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Ajouter le résultat dans votre panierEvolution of the factor of safety following excavation in clay / J. S. L’Heureux in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 5 (Mai 2009)
Titre : Evolution of the factor of safety following excavation in clay Type de document : texte imprimé Auteurs : J. S. L’Heureux, Auteur ; S. Leroueil, Auteur ; J. F. Laflamme, Auteur Article en page(s) : pp. 487-493 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Numerical analysis Excavation Clayey soil Consolidation Factor of safety Analyse numérique Sol argileux Coefficient de sécurité Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Numerical analyses have been performed to study the evolution of the factor of safety following the excavation of a cut in clay. The analyses consider variable thickness of the clayey soil deposit under the excavation. The results show that, for a given clayey soil, there is a relation between the time for full dissipation of excess pore-water pressure from the soil mass following the excavation and the geometry of the cut (Htot/Hexc). The analytical results agree reasonably well with pore pressure measurements made in excavations in clay deposits from eastern Canada. This suggests that time to reach full pore pressure equilibration following the excavation of a cut in homogenous clayey soil deposits can be predicted when knowledge of the coefficient of swelling–consolidation is available. Lastly, results obtained in the present study show that 50% of the difference between the short- and long-term factors of safety may be lost at values as low as about 8% of the time to reach equilibration of pore pressures. This means that the time during which one can rely on the short-term strength of the clayey soil following the excavation may be relatively short, especially for soft clays.
Une méthode d’analyse numérique est utilisée pour étudier l’évolution du coefficient de sécurité suite à l’excavation d’un talus. Les analyses font varier l’épaisseur de la couche argileuse sous l’excavation. Les résultats montrent qu’il existe une relation entre la géométrie du talus (Htot / Hexc) et le temps de dissipation des pressions interstitielles suite au déchargement du talus. Les résultats analytiques concordent bien avec des mesures de pressions interstitielles obtenues pour des excavations dans les argiles molles de l’est du Canada. Ceci suggère que le temps pour atteindre un équilibre des pressions interstitielles à la suite d’une excavation dans un dépôt homogène d’argile peut être prédit lorsque l’on a connaissance du coefficient de gonflement – consolidation pour un dépôt donné. Finalement, les résultats de cette étude montrent que 50 % de la différence entre les coefficients de sécurité à court- et long-terme peut se perdre pour des valeurs aussi faibles que 8 % du temps pour atteindre l’équilibre des pressions interstitielles. Ceci étant dit, le temps sur lequel on peut se fier sur la résistance à court terme de l’argile suite à une excavation peut être très court, spécialement pour les argiles molles.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 487-493[article] Evolution of the factor of safety following excavation in clay [texte imprimé] / J. S. L’Heureux, Auteur ; S. Leroueil, Auteur ; J. F. Laflamme, Auteur . - pp. 487-493.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 487-493
Mots-clés : Numerical analysis Excavation Clayey soil Consolidation Factor of safety Analyse numérique Sol argileux Coefficient de sécurité Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Numerical analyses have been performed to study the evolution of the factor of safety following the excavation of a cut in clay. The analyses consider variable thickness of the clayey soil deposit under the excavation. The results show that, for a given clayey soil, there is a relation between the time for full dissipation of excess pore-water pressure from the soil mass following the excavation and the geometry of the cut (Htot/Hexc). The analytical results agree reasonably well with pore pressure measurements made in excavations in clay deposits from eastern Canada. This suggests that time to reach full pore pressure equilibration following the excavation of a cut in homogenous clayey soil deposits can be predicted when knowledge of the coefficient of swelling–consolidation is available. Lastly, results obtained in the present study show that 50% of the difference between the short- and long-term factors of safety may be lost at values as low as about 8% of the time to reach equilibration of pore pressures. This means that the time during which one can rely on the short-term strength of the clayey soil following the excavation may be relatively short, especially for soft clays.
Une méthode d’analyse numérique est utilisée pour étudier l’évolution du coefficient de sécurité suite à l’excavation d’un talus. Les analyses font varier l’épaisseur de la couche argileuse sous l’excavation. Les résultats montrent qu’il existe une relation entre la géométrie du talus (Htot / Hexc) et le temps de dissipation des pressions interstitielles suite au déchargement du talus. Les résultats analytiques concordent bien avec des mesures de pressions interstitielles obtenues pour des excavations dans les argiles molles de l’est du Canada. Ceci suggère que le temps pour atteindre un équilibre des pressions interstitielles à la suite d’une excavation dans un dépôt homogène d’argile peut être prédit lorsque l’on a connaissance du coefficient de gonflement – consolidation pour un dépôt donné. Finalement, les résultats de cette étude montrent que 50 % de la différence entre les coefficients de sécurité à court- et long-terme peut se perdre pour des valeurs aussi faibles que 8 % du temps pour atteindre l’équilibre des pressions interstitielles. Ceci étant dit, le temps sur lequel on peut se fier sur la résistance à court terme de l’argile suite à une excavation peut être très court, spécialement pour les argiles molles.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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Titre : Calculated and observed behaviour of clayey soil under cyclic loading beneath preloading embankments for oil tanks Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Gajo, Auteur ; F. Colleselli, Auteur Article en page(s) : pp. 494–512 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Embankment Field behaviour Deformations Analysis Plasticity Remblai Comportement de terrain Déformation Analyse Plasticité Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Two accurately monitored preloading embankments built to reduce the settlement of two oil tanks for a thermoelectric power plant near Mantova, Italy, were analysed using the finite element method and different constitutive assumptions. The most prominent feature of the proposed case study is that it involved two major loading cycles (preloading embankment construction–removal and oil tank filling–emptying) of different amplitudes (embankment heights of 8.60 and 12.50 m and a tank level of 14.00 m). Further minor loading cycles were also applied due to changes (of up to 6–7 m) in the hydrometric levels of the Po River. Because of the cyclic nature of the loading and the detailed measurements (of pore pressures and horizontal and vertical movements on the ground surface and in depth), this case study proves very useful for validating advanced features of modern constitutive models. The effects of elastic anisotropy, plastic anisotropy, and destructuration are considered in two different bounding-surface, kinematic-hardening plasticity models specific to clays and sands. The effects of permeability and Poisson’s ratio are also analysed. The conclusions have a general applicability and are not specific to the selected constitutive models.
Deux remblais de préchargement étroitement surveillés, construits afin de réduire la consolidation de deux réservoirs d’huile pour une centrale thermoélectrique près de Mantova (Italie), ont été analysés à l’aide de la méthode des éléments finis et de différentes hypothèses constitutives. L’aspect le plus important de cette étude de cas est qu’il implique deux cycles de chargement majeurs (construction et enlèvement du remblai de préchargement, et remplissage et vidage du réservoir d’huile) de différentes amplitudes (remblai de 8,60 et 12,50 m de haut, et niveau du réservoir à 14,00 m). Quelques cycles de chargement mineurs sont aussi appliqués (jusqu’à 6–7 m) selon les variation hydrométriques de la rivière Po. En raison de la nature cyclique du chargement et des mesures détaillées obtenues (pressions interstitielles, mouvements horizontaux et verticaux de surface et en profondeur), cette étude de cas s’avère utile pour valider les aspects avancés des modèles constitutifs modernes. Les effets de l’anisotropie élastique, de l’anisotropie plastique, et de la déstructuration sont considérés dans deux modèles de surface limite et de durcissement plastique cinématique spécifiques aux argiles et sables. Les effets de la perméabilité et du ratio de Poisson sont aussi analysés. Les conclusions ont une applicabilité générale et ne sont pas spécifiques aux modèles constitutifs sélectionnés.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 494–512[article] Calculated and observed behaviour of clayey soil under cyclic loading beneath preloading embankments for oil tanks [texte imprimé] / A. Gajo, Auteur ; F. Colleselli, Auteur . - pp. 494–512.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 494–512
Mots-clés : Embankment Field behaviour Deformations Analysis Plasticity Remblai Comportement de terrain Déformation Analyse Plasticité Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Two accurately monitored preloading embankments built to reduce the settlement of two oil tanks for a thermoelectric power plant near Mantova, Italy, were analysed using the finite element method and different constitutive assumptions. The most prominent feature of the proposed case study is that it involved two major loading cycles (preloading embankment construction–removal and oil tank filling–emptying) of different amplitudes (embankment heights of 8.60 and 12.50 m and a tank level of 14.00 m). Further minor loading cycles were also applied due to changes (of up to 6–7 m) in the hydrometric levels of the Po River. Because of the cyclic nature of the loading and the detailed measurements (of pore pressures and horizontal and vertical movements on the ground surface and in depth), this case study proves very useful for validating advanced features of modern constitutive models. The effects of elastic anisotropy, plastic anisotropy, and destructuration are considered in two different bounding-surface, kinematic-hardening plasticity models specific to clays and sands. The effects of permeability and Poisson’s ratio are also analysed. The conclusions have a general applicability and are not specific to the selected constitutive models.
Deux remblais de préchargement étroitement surveillés, construits afin de réduire la consolidation de deux réservoirs d’huile pour une centrale thermoélectrique près de Mantova (Italie), ont été analysés à l’aide de la méthode des éléments finis et de différentes hypothèses constitutives. L’aspect le plus important de cette étude de cas est qu’il implique deux cycles de chargement majeurs (construction et enlèvement du remblai de préchargement, et remplissage et vidage du réservoir d’huile) de différentes amplitudes (remblai de 8,60 et 12,50 m de haut, et niveau du réservoir à 14,00 m). Quelques cycles de chargement mineurs sont aussi appliqués (jusqu’à 6–7 m) selon les variation hydrométriques de la rivière Po. En raison de la nature cyclique du chargement et des mesures détaillées obtenues (pressions interstitielles, mouvements horizontaux et verticaux de surface et en profondeur), cette étude de cas s’avère utile pour valider les aspects avancés des modèles constitutifs modernes. Les effets de l’anisotropie élastique, de l’anisotropie plastique, et de la déstructuration sont considérés dans deux modèles de surface limite et de durcissement plastique cinématique spécifiques aux argiles et sables. Les effets de la perméabilité et du ratio de Poisson sont aussi analysés. Les conclusions ont une applicabilité générale et ne sont pas spécifiques aux modèles constitutifs sélectionnés.
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Titre : Bearing capacity under cyclic loading — offshore, along the coast, and on land : the 21st Bjerrum Lecture presented in Oslo, 23 November 2007 Type de document : texte imprimé Auteurs : Knut H. Andersen, Auteur Article en page(s) : pp. 513–535 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cyclic shear strength Bearing capacity Clay Sand Silt Design diagrams Résistance au cisaillement cyclique Capacité portante Argile Sable Diagrammes de conception Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Cyclic loading can be important for the foundation design of structures, both offshore, along the coast, and on land, and for the stability of slopes. This is illustrated by several examples. The paper discusses how soil behaves under cyclic loading, both for structures and for slopes, and shows that the cyclic shear strength and the failure mode under cyclic loading depend strongly on the stress path and the combination of average and cyclic shear stresses. Diagrams with the cyclic shear strength of clay, sand, and silt that can be used in practical design are presented. Comparisons between calculations and model tests indicate that foundation capacity under cyclic loading can be determined on the basis of cyclic shear strength determined in laboratory tests.
Le chargement cyclique est important pour la conception de fondations de structures, autant en mer, sur la côte et sur la terre, et pour la stabilité des pentes. Ceci est illustré à l’aide de plusieurs exemples. Cet article discute du comportement du sol soumis à un chargement cyclique, pour la structure et les pentes, et démontre que la résistance au cisaillement cyclique et le mode de défaillance sous chargement cyclique dépendent fortement du cheminement des contraintes et de la combinaison des contraintes en cisaillement moyennes et cycliques. Des diagrammes de résistance au cisaillement cyclique pour l’argile, sable et silt, qui peuvent être utilisés pour la conception, sont présentés. Des comparaisons entre les calculs et les essais modélisés indiquent que la capacité de la fondation soumise à un chargement cyclique peut être déterminée à partir de la résistance au cisaillement cyclique obtenu par des essais en laboratoire.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 513–535[article] Bearing capacity under cyclic loading — offshore, along the coast, and on land : the 21st Bjerrum Lecture presented in Oslo, 23 November 2007 [texte imprimé] / Knut H. Andersen, Auteur . - pp. 513–535.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 513–535
Mots-clés : Cyclic shear strength Bearing capacity Clay Sand Silt Design diagrams Résistance au cisaillement cyclique Capacité portante Argile Sable Diagrammes de conception Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Cyclic loading can be important for the foundation design of structures, both offshore, along the coast, and on land, and for the stability of slopes. This is illustrated by several examples. The paper discusses how soil behaves under cyclic loading, both for structures and for slopes, and shows that the cyclic shear strength and the failure mode under cyclic loading depend strongly on the stress path and the combination of average and cyclic shear stresses. Diagrams with the cyclic shear strength of clay, sand, and silt that can be used in practical design are presented. Comparisons between calculations and model tests indicate that foundation capacity under cyclic loading can be determined on the basis of cyclic shear strength determined in laboratory tests.
Le chargement cyclique est important pour la conception de fondations de structures, autant en mer, sur la côte et sur la terre, et pour la stabilité des pentes. Ceci est illustré à l’aide de plusieurs exemples. Cet article discute du comportement du sol soumis à un chargement cyclique, pour la structure et les pentes, et démontre que la résistance au cisaillement cyclique et le mode de défaillance sous chargement cyclique dépendent fortement du cheminement des contraintes et de la combinaison des contraintes en cisaillement moyennes et cycliques. Des diagrammes de résistance au cisaillement cyclique pour l’argile, sable et silt, qui peuvent être utilisés pour la conception, sont présentés. Des comparaisons entre les calculs et les essais modélisés indiquent que la capacité de la fondation soumise à un chargement cyclique peut être déterminée à partir de la résistance au cisaillement cyclique obtenu par des essais en laboratoire.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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Titre : Modified state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior. Part I, Basic concept Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiong Zhang, Auteur ; Robert L. Lytton, Auteur Article en page(s) : pp. 536–552 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Unsaturated soils Load–collapse Yield curve The Barcelona basic model (BBM) Modified state-surface approach (MSSA) plastic hardening Sol non saturé Chargement–affaissement Courbe d’écoulement Modèle de base Barcelone Approche modifiée l’état surface durcissement plastique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The traditional state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior is becoming much less popular these days, as it uses unique constitutive surfaces to represent unsaturated soil behavior. This approach is essentially a nonlinear elastic formation and cannot be used to explain complex stress-path dependency for unsaturated soils. In this paper, a modified state-surface approach (MSSA) is proposed to represent unsaturated soil behavior under isotropic stress conditions in which a conventional void-ratio state surface is considered to be made up of an elastic surface and a plastic hardening surface. The plastic hardening surface remains stationary at all times, whereas the elastic surface remains unchanged when the soil experiences elastic deformation and moves downward when there is plastic hardening occurrence. Using the MSSA, the loading–collapse (LC) and the suction increase (SI) yield curves in the Barcelona basic model (BBM) are derived. The prediction of three typical cases of soils under isotropic conditions and experimental results using the proposed approach confirmed its feasibility, simplicity, and potential for the study of unsaturated soil behavior.
L’approche traditionnelle de l’état de surface dans l’étude du comportement des sols non saturés devient de moins en moins populaire de nos jours puisqu’elle utilise une surface constitutive unique pour représenter le comportement des sols non saturés. Cette approche est essentiellement une formation linéaire non-élastique et ne peut pas être utilisée pour expliquer les dépendances complexes des cheminements de contraintes pour les sols non saturés. Dans cet article, une approche d’état de surface modifiée « MSSA » est proposée pour représenter le comportement des sols non saturés soumis à des conditions de contraintes isotropiques. Cette approche considère qu’un état de surface avec un indice des vides conventionnel est composé d’une surface élastique et d’une surface de durcissement plastique. La surface de durcissement plastique reste stationnaire en tout temps, tandis que la surface élastique n’est pas modifiée lorsque le sol subit une déformation élastique et se déplace vers le bas lorsqu’il y a durcissement plastique. En utilisant le MSSA, les courbes d’écoulement en chargement–affaissement « loading–collapse (LC) » et d’augmentation de succion « suction increase (SI) » du modèle de base de Barcelone « BBM » ont été dérivées. La prédiction de trois sols typiques en conditions isotropiques, ainsi que les résultats expérimentaux obtenus à l’aide de l’approche proposée, confirment sa faisabilité, sa simplicité et son potentiel pour l’étude du comportement des sols non saturés.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 536–552[article] Modified state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior. Part I, Basic concept [texte imprimé] / Xiong Zhang, Auteur ; Robert L. Lytton, Auteur . - pp. 536–552.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 536–552
Mots-clés : Unsaturated soils Load–collapse Yield curve The Barcelona basic model (BBM) Modified state-surface approach (MSSA) plastic hardening Sol non saturé Chargement–affaissement Courbe d’écoulement Modèle de base Barcelone Approche modifiée l’état surface durcissement plastique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The traditional state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior is becoming much less popular these days, as it uses unique constitutive surfaces to represent unsaturated soil behavior. This approach is essentially a nonlinear elastic formation and cannot be used to explain complex stress-path dependency for unsaturated soils. In this paper, a modified state-surface approach (MSSA) is proposed to represent unsaturated soil behavior under isotropic stress conditions in which a conventional void-ratio state surface is considered to be made up of an elastic surface and a plastic hardening surface. The plastic hardening surface remains stationary at all times, whereas the elastic surface remains unchanged when the soil experiences elastic deformation and moves downward when there is plastic hardening occurrence. Using the MSSA, the loading–collapse (LC) and the suction increase (SI) yield curves in the Barcelona basic model (BBM) are derived. The prediction of three typical cases of soils under isotropic conditions and experimental results using the proposed approach confirmed its feasibility, simplicity, and potential for the study of unsaturated soil behavior.
L’approche traditionnelle de l’état de surface dans l’étude du comportement des sols non saturés devient de moins en moins populaire de nos jours puisqu’elle utilise une surface constitutive unique pour représenter le comportement des sols non saturés. Cette approche est essentiellement une formation linéaire non-élastique et ne peut pas être utilisée pour expliquer les dépendances complexes des cheminements de contraintes pour les sols non saturés. Dans cet article, une approche d’état de surface modifiée « MSSA » est proposée pour représenter le comportement des sols non saturés soumis à des conditions de contraintes isotropiques. Cette approche considère qu’un état de surface avec un indice des vides conventionnel est composé d’une surface élastique et d’une surface de durcissement plastique. La surface de durcissement plastique reste stationnaire en tout temps, tandis que la surface élastique n’est pas modifiée lorsque le sol subit une déformation élastique et se déplace vers le bas lorsqu’il y a durcissement plastique. En utilisant le MSSA, les courbes d’écoulement en chargement–affaissement « loading–collapse (LC) » et d’augmentation de succion « suction increase (SI) » du modèle de base de Barcelone « BBM » ont été dérivées. La prédiction de trois sols typiques en conditions isotropiques, ainsi que les résultats expérimentaux obtenus à l’aide de l’approche proposée, confirment sa faisabilité, sa simplicité et son potentiel pour l’étude du comportement des sols non saturés.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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Titre : Modified state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior. Part II, General formulation Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiong Zhang, Auteur ; Robert L. Lytton, Auteur Article en page(s) : pp. 553–570 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Unsaturated soils Load–collapse Yield curve State surface Plastic hardening Sols non saturés Chargement–affaissement Courbe d’écoulement Etat de Durcissement plastique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : In the previous companion paper, a modified state-surface approach was proposed to algebraically represent unsaturated soil behavior under isotropic stress conditions. The present paper proposes a general theoretic formulation for the modified state-surface approach based on the theory proposed by Fredlund and co-workers. The signs and physical meanings of the material properties, the shapes of the loading–collapse (LC) and suction increase (SI) yield curves, and the mechanisms used in the Barcelona basic model (BBM) to model unsaturated soil behavior are discussed. Some other problems, such as stress-path independency and its implication on material properties, as well as coupling effects between the LC and SI curves, are also discussed. Based on analysis, it was found that with a minor modification, the modified state-surface approach can be used to study both unsaturated expansive and collapsible soil behavior in a unified framework.
Dans l’article compagnon précédent, une approche modifiée d’état de surface a été proposée pour représenter algébriquement le comportement des sols non saturés sous des conditions de contraintes isotropiques. Cet article propose une formulation théorique générale pour l’approche modifiée d’état de surface basée sur la théorie de Fredlund et ses collègues. Les signes et la signification physique des propriétés de matériaux, la forme des courbes d’écoulement en chargement–affaissement « LC » et en augmentation de succion « SI » et les mécanismes utilisés dans le modèle de base de Barcelone « BBM » pour modéliser le comportement des sols non saturés sont discutés. Quelques autres aspects, tels que l’indépendance du cheminement des contraintes et son implication sur les propriétés des matériaux, et les effets couplés entre les courbes LC et SI, sont aussi discutés. Selon une analyse, on a remarqué que l’approche modifiée d’état de surface peut être utilisée, avec une légère modification, pour l’étude du comportement des sols non saturés expansifs et déformables dans un cadre unifié.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 553–570[article] Modified state-surface approach to the study of unsaturated soil behavior. Part II, General formulation [texte imprimé] / Xiong Zhang, Auteur ; Robert L. Lytton, Auteur . - pp. 553–570.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 553–570
Mots-clés : Unsaturated soils Load–collapse Yield curve State surface Plastic hardening Sols non saturés Chargement–affaissement Courbe d’écoulement Etat de Durcissement plastique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : In the previous companion paper, a modified state-surface approach was proposed to algebraically represent unsaturated soil behavior under isotropic stress conditions. The present paper proposes a general theoretic formulation for the modified state-surface approach based on the theory proposed by Fredlund and co-workers. The signs and physical meanings of the material properties, the shapes of the loading–collapse (LC) and suction increase (SI) yield curves, and the mechanisms used in the Barcelona basic model (BBM) to model unsaturated soil behavior are discussed. Some other problems, such as stress-path independency and its implication on material properties, as well as coupling effects between the LC and SI curves, are also discussed. Based on analysis, it was found that with a minor modification, the modified state-surface approach can be used to study both unsaturated expansive and collapsible soil behavior in a unified framework.
Dans l’article compagnon précédent, une approche modifiée d’état de surface a été proposée pour représenter algébriquement le comportement des sols non saturés sous des conditions de contraintes isotropiques. Cet article propose une formulation théorique générale pour l’approche modifiée d’état de surface basée sur la théorie de Fredlund et ses collègues. Les signes et la signification physique des propriétés de matériaux, la forme des courbes d’écoulement en chargement–affaissement « LC » et en augmentation de succion « SI » et les mécanismes utilisés dans le modèle de base de Barcelone « BBM » pour modéliser le comportement des sols non saturés sont discutés. Quelques autres aspects, tels que l’indépendance du cheminement des contraintes et son implication sur les propriétés des matériaux, et les effets couplés entre les courbes LC et SI, sont aussi discutés. Selon une analyse, on a remarqué que l’approche modifiée d’état de surface peut être utilisée, avec une légère modification, pour l’étude du comportement des sols non saturés expansifs et déformables dans un cadre unifié.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire
Titre : Kinematic response analysis of piled foundations under seismic excitation Type de document : texte imprimé Auteurs : Rosa Maria Stefania Maiorano, Auteur ; Luca de Sanctis, Auteur ; Stefano Aversa, Auteur Article en page(s) : pp. 571–584 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Kinematic interaction Single pile Pile groups Finite elements Seismic response Interaction cinématique Pieu simple Pieux groupés Eléments finis Comportement sismique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the results of an extensive parametric study on single piles and pile groups embedded in a two-layer subsoil profile, and is aimed to evaluate kinematic bending moments developing during earthquakes. A quasi three-dimensional finite element program has been used to perform dynamic analyses in the time domain. Piles have been considered as elastic beams, while the soil has been modelled using a linear elastic constitutive model. The aims of the paper are: (i) to evaluate kinematic bending moments in single piles and pile groups with dynamic analyses in the time domain, in different subsoil conditions; (ii) to review some existing design methods; (iii) to propose a simplified analysis procedure to evaluate maximum kinematic bending moments between two subsequent soil layers. The results of the dynamic analyses have shown that some of the simplified approaches provided in published literature tend to be conservative and can predict bending moments at the soil-layer interface with adequate accuracy only within certain depths of the soil layer interface. On the basis of the obtained results, a modified criterion to evaluate the transient peak bending moments at interfaces between layers is proposed.
Cet article présente les résultats d’une étude paramétrique extensive sur des pieux simples et groupés insérés dans un sol de surface composé de deux couches. Cette étude avait comme objectif d’évaluer les moments de torsion cinématiques qui se développement pendant un séisme. Un programme d’éléments finis quasi tridimensionels a été utilisé pour effectuer des analyses dynamiques dans le domaine temps. Les pieux ont été considérés comme des poutres élastiques, tandis que le sol a été modélisé à l’aide d’un modèle élastique constitutif linéaire. Les objectifs de cet article sont : (i) d’évaluer les moments de torsion cinématiques pour des pieux simples et groupés avec des analyses dynamiques dans le domaine temps, et ce pour différentes conditions de sol; (ii) de réviser quelques méthodes de conception existantes; (iii) de proposer une procédure simplifiée pour évaluer les moments de torsion cinématiques maximum entre deux couches subséquentes de sol. Les résultats des analyses dynamiques ont démontré que certaines approches simplifiées de la littérature ont tendance à être conservatrices et peuvent prédire les moments de torsion à l’interface entre les couches de sol de façon précise seulement pour quelques profondeurs de l’interface de la couche de sol. Selon les résultats obtenus, un critère modifié est proposé qui permet d’évaluer le moment de torsion maximum en régime transitoire à l’interface entre des couches de sol.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 571–584[article] Kinematic response analysis of piled foundations under seismic excitation [texte imprimé] / Rosa Maria Stefania Maiorano, Auteur ; Luca de Sanctis, Auteur ; Stefano Aversa, Auteur . - pp. 571–584.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 571–584
Mots-clés : Kinematic interaction Single pile Pile groups Finite elements Seismic response Interaction cinématique Pieu simple Pieux groupés Eléments finis Comportement sismique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the results of an extensive parametric study on single piles and pile groups embedded in a two-layer subsoil profile, and is aimed to evaluate kinematic bending moments developing during earthquakes. A quasi three-dimensional finite element program has been used to perform dynamic analyses in the time domain. Piles have been considered as elastic beams, while the soil has been modelled using a linear elastic constitutive model. The aims of the paper are: (i) to evaluate kinematic bending moments in single piles and pile groups with dynamic analyses in the time domain, in different subsoil conditions; (ii) to review some existing design methods; (iii) to propose a simplified analysis procedure to evaluate maximum kinematic bending moments between two subsequent soil layers. The results of the dynamic analyses have shown that some of the simplified approaches provided in published literature tend to be conservative and can predict bending moments at the soil-layer interface with adequate accuracy only within certain depths of the soil layer interface. On the basis of the obtained results, a modified criterion to evaluate the transient peak bending moments at interfaces between layers is proposed.
Cet article présente les résultats d’une étude paramétrique extensive sur des pieux simples et groupés insérés dans un sol de surface composé de deux couches. Cette étude avait comme objectif d’évaluer les moments de torsion cinématiques qui se développement pendant un séisme. Un programme d’éléments finis quasi tridimensionels a été utilisé pour effectuer des analyses dynamiques dans le domaine temps. Les pieux ont été considérés comme des poutres élastiques, tandis que le sol a été modélisé à l’aide d’un modèle élastique constitutif linéaire. Les objectifs de cet article sont : (i) d’évaluer les moments de torsion cinématiques pour des pieux simples et groupés avec des analyses dynamiques dans le domaine temps, et ce pour différentes conditions de sol; (ii) de réviser quelques méthodes de conception existantes; (iii) de proposer une procédure simplifiée pour évaluer les moments de torsion cinématiques maximum entre deux couches subséquentes de sol. Les résultats des analyses dynamiques ont démontré que certaines approches simplifiées de la littérature ont tendance à être conservatrices et peuvent prédire les moments de torsion à l’interface entre les couches de sol de façon précise seulement pour quelques profondeurs de l’interface de la couche de sol. Selon les résultats obtenus, un critère modifié est proposé qui permet d’évaluer le moment de torsion maximum en régime transitoire à l’interface entre des couches de sol.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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Titre : Amplification of seismic accelerations at slope crests Type de document : texte imprimé Auteurs : A. J. Brennan, Auteur ; S. P.G. Madabhushi, Auteur Article en page(s) : pp. 585–594 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Centrifuge Earthquake Slopes Séisme Pente Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Earthquake accelerations can cause many problems in sloping ground. One such problem is that accelerations are greatly amplified at the crest of slopes. This topographic amplification can lead to acceleration gradients along the ground surface, which could create tensile forces in long surface structures that extend between areas of different amplifications. This paper uses centrifuge modelling to demonstrate and quantify this as a problem for a particular slope configuration. A special brittle structure has been constructed to undergo damage in the presence of large differential accelerations. The structure is seen to connect the crest to the level ground behind the crest during an earthquake, reducing the amplitude of the crest motion at the expense of structural tension. Topographic amplification is shown to be a clear function of frequency, and is especially serious for loading frequencies above the natural frequency of the soil layer.
Les accélérations des séismes peut causer plusieurs problèmes sur des pentes. Un de ces problèmes est que ces accélérations sont grandement amplifiées au sommet des pentes. Cette amplification topographique peut entraîner des gradients d’accélération le long de la surface du sol, ce qui pourrait créer des forces en tension dans des structures de surfaces longues qui s’étendent entre des zones d’amplification différentes. Cette étude se sert de la modélisation centrifuge pour démontrer et quantifier ce problème pour une configuration de pente spécifique. Une structure fragile spéciale a été construite pour subir le dommage causé par la présence de grandes accélérations différentielles. La structure relie le sommet au sol derrière la pente durant un séisme, ce qui réduit l’amplitude des mouvements du sommet, au détriment des tensions dans la structure. On a aussi démontré que l’amplification topographique est directement fonction de la fréquence, et ce phénomène est particulièrement important lorsque les fréquences des charges sont au-dessus de la fréquence naturelle de la couche de sol.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 585–594[article] Amplification of seismic accelerations at slope crests [texte imprimé] / A. J. Brennan, Auteur ; S. P.G. Madabhushi, Auteur . - pp. 585–594.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 585–594
Mots-clés : Centrifuge Earthquake Slopes Séisme Pente Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Earthquake accelerations can cause many problems in sloping ground. One such problem is that accelerations are greatly amplified at the crest of slopes. This topographic amplification can lead to acceleration gradients along the ground surface, which could create tensile forces in long surface structures that extend between areas of different amplifications. This paper uses centrifuge modelling to demonstrate and quantify this as a problem for a particular slope configuration. A special brittle structure has been constructed to undergo damage in the presence of large differential accelerations. The structure is seen to connect the crest to the level ground behind the crest during an earthquake, reducing the amplitude of the crest motion at the expense of structural tension. Topographic amplification is shown to be a clear function of frequency, and is especially serious for loading frequencies above the natural frequency of the soil layer.
Les accélérations des séismes peut causer plusieurs problèmes sur des pentes. Un de ces problèmes est que ces accélérations sont grandement amplifiées au sommet des pentes. Cette amplification topographique peut entraîner des gradients d’accélération le long de la surface du sol, ce qui pourrait créer des forces en tension dans des structures de surfaces longues qui s’étendent entre des zones d’amplification différentes. Cette étude se sert de la modélisation centrifuge pour démontrer et quantifier ce problème pour une configuration de pente spécifique. Une structure fragile spéciale a été construite pour subir le dommage causé par la présence de grandes accélérations différentielles. La structure relie le sommet au sol derrière la pente durant un séisme, ce qui réduit l’amplitude des mouvements du sommet, au détriment des tensions dans la structure. On a aussi démontré que l’amplification topographique est directement fonction de la fréquence, et ce phénomène est particulièrement important lorsque les fréquences des charges sont au-dessus de la fréquence naturelle de la couche de sol.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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Titre : Shear strength of unsaturated soil interfaces Type de document : texte imprimé Auteurs : Tariq B. Hamid, Auteur ; Gerald A. Miller, Auteur Article en page(s) : pp. 595-606 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Soil Unsaturated Interface Shear strength Sol non saturé Résistance au cisaillement Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Unsaturated soil interfaces exist where unsaturated soil is in contact with structures such as foundations, retaining walls, and buried pipes. The unsaturated soil interface can be defined as a layer of unsaturated soil through which stresses are transferred from soil to structure and vice versa. In this paper, the shearing behavior of unsaturated soil interfaces is examined using results of interface direct shear tests conducted on a low-plasticity fine-grained soil. A conventional direct shear test device was modified to conduct direct shear interface tests using matric suction control. Further, the results were used to define failure envelopes for unsaturated soil interfaces having smooth and rough counterfaces. Results of this study indicate that matric suction contributes to the peak shear strength of unsaturated interfaces; however, postpeak shear strength did not appear to vary with changes in matric suction. Variations in net normal stress affected both peak and postpeak shear strength. Failure envelopes developed using the soil-water characteristic curve (SWCC) appeared to capture the nonlinear influence of matric suction on shear strength of soil and interfaces.
Les interfaces de sol non saturés existent lorsque le sol non saturé est en contact avec des structures comme les fondations, les murs de soutènement et les tuyaux enfouis. L’interface de sol saturé peut être définie comme une couche de sol non saturé à travers laquelle les contraintes sont transférées du sol à la structure, et vice versa. Dans cet article, le comportement en cisaillement des interfaces de sol non saturé est examiné à partir de résultats d’essais en cisaillement direct sur des interfaces d’un sol fin à faible plasticité. Un appareil conventionnel d’essais de cisaillement direct a été modifié afin d’effectuer des essais de cisaillement direct sur des interfaces en contrôlant la succion matricielle. De plus, les résultats ont été utilisés pour définir l’enveloppe de fracture pour des interfaces de sol non saturé ayant des surfaces correspondantes lisses et rugueuses. Les résultats de cette étude démontrent que la succion matricielle contribue à la résistance au cisaillement de pic des interfaces non saturée; cependant la résistance au cisaillement dépassé le pic ne semblait pas varier selon la succion matricielle. Les variations des contraintes normales nettes affectent autant la résistance au cisaillement de pic et post-pic. Les enveloppes de fractures développées avec les courbes de rétention d’eau capturent l’influence non linéaire de la succion matricielle sur la résistance au cisaillement des sols et des interfaces.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 595-606[article] Shear strength of unsaturated soil interfaces [texte imprimé] / Tariq B. Hamid, Auteur ; Gerald A. Miller, Auteur . - pp. 595-606.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 5 (Mai 2009) . - pp. 595-606
Mots-clés : Soil Unsaturated Interface Shear strength Sol non saturé Résistance au cisaillement Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Unsaturated soil interfaces exist where unsaturated soil is in contact with structures such as foundations, retaining walls, and buried pipes. The unsaturated soil interface can be defined as a layer of unsaturated soil through which stresses are transferred from soil to structure and vice versa. In this paper, the shearing behavior of unsaturated soil interfaces is examined using results of interface direct shear tests conducted on a low-plasticity fine-grained soil. A conventional direct shear test device was modified to conduct direct shear interface tests using matric suction control. Further, the results were used to define failure envelopes for unsaturated soil interfaces having smooth and rough counterfaces. Results of this study indicate that matric suction contributes to the peak shear strength of unsaturated interfaces; however, postpeak shear strength did not appear to vary with changes in matric suction. Variations in net normal stress affected both peak and postpeak shear strength. Failure envelopes developed using the soil-water characteristic curve (SWCC) appeared to capture the nonlinear influence of matric suction on shear strength of soil and interfaces.
Les interfaces de sol non saturés existent lorsque le sol non saturé est en contact avec des structures comme les fondations, les murs de soutènement et les tuyaux enfouis. L’interface de sol saturé peut être définie comme une couche de sol non saturé à travers laquelle les contraintes sont transférées du sol à la structure, et vice versa. Dans cet article, le comportement en cisaillement des interfaces de sol non saturé est examiné à partir de résultats d’essais en cisaillement direct sur des interfaces d’un sol fin à faible plasticité. Un appareil conventionnel d’essais de cisaillement direct a été modifié afin d’effectuer des essais de cisaillement direct sur des interfaces en contrôlant la succion matricielle. De plus, les résultats ont été utilisés pour définir l’enveloppe de fracture pour des interfaces de sol non saturé ayant des surfaces correspondantes lisses et rugueuses. Les résultats de cette étude démontrent que la succion matricielle contribue à la résistance au cisaillement de pic des interfaces non saturée; cependant la résistance au cisaillement dépassé le pic ne semblait pas varier selon la succion matricielle. Les variations des contraintes normales nettes affectent autant la résistance au cisaillement de pic et post-pic. Les enveloppes de fractures développées avec les courbes de rétention d’eau capturent l’influence non linéaire de la succion matricielle sur la résistance au cisaillement des sols et des interfaces.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] Exemplaires
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