bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
In situ liquefaction resistance of clean sands over a wide density range
Authors: Yoshimi Y. , Tokimatsu J. , Ohara A. N. 
Published: October 2009

The Paper describes a method of obtaining undisturbed samples of saturated clean sand by freezing it in situ using a single freezer pipe. Tests have shown that the method can yield high-quality samples that retain the density and the undrained cyclic strength of the sand in situ. Undrained cyclic triaxial tests were run on in situ frozen samples and on samples obtained with conventional tube samplers. The liquefaction resistance of the frozen samples of clean sands correlates well with a normalized iV value of the standard penetration test over a wide range of TV values. The in situ liquefaction resistance of the clean sands estimated from the results of the undrained cyclic tests on the frozen samples is consistent with a criterion based on field performance data during earthquakes. For dense sands, the samples obtained with the tube samplers are looser and much weaker than those obtained by the in situ freezing method. The reverse is true for very loose sands. The correlation between relative density and normalized N value is fairly good for the in situ frozen samples, but very poor for the tube samples. L'rticle décrit une méthode permettant d'obtenir des échantillons non remaniés de sable propre saturé. Cette méthode consiste à congeler le sable in-situ à l'aide d'une seule conduite de congélation. Les essais montrent que la méthode permet d'obtenir des échantillons de haute qualité qui conservent la densité et la résistance cyclique non drainée due sable in-situ. Des essais triaxiaux cycliques non drainés ont été réalisés sur des échantillons congelés in-situ et sur des échantillons extraits à l'aide des tubes d'échantillonage conventionnels. La résistance à la liquéfaction des échantillons congelés de sable propre se córrele très bien à la valeur normalisée N des essais de Standard Penetration couvrant une large gamme de valeurs A'. La résistance à la liquéfaction in-situ des sables propres estimée à partir des résultats des essais cycliques non drainés réalisés sur les échantillons congelés est en concordance avec celle d'un critère fondé sur des données de résistance pendant des séismes. Pour les sables à forte densité, les échantillons obtenus par carottage conventionnel sont beaucoup plus lâches que ceux obtenus à l'aide de la méthode de congélation in-situ. L'inverse est vrai pour les sables de très faible densité. La corrélation entre la densité relative et la valeur normalisée N est relativement bonne pour les échantillons congelés in-situ et très mauvaise pour les échantillons carottés.
Neutralized tailings and sulphates: settlement, drying and consolidation
Authors: Emerson W. W. , Peter P. , McClure S. , Weissmann D. 
Published: October 2009

At Ranger uranium mine it was proposed to calcine local magnesite and use it instead of imported lime to neutralize tailings. A pilot-scale study comparing a bed of tailings neutralized in this way with one neutralized with lime showed that magnesite settled less and consolidated more slowly, resulting in an increased short-term storage requirement. To find out why, the relative humidities of solutions of calcium and magnesium sulphates and of samples from the beds dried to known water contents were determined. Other samples were dried intermittently in linear shrinkage moulds under a constant, low evaporative demand. Precipitation of magnesium sulphate eventually caused a skin to form on magnesite, greatly reducing the rate of drying. To explain the shrinkage patterns and low bulk densities of the slurries after oven-drying, it is suggested that the clay-sized particles present form a framework in which the larger particles are held. It is deduced that the earlier results were due to the smaller clay content of lime and the lower relative humidity of magnesite at a given water content. With a large evaporative demand, a skin could increase the long-term drying rate of stored tailings. Il était envisagé, à la mine d'uranium de Ranger, de calciner de la magnesite locale et de l'utiliser à la place de la chaux pour neutraliser les résidus. L'étude pilote, qui permet de comparer un lit de résidus neutralisé de cette façon et un autre lit neutralisé à la chaux, montre que l'utilisation de magnesite entraîne un tassement plus faible et une consolidation plus lente, ce qui se traduit par la nécessité de prévoir un stockage à court terme plus important. Pour tenter de comprendre ces phénomènes, des solutions de sulfate de calcium ou de magnésium et d'échantillons issus des couches traitées ont été séchées jusqu'à des valeurs connues de teneur en eau. L'humidité relative a alors été mesurée. D'autres échantillons ont également été séchés par intermittence dans des moules à retrait linéaire sous evaporation constante faible. La précipitation de sulfate de magnésium favorise parfois l'apparition d'une croûte sur le lit traité à la magnesite et entraîne une diminution importante de la vitesse de séchage. Pour expliquer ce type de retrait et la faible densité apparente des boues liquides après séchage à l'étuve, on suppose que les particules de taille argileuse présentes créent un réseau dans lequel les particules plus grandes restent piégées. On en déduit que les résultats précédents résultent de la faible teneur en argile de la couche traitée à la chaux et de la faible humidité relative de celle traitée à la magnésite pour une teneur en eau donnée. Pour un fort taux d'évaporation, l'apparition d'une croûte pourrait accroître la vitesse de séchage à long terme des résidus stockés.
Application of the observational method to a deep basement excavated using the top-down method
Authors: Ikuta Y. , Maruoka M. , Aoki M. , Sato E. 
Published: October 2009

In excavation works, there are limitations in the ability to model earth retaining structures and select soil parameters for design. This is because of the variable and complicated retaining wall structure conditions. The soil and structure behaviour are often monitored to confirm the safety of excavation works during construction. The data are rarely used to improve predictions and modify the design of subsequent stages of construction. The back-analysis of excavations made after construction is very useful in the evaluation of the assumptions and parameters which influence the behaviour (Lambe, 1973). However, it may be advantageous to use the measured data to rationalize the design at the later stages of construction. This is an extension of the observational method described by Peck (1969). In this Paper, the observational construction method is proposed whereby the excavation sequence is modified and optimized during construction. An example of its application is given. The method can be used to revise and confirm the design assumptions, for example by back-analysing the initial excavation stages. The new design assumptions can then be used to predict the precise behaviour of the subsequent stages. The measured data are also used to rationalize the excavation work during the subsequent stages. La modélisation des structures de soutènement et la sélection des paramètres des sols sont difficiles à utiliser pour le projet des travaux d'excavation. Ceci est dû à la variabilité et à la complexité du terrain et des structures de soutènement. Le comportement du sol et des structures de soutènement associées est souvent enregistré pour assurer la sécurité des travaux lors de l'excavation. Si les données sont généralement utilisées pour assurer la sûreté de la construction, elles sont par contre rarement employées pour tester les prévisions et modifier le projet aux différentes étapes de la construction. Une rétro-analyse des excavations, après construction, se révèle très utile pour mettre en évidence les hypothèses et les paramètres du comportement (Lambe, 1973). Il est toutefois plus intéressant d'utiliser les données mesurées pour optimiser les étapes ultérieures de la construction, ce qui correspond à une extension de la méthode d'observation décrite par Peck (1969). L'article propose une méthode de construction par observation où la séquence d'excavation est progressivement modifiée et optimisée. Un exemple est présenté. La méthode peut être utilisée pour modifier ou confirmer les hypothèses de design, par exemple par rétro-analyse des étapes initiales d'excavation. De nouvelles hypothèses de design peuvent alors être mises en oeuvre pour prédire exactement le comportement aux étapes suivantes. Les données mesurées sont également utilisées pour optimiser les travaux d'excavation aux différentes étapes.
Observational design method for earth structures constructed on soft ground
Authors: Wakita E. , Matsuo M. 
Published: October 2009

This Paper deals with the observational method for earth structures on soft ground. First, the failure prediction method for earth structures is described briefly. Next, the observational design method for the settlement of earth structures is proposed, and examples of its application are shown. L'article s'intéresse aux méthodes d'observation applicables aux structures en terre réalisées sur sols mous. Tout d'abord, on décrit brièvement la méthode de prédiction de la rupture des structures en terre, puis on présente quelques applications.
Quantifying soil microstructure using fractals
Authors: Moore C. A. , Donaldson C. F. 
Published: October 2009

This Paper develops the theoretical basis and presents the results of experimental studies to determine a fractal dimension associated with soil microstructure. The topics addressed include the development of techniques for obtaining images of real soils in a format suitable for analysis, the development of imageprocessing techniques for extracting the fractal characteristics of the image, the development of a rational analytical basis for determining the fractal dimension associated with soil microstructure, the analyses required to quantify the fractal dimension of the soil samples tested, and parameter studies to determine the effect of particle angularity, grain size distribution and sample density on the fractal dimensions of selected sands. L'article presente les bases th´oriques et les r´sultats exp´rimentaux permettant de d´terminer la dimension fractale associ´e à la microstructure d'un sol. Des techniques permettant d'obtenir des images d'un sol r´el sous un format utilisable et de traiter ces images pour en extraire les caract´ristiques fractales ont ´t´ d´velopp´es. Une analyse rationnelle a ´t´ mise en oeuvre afin d'obtenir la dimension fractale associ´e à la microstructure du sol. Les ´tudes param´triques permettant d'´valuer l'influence de l'angularit´ de la particule, de la r´partition granulom´trique et de la densit´ de l'´chantillon, sur les dimensions fractales des sables s´lectionn´s ont ´r´ am´lior´es.
Bearing capacity of a foundation resting on a soil reinforced by a group of columns
Authors: Bouassida M. , De Buhan P. , Dormieux L. 
Published: October 2009

A new design method for a foundation on a soil reinforced by columns is described. A lower bound of the bearing capacity is determined within the framework of the yield design theory. It takes into account the three-dimensional nature of the problem and is applicable to a wide range of geometries. A parametric study on the improvement of the bearing capacity as a function of the proportion of reinforcement, and on the strength characteristics, is presented. A complete analytical solution is given for the strength of a composite cell subjected to a triaxial loading, which provides an insight into the reinforcement mechanism. Le présent article propose une méthode de dimensionnement d'une foundation sur un sol renforcé par colonnes, basée sur la théorie du calcul aà la rupture. Une borne inférieure de la capacité portante est obtenue en tenant compte de la nature tridimensionnelle de l'ouvrage. Elle est applicable pour une grande variété de géométries. On présente une étude paramétrique sur l'amélioration de la capacité portante en fonction de la proportion de renforcement et des caractéristiques du matériau renforcant et du matériau initial. On s'intéresse en outre à la résistance en compression d'une éprouvette composite soumise à un chargement triaxial classique, pour laquelle une solution complete est fournie sous forme analytique. Elle apporte un éclairage intéressant sur le mécanisme du renforcement par colonnes.
An elasto-plastic critical state framework for unsaturated soil
Authors: Wheeler S. J. , Sivakumar V. 
Published: October 2009

Data from a series of controlled suction triaxial tests on samples of compacted speswhite kaolin were used in the development of an elasto–plastic critical state framework for unsaturated soil. The framework is defined in terms of four state variables: mean net stress, deviator stress, suction and specific volume. Included within the proposed framework are an isotropic normal compression hyperline, a critical state hyperline and a state boundary hypersurface. For states that lie inside the state boundary hypersurface the soil behaviour is assumed to be elastic, with movement over the state boundary hypersurface corresponding to expansion of a yield surface in stress space. The pattern of swelling and collapse observed during wetting, the elastic–plastic compression behaviour during isotropic loading and the increase of shear strength with suction were all related to the shape of the yield surface and the hardening law defined by the form of the state boundary. By assuming that constant–suction cross–sections of the yield surface were elliptical it was possible to predict test paths for different types of triaxial shear test that showed good agreement with observed behaviour. The development of shear strain was also predicted with reasonable success, by assuming an associated flow rule. Les données obtenues dans une série d'essais triaxiaux à succion contrôlée sur des échantillons de kaolin speswhite compactés ont servi au développement d'un modèle élastoplastique à l'état critique pour les sols non saturés. Ce Modèle est défini par quatre variables d'état: la contrainte moyenne, le déviateur des contraintes, la succion et le volume spécifique. II inclue les hyperlignes des compressions normales isotropes et des états critiques et l'hypersurface d'état. Pour les états situés dans l'hypersurface d'état, le comportement du sol est supposé élastique. Tout déplacement au dessus de cette surface correspond à une expansion de la surface limite dans l'espace des contraintes. Les gonflements et effondrements observés lors de l'humidification, le comportement élastoplastique en compression lors des chargements isotropes et l'augmentation de la résistance au cisaillement avec la succion, ont tous ét&acute corrélés avec la forme de la surface limite ainsi qu'avec la loi de consolidation défine par la forme de la surface d'état. Si l'on suppose que les intersections succion constante–surface limite sont elliptiques, il est possible de calculer, pour différents types d'essais de cisaillement triaxiaux, des chemins qui se révèlent en bon accord avec les comportements observés. En choisissant une loi d'écoulement appropriée, le développement des déformations en cisaillement a également été prédit de manière fiable.
Pressure measurements in a rectangular silo
Authors: Jarrett N. D. , Brown C. J. , Moore D. B. 
Published: October 2009

The pressure exerted by the material stored in rectangular flexible-wall silos is investigated during filling. Tests on a large-scale steel model silo with a pyramidal hopper showed that the stress state of the material stored is influenced significantly by the wall flexibility and boundary conditions. The measured wall pressures were very different from pressures predicted by traditional theories and existing design codes. This is because most traditional theories were developed for rigid-wall circular silos and ignored the effects of interaction between stored material and structure. The causes of the observed pressure redistribution are explained. L'article étudie la pression exercée sur les parois flexibles d'un silo rectangulaire, tors du remplissage, par le matériau stocké. Les essais realisés sur une maquette grande échelle d'un silo muni d'une trémie pyramidale montrent que l'état de contrainte dans le matériau stocké est fortement dépendante de la flexibilité des parois et des conditions aux limites. Les pressions mesurées sur les parois sont trés différentes de celles prévues par les théories habituelles et par les régles de construction actuelles. Ceci est principalement dû à ce que les théories usuelles s'intéressent uniquement à des silos circulaires à parois rigides et qu'elles ne tiennent pas compte des interactions entre le matériau stocké et la structure. Les origines de la redistribution de pression observée sont étudiées et expliquées.
Effects of sampling on the undrained behaviour of clayey sands
Authors: Hight D.W. , Georgiannou V.N. 
Published: October 2009

The effects of tube sampling of normally consolidated clayey sands are examined. Triaxial strain path tests, which follow the sequence of strains imposed by a sampling tube on elements on its centre line, are described. Major reductions in effective stress are shown to occur as a result of sampling. Reconsolidation to in situ stresses causes significant reductions in granular void ratio and these, together with fabric changes, modify the behaviour of the sample from that of the in situ soil: undrained brittleness and the effects of ageing in situ may be eliminated. A framework for the behaviour of clayey sands, which relies on the existence of a bounding surface and phase transformation and critical state lines, is used to explain the response to sampling and reconsolidation. Both drainage during tube sampling and sustainable suctions in clayey sand are considered. L'article étudie l'influence du carottage dans des sables argileux normalement consolidés. II décrit les essais triaxiaux qui ont permis de simuler les chemins de déformations imposés par le carottier des éléments situés sur son axe central. Le carottage se traduit par des diminutions importantes de contrainte effective. La reconsolidation des échantillons, pour des valeurs de contrainte équivalentes à celles in-situ, entraîne une réduction conséquente de l'indice des vides, et, parallément ` des variations de texture, une modification du comportement des échantillons par rapport à celui du sol in-situ: la fragilité résultant d'une absence de drainage et les effets du vieillissement peuvent être éliminés. La réponse des sables argileux au carottage et à la reconsolidation est expliquée à l'aide d'un modèle de comportement fondé sur l'existence de surfaces limites, de transformations de phases et de lignes d'état critique. Le drainage lors du carottage et les succions admissibles dans des sables argileux sont tous deux considérés.
Vertical loading experiments on rigid pad foundations at Bothkennar
Authors: Jardine R. J. , Lehane B. M. , Smith P. R. , Gildea P. A. 
Published: October 2009

The Paper describes tests on instrumented rigid square pads performed at the EPSRC soft clay test site at Bothkennar in Scotland. The aims were to investigate bearing capacity and load-displacement behaviour under short-term and long-term conditions. The instrumentation and loading schemes also allowed the soil's in situ stress–strain, consolidation and creep properties to be compared with those established in high quality laboratory tests. There was generally good agreement. The results emphasize that non-linearity has an important effect on the behaviour of spread foundations, even when they are subject to relatively light loads. KEYWORDS: bearing capacity; case history; clays; compressibility; footings/foundations; full-scale tests; stiffness. L'article prèsente les essais rèalisès sur des surfaces carrèes rigides et instrumentèes installèes sur le site expèrimental `argiles molles' du ESERC Bothkennar, Ecosse. Le but est d'ètudier la charge admissible et le comportement chargementdèplacement à court et à long terme. Les schèmas d'instrumentation et de chargement permettent ègalement de comparer les propriètès de contrainte-dèformation, consolidation et fluage du sol mesurèes in-situ à celles mesurèes lors d'essais de laboratoire de bonne qualitè. Un bon accord a gènèralement ètè observè. Les rèsultats montrent que la non-linèaritè influe fortement sur le comportement des fondations de grande largeur, même pour des charges relativement fiables;
Shear band formation in sand according to non-coaxial plasticity model
Authors: Papamichos E. , Vardoulakis I. 
Published: October 2009

The inadequacy of the ordinary flow and deformation theories of plasticity in explaining the experimental results on shear band formation in sand has led to the development of a consistent non-coaxial plasticity theory. Using this theory, the theoretical predictions for shear band orientation and its onset are shown to agree well with experimental observations of biaxial tests. The decrease of shear band inclination angle with respect to the minor principal stress direction with increasing confining pressure supports the hypothesis of the dependency of non-coaxiality on confining pressure. KEYWORDS: constitutive relations; deformation; plasticity; sands; shear strength. Les théories de la plasticité habituellement appliquées aux déformations et aux écoulements ne permettent pas d'expliquer les résultats expériment de la formation bandes de cisaillement dans des sables. Ceci a donc conduit a développer une théorie correcte de la plasticité non-coaxiale. Les résultats théoriques obtenus sur l'orientation des bandes de cisaillement et leur initiation sont en bon accord avec les observations faites lors d'essais biaxiaux. Le fait que l'inclinaison des bandes de cisaillement par rapport à la direction de la contrainte principale mineure diminue lorsque la pression de confinement augmente tend à confirmer l'hypothèse selon laquelle la non-coaxialité dépendrait de la pression de confinement.
The origins of the theory of consolidation: the Terzaghi—Fillunger dispute
Authors: Boer R. De , Schiffman R. L. , Gibson R. E. 
Published: October 2009

This paper provides an outline of a bitter dispute between Karl Terzaghi and Paul Fillunger in the early to mid 1930s when both were professors at the Technische Hochschule in Vienna. This affair, with its tragic results, presents a microcosm of the unrest and upheaval in middle Europe during this period. For geotechnical engineering it is a landmark, because from it came the precise and general formulation of the theory of consolidation, which was well ahead of its time. L'article retrace sommairement la dispute âpre qui a eu lieu, entre 1930 et 1937, entre Karl Terzaghi et Paul Fillunger, alors qu'ils étaient tons deux professeurs à la Technische Hochschule de Vienne. Cette affaire et les conséquences tragiques qui en ont résultées donnet une idée des troubles et bouleversements ayant eu lieu en Europe centrale pendant cette période. Elie correspond également à une date majeure en ingén1érie géotechnique puisqu'elle est à Porigine d'une formulation de la théorie de la consolidation, générale, précise et triés en avance sur son temps.
Mandel's problem revisited
Authors: Abousleiman Y. , Cheng A. H.-D. , Cui L. , Detournay E. , Roegiers J.-C. 
Published: October 2009

The classic Mandel solution associated with the well-known Mandel–Cryer effect is re-examined. Using Biot theory of poroelasticity, the solution of the Mandel problem is extended to include material transverse isotropy, as well as the compressibility of the pore fluid and the solid constituents of the soil–rock skeleton. Le résultat classique de Mandel, associé à l'effet bien comnnu de Mandel—Cryer, est réexamineé. En utilisant la théorie poro-é1astique de Blot, la solution du probléme de Mandel est étendue afin d'introduire l'anisotropie transverse du matériau, ainsi que la compressibilité des fluides présents dans les pores et celle des constituants solides du squelette du sol ou de la roche.