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The Movement and Distribution of Water in Soils
Authors: Croney D. 
Published: October 2009

Synopsis Moisture plays a particularly important role in the soil mechanics of shallow foundations, because of the comparatively large seasonal changes occurring in the moisture condition of the soil close to the earth's surface. In particular, methods of estimating the changes which occur in the moisture condition when soil is paved are required in the design of roads and airfields. This article discusses the fundamental factors which give rise to moisture movements in soil and, on the basis of this discussion, methods are outlined for estimating the moisture distribution with depth beneath impervious pavements under equilibrium conditions. Differences in the soil moisture suction (or reduced pressure at which water is retained in the soil structure) provide the “potential” causing water to move within a soil mass. The movements which occur can only be expressed in terms of moisture content if the relationship between soil moisture suction and moisture content for the soil is known. The nature of this relationship and the manner in which it can be used to estimate equilibrium moisture distributions are discussed in relation to incompressible, partially compressible, and fully compressible soils. Some experimental confirmation of the theories involved has been obtained from laboratory and field investigations at present in progress. L'humidité joue un rôle particulièrement important dans la mécanique des sols des fondations peu profondes, à cause des changements saisonniers d'une ampleur relativement grande, qui se produisent dans l'humidité du sol juste au-dessous de la surface du terrain. En particulier, pour l'étude des routes et des aérodromes, on a besoin d'un moyen d'évaluer l'ampleur des changements d'humidité lorsque le sol est pourvu d'un revêtement. Cet article traite des facteurs fondamentaux qui donnent lieu aux mouvements de l'humidité dans le sol; sur la base de cette discussion, l'auteur donne une indication des méthodes pour évaluer la répartition de l'humidité à une profondeur donnée audessous des revêtements imperméables dans des conditions d'équilibre. Les différences dans la succion d'humidité du sol (c'est-à-dire la basse pression à laquelle la structure du sol peut retenir l'eau) donnent lieu au “potentiel” qui provoque des mouvements de l'eau dans le sol. Ces mouvements ne pourront être exprimés en termes de teneur en eau que si le rapport entre la succion et la teneur en eau du sol est connu. L'auteur discute le caractère de ce rapport et la manière dans laquelle on peut s'en servir pour évaluer ces répartitions équilibres d'humidité par rapport aux sols incompressibles. partiellement compressibles, et entièrement compressibles. Les théories en cause ont reçu certaines confirmations expérimentales par suite des recherches en laboratoire et en chantier qui sont en tours.
Investigations Concerning a Deep Cofferdam in the Thames Estuary Clay at Shellhaven
Authors: Skempton A. W. , Ward W. H. 
Published: October 2009

Synoposis During the construction of a deep cofferdam in the Thames Estuary clay at Shellhaven, the opportunity was taken of measuring the loads transmitted from the sheet-piling walls to the walings, and the loads in the struts. A detailed investigation was also made of the soil properties by means of insitu vane tests and by laboratory tests on undisturbed samples, some taken from a borehole and others taken during the excavation of a shaft immediately adjacent to the cofferdam. In Parts I and II of the article the soil properties and load observations are recorded. In Part III the results are interpreted by means of earth pressure calculations, and it is concluded that the observed loads in the bracing of the cofferdam can be accounted for in terms of deflexions of the sheet piling prior to placing the struts in position, and without the need for assuming any redistribution of earth pressure. Au tours de la construction d'un coffrage à grande profondeur dans l'argile de l'estuaire de la Tamise à Shellhaven on a mesuré les charges transmises par les palplanches aux moisages et les charges dans les étrésillons. Les propriétés du sol ont également été étudiées en détail au moyen d'essais avec l'appareil à palettes (vane tests) exécutés in-situ, ainsi que des essais de laboratoire sur échantillons intacts provenant d'un puits de sondage et d'nn puits vertical dans le voisinage immédiat du coffrage. Les deux premières parties de l'article sont consacrées aux propriétés du sol et à l'observation des charges. La troisième partie interprète les résultats au moyen des calculs de la poussée des terres. En conclusion, il est constaté que les charges observées dans les étais du coffrage s'expliquent par les flèches des palplanches avant la miss en place des étrésillons, sans qu'il soit nécessaire de supposer une rédistribution des poussées.
Fundamental Soil Problems in Military Road and Airfield Construction
Authors: Maclean D. J. , Pollitt H. W. W. 
Published: October 2009

Synopsis This article has been written in response to a request made to the Institution of Civil Engineers for a British contribution to a meeting of the Soil Mechanics and Foundations Division of the American Society of Civil Engineers at which consideration is to be given to the applications of soil mechanics to military engineering problems. The objects of the article are to discuss the basic problems that are encountered in the use of various methods of constructing military roads and airfields, and to describe the results obtained from investigations of some of these problems carried out in Great Britain. To satisfy the various military requirements that arise in this work it is necessary that the best use be made of the soil in different climatic conditions, and this involves the consideration of soils both as foundation and as constructional materials. In this article the approach is based largely on experience of conditions in the British Isles, where the soils are predominantly clays, and the climate humid and cool. La présente communication répond à une demande adressée récemment à 1' “Institute of Civil Engineers ” de presenter une communication à la conférence organisée par la Section de Mécanique des Sols et Foundations de 1' “American Society of Civil Engineers.” Cette conférence aura lieu en vue de discuter l'application des principes de la mécanique des sois aux problèmes des constructions militaires. L'article passe en revue les principaux problemes qui se posent en relation avec la construction de routes et d' aérodromes militaires, et décrit les résultats obtenus en Grande Bretagne au cours de l'étude de certains de ces problèmes. Afin de faire face aux exigences d'ordre militaire qui se présentent au tours de ce genre de travaux, il est nécessaire d'utiliser le sol avec un maximum d'efficacité sous différentes conditions climatologiques, ce qui veut dire qu'il faudra coònsidérer les sols à la fois en tant que fondations et comme matériel de construction. Le présent exposé est basé principalement sur l'expérience obtenue en Grande Bretagne où les sols sont en général de nature argileuse et où le climat est humide et plutôt froid.
Model Experiments to Study the Influence of Seepage on the Stability of a Sheeted Excavation in Sand
Authors: Marsland Arthur 
Published: October 2009

Synopsis This article describes model experiments performed at the Building Research Station to determine the type of failure occurring in strutted sheeted excavations in non-cohesive soils due to seepage water. Model excavations were constructed in a seepage tank fitted with glass sides and with pressure points through the tank base. Observations were taken to determine the flow net and to follow the mode of failure of the soil under various conditions. The factors which were varied include the width of the cofferdam, the depth of penetration of the sheeting, and the soil conditions. Tests were carried out with homogeneous sand in both dense and loose packing and various combinations of different soil strata were also used. The results are discussed and tentative suggestions for design are put forward. Cet article décrit des expériences modèles qui ont été faits à la Centrale pour le Recherche de la Construction pour déterminer le type de l'insuccès qui se présente dans les excavations entretoisées tôlées dans les sols non-cohésives à cause de suintement de l'eau. Des excavations modèles étaient construites dans un rérvoir à suintement muni de côtés en verre et ayant des points de pression à travers la base du réservoir. Des observations étaient prises pour déterminer 1'8coulement net et pour suivre la mode de défaut du sol sous les conditions diverses. Les éléments qui étaient variés comprennent la largeur du caisson, la profondeur de la pénétration de la tôlerie et les conditions du sol. Des essais étaient faits avec du sable homogéneux dans un tassement dense aussi bien que dans un tassement lâche et des combinaisons de strata divers de sols étaient aussi utilisées. Les résultats sont considérés et des suggestions tentatives pour le projet sont soumises.
A Historical Chapter: British Royal Engineers' Papers On Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1837–1874
Authors: Feld Jacob 
Published: October 2009

Synopsis From 1837 to 1874, the Corps of Royal Engineers of the British Army published regular journals of “Papers on subjects connected with the Duties of the Corps”. These reports not being easily available, a bibliography and summary of the pertinent work should be of use and interest. The range of theoretical and practical subjects included is practically identical with the list of subject matter now considered the field of soil mechanics and foundation engineering. Practical discussion of fortification and revetment design is to be expected. However, there are also reports on laboratory and full scale earth pressure tests, analyses of wall and cofferdam failures and repairs, theory of underpinning of structures, use of sand as blankets and as piles for stabilizing marshy soils, descriptions of pile driving and of various pile types including screw piles for holding down brushwood on river slopes, and even a theoretical study of the nature of clay. Much can be learned from a study of these reports, when problems were simpler, descriptions more definite, and lack of equipment and materials required greater use of ingenuity in the problems of soil evaluation and control. In the text, references to the various reports are given asx, the number corresponding to the list of references printed at the end of this article. De l'an 1837 à l'an 1874, le Corps de Royal Engineers de 1'Armé britannique fit paraître des journaux réguliers “d'exposés sur sujets liés avec les Devoirs du Corps”. Ces rapports n'étant pas facilement disponibles, une bibliographie et sommaire du travail pertinent devraient être utiles et d'intérêt. La série de sujets théoriques et pratiques comprise est presque identique avec la liste de sujets considérée maintenant comme le domaine des mécaniques du sol et la technique de soubaissement. L'on peut s'attendre à des discussions de la fortification et le projet de revêtement. Cependant, il y a aussi des rapports sur des essais de laboratoire et des essais en grand de la pression du sol, analyse de défaut et réparation de Côtes et de caisson, la théorie de soutainement d'ouvrages, l'utilisation de sable comme étouffement et comme pieux pour la stabilisation de sol marécageux, la description de battage et de divers types de pieux y compris les pilots vices pour débaisser les boussailles sur les rives des fleuves, et même une étude théorique de la nature de l'argile. L'on peut apprendre beaucoup par l'étude de ces rapports quand les problémes étaient plus simples, les descriptions plus définies, et quand la manque d'appareils et matériels exigeait un plus grand emploi d'ingenuite dans les problémes de l'évaluation et le contrôle du sol. Dans le texte, des références aux divers rapports sont indiquées par (x), le chiffre correspondant â la liste de références imprimée â la fin de cet article.
A “Perched” Reservoir in Northern Ontario, Canada
Authors: Legget R. F. 
Published: October 2009

Synopsis In the first issue of Géotechnique Dr Terzaghi expressed the hope that case histories involving the application of soil mechanics and geology would be featured in this journal. This brief article is such a contribution. It develops nothing new in the field of soil mechanics. It merely records how the application of soil mechanics jointly with preliminary geological studies led to a solution of a difficult engineering design problem which appears to be unique. Careful search through all available literature concurrently with exploratory field work revealed no records of any comparable situation in civil engineering. This record of a “perched” reservoir successfully used in a large water power project may, therefore, prove of value for future reference. Dans le premier numéo de Géotechnique, le Docteur Terzaghi a exprimé l'espoir que les dossiers qui traitaient de l'application des mécaniques du sol et de la géologie seraient exposés dans ce journal. Cet article bref est une telle contribution. II n'offre rien de nouveau dans le domaine des mecaniques du sol. I1 enregistre seulement comment l'application des mécaniques du sol a conduit à une solution d'un problème difficile du projet de la génie. Une étude soignée parmi toute le documentation disponible concurrement avec le travail sur champs exploratoire ne revélait pas d'authentication d'aucune situation comparable dans la génie civile. Ce rapport d'un réservoir “perché” utilisé avec succès dans un grand projet pour 1'énergie hydraulique peut done se trouver de valeur pour référence à l'avenir.
A Stress-Strain Theory for Cohesionless Soil with Applications to Earth Pressures at Rest and Moving Walls
Authors: Rowe P. W. 
Published: October 2009

Synopsis Experiments with cohesionless soils in the shear-box and triaxial compression machines are described in which the influence of sample thickness, soil type, length of slip line, type of test, confining pressure, soil density, direction of loading, and strain history of the soil, has been studied. The results substantiate the hypothesis, that the degree of mobilization of internal friction depends upon the degree of granular interlocking, which is a function of the movement of the grains per unit length of the slip line. A new type of confined compression test is described, the results being used to predict the variation of the “at rest” earth pressure coefficient with depth. The variation in earth-pressure distribution on stiff walls moving into, and away from, the soil by sliding and tilting motions is calculated. General agreement is reached with observations of Terzaghi on a large retaining wall. Des essais faites avec des sols non cohérent dans des appareillages de compression à boîte de cisaillement et triaxiale font l'objet d'une description, où l'influence de l'epaisseur d'échantillon, type de sol, longueur de ligne de glissement, type d'essai, pression de resserrement, direction de charge et historique des déformations subis par le sol est étudiée. Les résultats viennent à l'appui de l'hypothèse selon laquelle le degré de mobilisation de frottement interne dépend du degré d'enchevêtrement granulaire qui est fonction du mouvement des grains par unité de longueur de la linge de glissement. Un nouveau type d'essai de compression dans une enceinte rigide est également décrit; ses résultats servant à prédire les variations du coefficient de poussée de la terre “au repos” par la profondeur. Les variations de distribution de poussée de la terre sur les murs rigides se rapprochant et s'écartant du sol par mouvements de glissement et de basculement sont calculées. Un accord général se fait avec les observations de Terzaghi sur un grand inur de soutènement.
Stability Analysis of the Congress Street Open Cut in Chicago
Authors: Ireland H. O. 
Published: October 2009

Synopsis In this article an analysis is made of the failure of a cut slope that occurred under φ = 0 conditions. The cut was for the most part in glacial clay, and failed when the excavation reached a depth of 47 feet. The factor of safety given by the analysis is close to unity, but the location of the theoretical slip surface differs considerably from the actual location. A statistical study is also presented to indicate the reliability of the values of compressive strength used in the computations. Cet article présente une analyse de la rupture de terrassement qui s'est produite sous conditions φ = 0. Le terrassement était en grande partie dans de l'argile glaciaire et la rupture a eu lieu lorsque l'excavation a atteint une profondeur de 14,32: meétres. Le coefficient de sécurité donné par l' analyse eat proche de l'unité mais l'emplacement de la surface de glissement théorique différe considérablement de léemplacement réel. On péesente également dans cet article une étude statiskque en vue déindiquer la sûreté et la constance des valeurs désistance de compression que l'on utilise dans lea calculs.
Physico-Chemical Analysis of the Compressibility of Pure Clays
Authors: Bolt G. H. 
Published: October 2009

Synopsis It has been shown that the presence of exchangeable ions in clay systems leads to the presence of long-range repulsion forces between the particles. A comparison between the compression curves as observed and as calculated from theoretical considerations indicates that in the case of suspensions of pure clays the compressibility can be accounted for quantitatively by the consideration of these long-range forces only. On a montré que la présence d'ions interchangeables dans des constitutions d'argile provoque l'apparition de forces répulsives à grande distance entre les particules. Une comparaison entre les courbes de compression observées et calculées d'après des considérations théoriques indique que dans le cas de suspensions d'argiles pures on peut évaluer la compressibilité quantitativement par la seule considération de ces forces à grande distance.
The Settlement of the Approach Embankments to a New Road Bridge at Lackford, West Suffolk
Authors: Lewis W. A. 
Published: October 2009

Synopsis The Paper gives the results of an investigation into the approach embankments to a new road bridge. The investigation which commenced in May 1951, was undertaken in order to study the settlement due to the compression of the underlying soil. The site is at Lackford, West Suffolk, on the Bury St Edmunds–Mildenhall Road (A.11O1). Although the embankments are only about 4 ft high, the underlying soil contains strata of highly compressible material; therefore, it was anticipated that appreciable settlement would occur. Before the embankments were constructed three gauges were installed to record the movements at the site. The compressibility of the underlying soil was determined by laboratory consolidation tests, and the results of those tests were used to calculate the ultimate settlement likely to occur. The observations, obtained at the site up to July 1955, showed that about 9 in. of settlement occurred, a figure which agreed very well with the value calculated from the results of the laboratory tests. Le manuscrit donne les résultats d'une investigation concernant les remblais d'approche à un nouveau pont de route, entreprise en vue d'étudier le tassement dû la compression du sol sous-jacent. L'investigation a été en progrès depuis Mai 1951. L'emplacement est à Lackford, West Suffolk, sur la route (A.11O1) entre Bury St Edmunds et Mildenhall. Quoique les remblais n'aient que 4 pieds de haut, le sol sous-jacent contient des couches de matières très compressibles, et on prévoyait, en conséquence, qu'un tassement appréciable se produirait. Avant la construction des remblais on installa trois jauges sur l'emplacement pour enregistrer les mouvements. La compressibilité du sol sous-jacent avait été déterminée par des essais de consolidation de laboratoire, et les résultats de ces essais furent utilisés pour calculer le tassement definitif qui se produirait probablement. Les observations obtenues à l'emplacement jusqu'en Juillet 1955 indiquèrent qu'un tassement d'environ 9 pouces se produisit, chiffre qui correspond trés bien avec la valeur calculée d'après les résultats des essais de laboratoire.
Some Experiments With Artificially Sedimented Clays
Authors: Bjerrum L. , Rosenqvist I. TH. 
Published: October 2009

Synopsis The Paper describes a series of tests with artificially sedimented clays. The experiments proved that if a clay is sedimented in salt water and later subjected to a hydraulic gradient resulting in a leaching out of the salt, the undrained shear strength of the clay will be reduced and its sensitivity will increase. If a clay is deposited in fresh water, its shear strength will be two to three times as high as one sedimented in salt water. Le manuscrit décrit une série d'épreuves faites avec des argiles sedimentées d'une manière artificielle. Les expériences démontrbrent que, au cas où une argile est sedimentée dans de l'eau salée et plus tard exposée à une pression hydraulique qui'effectue l‘expulsion du sel, la résistance au cisaillement de l'argile qui n'a pas été drainée sera réduite et la sensibilité en sera augmentée. Si une argile est déposée dans de l'eau fraîche, la résistance au cisaillement en sera plus élevée de trois ou quatre fois qu'une argile sedimentée dans de l'eau salée.
The Effect of Overconsolidation on the Behaviour of Clays During Shear
Authors: Henkel D. J. 
Published: October 2009

Synopsis A series of drained and undrained triaxial compression tests have been made on samples of two clays in order to study the effects of consolidation history. The manner in which the strength and pore pressure or volume changes during shear vary with the degree of overconsolidation are recorded, and the differences in strength in the drained and undrained tests are compared. Afin d'étudier les effets du développement dû à la consolidation, on a fait sur des échantillons de deux espèces d'argile une série d'essais de la compression triaxiale drainée et non drainée. On a noté la façon dont la résistance et la pression interstitielle ou les changements de volume pendant le cisaillement varient en proportion avec le degré de surconsolidation; et on a comparé les variations de la résistance dans les essais drainés et non drainés.
Two-Dimensional Ground-Water Flow Through a Bank with Vertical Faces
Authors: Chapman T. G. 
Published: October 2009

Synopsis The Paper deals with Muskat's analytical solu- tion of the problem of ground-water flow through a bank with vertical faces. Sufficient numerical calculations have been made to enable the height of the seepage surface to be determined for any geometry of the system. The results are compared with previously published solutions, and this leads to an examination of the critical depth theory. It is shown that the shape of the free surface can be expressed with considerable accuracy by a simple formula. Ce document traite de la solution analytique de Muskat du probleme d'écoulement d'une nappe d'eau souterraine au travers d'une paroi à côtés verticaux. Suffisamment de calculs numériques ont été fait pour permettre de déterminer la hauteur de la surface de suintement pour toute géométric du systéme. Les résultats sont comparés a des solutions publiées pré cédemment et ceci conduit à un examen de la pro- fondeur critique. I1 est démontré que la forme de la surface libre peut être exprimée avec un précision considérable par une simple formule.