverte, notamment sur la partie inférieure du mur ou de la tranchée, est quelquefois inférieure aux valeurs résultant de la théorie de la pression des terres. Certaines études de ce phénomène, appelé 'action de voûte' du sol, posent comme hypothèse que le sol reste dans le domaine élastique; d'autres mettent en oeuvre un modèle de sol plastique utilisant un critère de Tresca. Cet article étudie la distribution des contraintes dans un sol en supposant que ce sol est dans un état d'équilibre plastique et que l'hypothèse de rupture de Mohr-Coulomb est satisfaite. Les résultats sont comparés à ceux obtenus par mesure de la pression interne d'air dans des modèles physiques constitués de tubes vinyls ou de poches creusées dans des sables ou graviers secs.