bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Consolidation under an isotropic total stress increase: part I, analysis for compressible constituents
Authors: McTigue D. F. , Lipkin J. , Bennett R. H. 
Published: October 2009

The response of a fluid-saturated porous body to a rapid change in external pressure is analysed using the theory of linear poroelasticity, accounting for compressible constituents. Because water is more compressible than most mineral grains, the sample initially undergoes undrained deformation accompanied by a negative excess pore pressure (suction). Subsequently, external fluid diffuses into the body, the effective compressive stresses relax, and the soil matrix expands. The initial excess pressure, undrained displacement, relaxation rate and asymptotic drained displacement are direct indicators of a pore pressure coefficient, the undrained bulk modulus, the consolidation coefficient and the solid constituent bulk modulus. Thus, measurements of the surface displacement and the pore pressure at one internal point determine four of the eight material properties needed to characterize fully a linearly elastic porous body. L'article analyse la réponse d'un corps poreux saturé de fluide à un changement rapide de la pression externe à l'aide de la théorie de la poroélasticité linéaire, prenant en considération les constituants compressibles. Parce que l'eau est plus compressible que la plupart des grains minéraux, au commencement l'échantillon subit une déformation non-drainée, accompagnée d'une surpression interstitielle négative (succion). Par la suite le fluide externe se diffuse dans le corps, les contraintes de compression effectives se relâchent et la matrice du sol se dilate. La surpression initiale, le déplacement non-drainé, la vitesse de relâchement et le déplacement drainé asymptotique représentent des indicateurs d'un coefficient de pression interstitielle, du module de masse non-drainée, du coefficient de consolidation et du module de masse des constituants solides. Les mesures du déplacement superficiel et de la pression interstitielle à un point interne déterminent quatre des huit proprié tés matérielles nécessaires pour la caractérisation complète d'un corps poreux linéairement élastique.
Consolidation under an isotropic total stress increase: part II, experimental results for marine clay
Authors: Lipkin J. , Bennett R. H. , McTigue D. F. 
Published: October 2009

Deformation and internal pressure changes have been measured in a large sample (of the order of 1 m3) of remoulded, reconsolidated marine sediment subjected to a series of step-like, 6·9 MPa changes in hydrostatic pressure. Undrained surface displacements of 0·2–0·4 mm were observed in response to each increment in external pressure. The surface then slowly rebounded with a characteristic time of about 106 s. The excess pore pressure induced by each step in pressure at the boundary was of the order of from −1 kPa to −2 kPa (suction) and likewise relaxed as external fluid diffused into the sample. Predictions based on a poroelastic material response model agree qualitatively with these observations when values of material properties are estimated from independent measurements. The experimental data can also be used to determine parameter values. Such a procedure yields very good fits to the data and indicates permeability, drained bulk modulus and solid bulk moduli of the order of 10−16 m2, 10 MPa and 10 GPa respectively, in reasonable agreement with independent measurements. Des changements de déformation et de pression interne ont été measurés dans un grand échantillon (de l'ordre de 1 m3) de sédiment marin remanié et reconsolidé soumis à une série de modification de pression hydraulique par paliers de 6, 9 MPa. Des déplacements non-drainés superficiels compris entre 0, 2 et 0, 4 mm ont été observés en réponse à chaque augmentation de pression externe. Puis la surface s'est lentement restaurée au cours d'un temps caractéristique d'environ 106 s. Les surpressions induites à la limite lors de chaque palier de pression étaient de l'ordre de −1 kPa à −2 kPa (succion) et se rel&acirc;chaient de fa&ccedil;on analogue au fur et à mesure que du fluide externe se diffusait dans l'échantillon. Des prévisions basées sur un modèle de réponse d'une matière poroélastique s'accordent de façon qualitative lorsque les valeurs des propriétés des matières sont estimées à partir de mesures indépendantes. Les données expérimentales peuvent s'employer aussi pour déterminer les valeurs des paramètres. Une telle procédure donne des résultats très compatibles avec les données et indique une perméabilité, un module de masse drainée et des modules de masse solide de l'ordre de 10−16 m2, 10 MPa et 10 GPa respectivement. Ceci s'accorde assez bien avec les mesures indépendantes.
A critical reappraisal of compression index equations
Authors: Nagaraj T. S. , Srinivasa Murthy B. R. 
Published: October 2009

It is revealed that the ratio of the void ratio e to the void ratio at the liquid limit eL versus the net repulsive pressure R — A relation is more general and fundamental than the half-space distance d versus R — A relation. With the possibility of two modes of linearization of e/eL versus the effective consolidation pressure p relation, two generalized compression index equations for normally consolidated saturated fine-grained soils have been derived. Most of the existing empirical compression index equations have been re-examined for their rationale and applicability by comparing them with the generalized compression index equations. L'article montre que la relation entre le rapport de l'indice des vides eet de l'indice des vides à la limite de liquidité eL et la pression répulsive totale R — A est d'une nature plus générale et fondamentale que celle reliant la distance de semi-espace d à la relation R — A. Avec la possibilité de deux modes de linéarisation de e/eL en fonction de la pression de consolidation effective p, deux equations généralisées d'indice de compression ont été établies pour les sols à grains fins normalement consolidés et saturés. La plupart des équations empiriques connues donnant l'indice de compression ont été examinées de nouveau au point de vue de leur base théorique et de leur applicabilité en les comparant avec les équations d'indice de compression généralisées.
Pressures exerted by materials stored in silos: part I, coarse materials
Authors: Blight G. E. 
Published: October 2009

Silos are usually designed on the basis of simple theory which is used to predict horizontal pressures on the walls. The pressures generated depend on many factors, including the pattern of flow within the contained material, the method of operating the silo and also the mechanical characteristics of the material. This Paper compares pressures measured in a number of full-scale silos containing coarse materials with the predictions of commonly accepted design theory. It shows that, although the silo arching theory gives an acceptable estimate of the average pressure on a silo wall, it does not always provide an adequate design envelope. It is preferable to use a simple straight line variation of pressures with depth for design. Les silos sont généralement calculé sur la base d'une théorie très simple utilisée pour prévoir les pressions horizontales sur les murs. Les pressions réellement exercées dépendent de plusieurs facteurs, dont la forme de l'écoulement à l'intérieur de la matière, le principe du fonctionement du silo et aussi les caractéristiques mécaniques de la matière ensilée. L'article compare les pressions mesurées dans quelques grands silos contenant des matières à gros grains avec les prévisions de la théorie classique. Bien que la théorie de 1'effet de voûte dans un silo donne une évaluation acceptable de la pression moyenne sur la paroi mur, cette théorie ne fournit pas toujours une enveloppe acceptable. II paraît préférable d'utiliser pour les calculs des pressions proportionelles à la profondeur.
The theory of one-dimensional consolidation of saturated clays: part V, constant rate of deformation testing and analysis
Authors: Znidarčić D. , Schiffman R. L. , Pane V. , Croce P. , Ko H. Y. , Olsen H. W. 
Published: October 2009

This Paper presents a new analysis procedure for the constant rate of deformation consolidation test. The test analysis utilizes a piecewise linearization of one-dimensional non-linear finite strain theory and solves for the consolidation properties by an inverse procedure without any a prioriassumptions about the form of these relationships. The proposed method of analysis is evaluated by simulation and laboratory experimentation. The simulation shows good agreement between the calculated consolidation properties and the corresponding input values. Similar agreement is found for the experimental validation between computed properties and independently, directly measured properties. Cet article présente une nouvelle méthode analytique pour l'essai de consolidation à vitesse constante de déformation. Cette analyse utilise la linéarisation par parties de la théorie concernant la déformation finie non-linéaire unidimensionnelle et fournit des solutions pour les propriétés de consolidation par une procédure inverse sans recouvrir à des hypothèses a prioriau sujet de la forme de ces relations. On évalue la méthode analytique proposée par la simulation et des expériences en laboratoire. La simulation démontre que les propriétés de consolidation calculées s'accordent bien avec les données correspondantes. On découvre un accord pareil pour la validation expérimentale entre les propriétés calculées et les propriétés mesurées de façon directe et indépendante.
The cone penetration test in sands: part I, state parameter interpretation
Authors: Been K. , Crooks J. H. A. , Becker D. E. , Jefferies M. G. 
Published: October 2009

The state parameter is a quantitative measure of the state of a sand that combines the effects of void ratio and effective stress in a unique way for each sand. Application of the state parameter concept in practice requires the ability to measure the state parameter in situ. This Paper examines the interpretation of the cone penetration test in sand in terms of the state parameter concept. Existing data obtained from calibration chamber tests are reinterpreted to provide the relationship of cone tip resistance to state parameter. To compare data from different test programmes, data must be adjusted for chamber boundary effects. It is concluded that cone resistance provides a good measure of the state parameter. A companion paper describes the generalized measurement of state in different sands using the cone penetration test. Le paramètre d'état est une mesure quantitative de l'état d'un sable qui combine les effets de l'indice des vides et de la contrainte effective de façon unique pour chaque sable. Dans la pratique l'application de la notion du paramètre d'état exige la possibilité de le mesurer en place. Cet article examine l'interprétation de l'essai de pénétration au cône à la lumière du concept du paramètre d'état. Des données disponibles obtenues à partir d'essais en chambre d'étalonnage sont réinterprétées pour donner le rapport entre la résistance à la pointe du cône et le paramètre d'état. Afin de pouvoir comparer les données de différentes séries d'essais il faut les corriger pour tenir compte des effets de bord de la chambre. L'article conclut que la résistance au cône représente une bonne mesure du paramètre d'état. Un autre article décrit la mesure généralisée de l'état dans des différents sables à l'aide de l'essai de pénétration au cône.
A synthetic soft rock for laboratory model studies
Authors: Johnston I. W. , Choi S. K. 
Published: October 2009

To overcome the significant experimental scatter and highly variable performance observed with model studies of foundation behaviour using a natural weathered mudstone, a synthetic soft rock, known as Johnstone, was developed. This model material was found to be homogeneous and isotropic, and could be reliably and simply reproduced with a range of properties which were similar to the naturally occurring mud-stone, and which could be controlled and accurately determined. The material could be produced in relatively large volumes and cast or machined into a number of predetermined shapes. The development, manufacture, some characteristics and some applications are described. Afin de résoudre le problème posé par les variations importantes des résultats expérimentaux et la grande variabilité du comportement des fondations observées dans les études sur modèles utilisant les pélites naturelles désagrégées, une roche tendre de synthèse, du nom de Johnstone, a été développée. Ce matériau est homogène et isotrope, et peut être produit, simplement et régulièrement, avec une gamme de propriétés comparables à celles des pélites naturelles. Ces propriétés peuvent être contrôlées et déterminées avec précision. Ce matériau peut être produit en grand volume, et avec plusieurs formes prédéterminées, soit par usinage par moulage. Le développement et la fabrication, ainsi que quelques caractéristiques et applications, seront décrites.
Cavity expansion in cohesive frictional soils
Authors: Carter J. P. , Booker J. R. , Yeung S. K. 
Published: October 2009

Closed form solutions are presented for the expansion of cylindrical and spherical cavities in an ideal, cohesive frictional soil. An explicit solution for the pressure-expansion relationship can be obtained for infinitesimal (small strain) deformations. For finite deformations it is necessary to adopt a numerical approach to obtain the complete pressure-expansion relationship and it is found that the cavity pressure approaches a limiting value for infinite deformation. It is, perhaps surprisingly, possible to determine the precise value of this limiting pressure analytically. It is suggested that the small strain solution for a cylindrical cavity is applicable to the interpretation of pressuremeter tests in sand, and that the solutions for limit pressures have application to the problem of pile installation and the end bearing pressure of deep foundations. L'article présente des solutions de forme fermée pour l'expansion de cavités cylindriques et sphériques dans un sol idéal cohérent à frottement. On peut obtenir une solution explicite pour le rapport entre la pression et l'expansion dans le cas des déformations infinitésimales (contraintes faibles). Pour les déformations finies il faut adopter une méthode numérique pour obtenir le rapport complet entre la pression et l'expansion et on trouve que la pression de cavité atteint une valeur limite à peu près pour la déformation infinie. Il est peut-être surprenant que la valeur précise de cette pression limite puisse être déterminée de façon analytique. On en tire la conclusion que la solution à faible contrainte pour une cavité cylindrique peut s'appliquer à l'interprétation des essais pressiomètriques dans le sable et que les solutions pour les pressions limites trouvent une application au problème de l'installation des pieux et à celui de la résistance limite des fondations profondes.
Undrained deep penetration, I: shear stresses
Authors: Baligh M. M. 
Published: October 2009

The penetration of sampling tubes and various in situ testing devices and the installation of deep foundation elements disturb the surrounding soil. This Paper presents approximate solutions for predicting shearing distortions and stresses in soil due to steady undrained deep penetration of a closed-ended ‘simple pile’ in an isotropic soil modelled as an elastic-perfectly plastic material. Predictions are used to illustrate fundamental mechanisms of deep penetration and to identify important soil and pile characteristics that affect disturbance, such as non-linear and inelastic aspects of soil behaviour and the effects of scale. La pénétration des tubes de carottage, des appareils de mesure pour des essais in situ et l'installation des elements d'une fondation profonde perturbent le sol environnant. Cet article présente des solutions approchées pour prédire les distorsions de cisaillement et les contraintes dans le sol provoquées par la pénétration profonde continue et non-drainée d'un ‘pieu simple’ à extrémité fermée dans un sol isotrope modelisé par un matériau élastique parfaitement plastique. Des prédictions sont utilisées pour illustrer les mécanismes fonda-mentaux de la pénétration profonde et pour identifier les caractéristiques importantes du sol et du pieu qui affectent la perturbation du sol, tels que les aspects non-linéaires et inélastiques du comportement du sol et les effets d'échelle.
Undrained deep penetration, II: pore pressures
Authors: Baligh M. M. 
Published: October 2009

Undrained deep penetration causes significant excess pore pressures that dominate other soil stresses and hold the key to the understanding of penetration mechanisms. On the basis of the strain path method, this Paper identifies important factors affecting pen- etration pore pressures in clays and incorporates them in comprehensive prediction methods. Results are required to establish the necessary frameworks for the interpretation of existing penetration test data, the development of new in situ tests and the analysis of pile installation effects in a systematic and rational manner. La pénétration profonde non-drainée provoque des surpressions interstitielles importantes qui dominent les autres contraintes dans le sol et qui détiennent la solution pour la compréhension des mécanismes de pétration. Sur la base de la méthode des chemins de déformations cet article identifie les facteurs importants qui influencent les pressions interstitielles lors de la pénetration dans les argiles et les incorporent dans des méthodes de prédictions comprthensives. Les résultats qui en decoulent sont indispensables pour établir les structures nécessaires à l'interpretation des données disponibles de l'essai de pénétration, au développement de nouveaux essais in situ et à l'analyse systématique et rationnelle des effets de l'installation des pieux.
Strength of undulating shear surfaces in rock
Authors: Davis R. O. , Salt G. A. 
Published: October 2009

Slip on rough shear surfaces in rock is conventionally represented by one of two kinematic mechanisms. At small normal stress levels, dilatation is assumed and the moving block rides up and over surface irregularities. At high normal stresses, dilatation is superseded by basal fracture through the irregularities. In this Paper a third mechanism is proposed, applicable to undulating shear surfaces. Elastic flattening is suggested as a pos- sible kinematic mechanism for slip at large normal stresses. The work required to flatten the shear surface elastically is calculated and is then used in a Griflith- type crack growth analysis. It is found that flattening is a viable failure mechanism, but it is not clear whether flattening or basal fracture may be the preferred mechanism for failure of an undulating joint. Ordinairement on représente le glissement sur les surfaces rugueuses de cisaillement dans les roches par un d'entre deux mécanismes kinématiques. Lorsque le niveau de contrainte normale est faible on fait l'hypothése que la dilatation a lieu et que le bloc en mouvement se déplace au dessus des irrégulariés de la surface. Dans le cas de contrainte normales élevées la dilatation est suivie de la rupture profonde à travers les irrégularités. L'article suggére un troisiême mécanisme qui peut sáppliquer à des surfaces de cisaillement ondulantes. L'aplatissement élastique est présenté comme un mécanisme kinématique possible pour le glissement avec des contraintes normales élevées. On trouve que l'aplatissement est un mécanisme de rupture fiable mais il n'est pas clair si c'est I'aplatissement ou la rupture profonde qui est le mécanisme préféré pour la rupture d'un joint ondulant.
Lateral stability of compressible walls
Authors: O'Rourke T. D. 
Published: October 2009

The Paper presents an analytical method for evaluating the lateral stability of walls which settle relative to the retained soil or rock fill. Relative settlement may result from the compressibility of the wall, but may also result from differential consolidation of the underlying foundation soils. Methods are discussed for improving lateral stability, and recommendations are made for identifying and resolving potentially troublesome conditions. Cet article présente une méthode analytique pour évaluer la stabilité latérale des murs qui se tassent par rapport au sol soutenu ou au remblai rocheux. Le tassement relatif peut provenir de la compres-sibilité du mur mais aussi de la consolidation différentielle des sols de fondation sousjacents. L'article discute des méthodes pour améliorer la stabilité latérale et formule des recommendations pour identifier et résoudre les problèmes provoqués par des conditions qui peuvent devenir gênantes.
Sulphate analysis on black mudstones
Authors: Hawkins A. B. , Pinches G. M. 
Published: October 2009

The Paper reviews the established testing procedure for determining the SO3, content of soils. For certain geological strata, in addition to the Coal Measures, this is now inadequate as the sulphate content at the time of testing only is recorded. Frequently no account is taken of the potential sulphate production which can occur if air and water are able to oxidize dark mudstones containing disseminated pyrite. From samples in the Westbury Beds sulphate increases of from 0·29% to 1·2% and from 0·36% to 1·6% in 17 months are reported. The growth of sulphate alters the required soil-cement aggressivity class; it may result in heave of floor slabs and can reduce the pH of the soils. A more realistic indication of the potential sulphate content of a changing geological environment can be obtained by establishing the total amount of sulphur present. These factors and the preliminary research indicating the likely influence of temperature are considered briefly. L'article examine la méthode généralement adoptée pour déterminer la teneur en SO3, des sols. Elle est cependant insuffisante pour la série carbonifère aussi bien que pour d'autres couches géologiques, car elle mesure la teneur de sulphate seulement au moment de l'essai et ne tient pas compte de l'evolution potentielle de sulphate qui peut avoir lieu si Pair et les eaux peuvent oxyder des limons compacts noirs qui contiennent de la pyrite dis&inée. Des échantillons pris dans les couches de Westbury montrent des augmentations de sulphate de 0,29% à 1,2% et aussi de 0,36% à 1,6% au tours de 17 mois. L'augmentation du sulphate change la classe nécessaire d'aggressivité sol-ciment et peut causer le soulèvement de dalles de plancher et réduire le pH des sols. Une évaluation de la quantité totale du soufre qui est présent fournit une indication plus réaliste de la teneur potentielle en sulphate d'un milieu géologique en cours de changement. L'article discute brièvement ces facteurs et aussi des recherches préliminaires indiquant l'influence probable de la température.