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Ajouter le résultat dans votre panierViscoplastic constitutive approach for rate-sensitive structured clays / Sean D. Hinchberger in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 6 (Juin 2009)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 609-626
Titre : Viscoplastic constitutive approach for rate-sensitive structured clays Type de document : texte imprimé Auteurs : Sean D. Hinchberger, Auteur ; Guangfeng Qu, Auteur Article en page(s) : pp. 609-626 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Structure Creep rupture Elastic–viscoplastic Damage law State-dependent fluidity Stress relaxation Structure Rupture en fluage Elastique–viscoplastique Loi du dommage Fluidité dépendante de l’état Relaxation des contraintes Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper extends an existing elastic–viscoplastic (EVP) constitutive model using a state-dependent viscosity parameter to describe the engineering response of undisturbed structured clay. The term structure refers to the effects of fabric and weak cementation bonds between clay particles. The extended constitutive model is coupled with the Biot consolidation theory and is formulated to describe the intrinsic or unstructured response of clay using overstress viscoplasticity, an elliptical cap yield surface, Drucker–Prager failure envelope, and a hardening law from critical state theory. The clay structure is mathematically accounted for by assuming that the initial fluidity of structured clay at yield and failure is very low and that the fluidity increases with increasing plastic strain. This process is usually referred to as “destructuration.” The formulation is evaluated using Saint-Jean-Vianney (SJV) clay by comparing calculated and measured behaviour during consolidated isotropically undrained triaxial compression, triaxial creep, and constant rate-of-strain Ko′-consolidation tests. The comparisons indicate that the EVP constitutive model can describe most of the rate-sensitive behaviour of SJV clay during both drained and undrained laboratory tests involving either constant-volume shear or predominantly volumetric compression of the soil skeleton.
Cet article présente une extension d’un modèle constitutif élastique–viscoplastique (EVP), utilisant un paramètre de viscosité dépendant de l’état, dans le but de décrire la réponse de l’argile structurale non dérangée. Le terme structure réfère aux effets de l’assemblage et des faibles liens de cimentation entre les particules d’argile. Le modèle constitutif étendu est couplé avec la théorie de consolidation de Biot et est formulé pour décrire les réponses intrinsèques ou non structurées de l’argile en utilisant la viscoplasticité en surcharge, une surface de limite élastique elliptique, une enveloppe de rupture de Drucker–Prager et une loi de durcissement provenant de la théorie de l’état critique. La structure de l’argile est représentée mathématiquement en considérant que la fluidité initiale de l’argile structurée à la limite élastique et à la rupture est très faible et que la fluidité augmente avec l’augmentation de la déformation plastique. Ce processus est généralement nommé « déstructuration ». La formulation est évaluée à partir d’argile de Saint-Jean-Vianney (SJV) en comparant le comportement calculé et mesuré durant la compression uniaxiale isotropique en condition non drainée, le fluage triaxial, et des essais de consolidation à taux de déformation constant Ko′. Les comparaisons indiquent que le modèle constitutif EVP peut décrire la plupart des comportements de l’argile SJV durant des essais de laboratoire drainés et non drainés impliquant soit du cisaillement à volume constant ou une compression principalement volumétrique du squelette du sol.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Viscoplastic constitutive approach for rate-sensitive structured clays [texte imprimé] / Sean D. Hinchberger, Auteur ; Guangfeng Qu, Auteur . - pp. 609-626.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 609-626
Mots-clés : Structure Creep rupture Elastic–viscoplastic Damage law State-dependent fluidity Stress relaxation Structure Rupture en fluage Elastique–viscoplastique Loi du dommage Fluidité dépendante de l’état Relaxation des contraintes Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper extends an existing elastic–viscoplastic (EVP) constitutive model using a state-dependent viscosity parameter to describe the engineering response of undisturbed structured clay. The term structure refers to the effects of fabric and weak cementation bonds between clay particles. The extended constitutive model is coupled with the Biot consolidation theory and is formulated to describe the intrinsic or unstructured response of clay using overstress viscoplasticity, an elliptical cap yield surface, Drucker–Prager failure envelope, and a hardening law from critical state theory. The clay structure is mathematically accounted for by assuming that the initial fluidity of structured clay at yield and failure is very low and that the fluidity increases with increasing plastic strain. This process is usually referred to as “destructuration.” The formulation is evaluated using Saint-Jean-Vianney (SJV) clay by comparing calculated and measured behaviour during consolidated isotropically undrained triaxial compression, triaxial creep, and constant rate-of-strain Ko′-consolidation tests. The comparisons indicate that the EVP constitutive model can describe most of the rate-sensitive behaviour of SJV clay during both drained and undrained laboratory tests involving either constant-volume shear or predominantly volumetric compression of the soil skeleton.
Cet article présente une extension d’un modèle constitutif élastique–viscoplastique (EVP), utilisant un paramètre de viscosité dépendant de l’état, dans le but de décrire la réponse de l’argile structurale non dérangée. Le terme structure réfère aux effets de l’assemblage et des faibles liens de cimentation entre les particules d’argile. Le modèle constitutif étendu est couplé avec la théorie de consolidation de Biot et est formulé pour décrire les réponses intrinsèques ou non structurées de l’argile en utilisant la viscoplasticité en surcharge, une surface de limite élastique elliptique, une enveloppe de rupture de Drucker–Prager et une loi de durcissement provenant de la théorie de l’état critique. La structure de l’argile est représentée mathématiquement en considérant que la fluidité initiale de l’argile structurée à la limite élastique et à la rupture est très faible et que la fluidité augmente avec l’augmentation de la déformation plastique. Ce processus est généralement nommé « déstructuration ». La formulation est évaluée à partir d’argile de Saint-Jean-Vianney (SJV) en comparant le comportement calculé et mesuré durant la compression uniaxiale isotropique en condition non drainée, le fluage triaxial, et des essais de consolidation à taux de déformation constant Ko′. Les comparaisons indiquent que le modèle constitutif EVP peut décrire la plupart des comportements de l’argile SJV durant des essais de laboratoire drainés et non drainés impliquant soit du cisaillement à volume constant ou une compression principalement volumétrique du squelette du sol.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 627–638
Titre : Studies on the behaviour of screw piles by the finite element method Type de document : texte imprimé Auteurs : Nainan P. Kurian, Auteur ; Syed J. Shah, Auteur Article en page(s) : pp. 627–638 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Deep foundation Finite element method Helical blade Interface friction Inclined load Screw pile Fondation profonde Méthode des éléments finis Lame hélicoïdale Interface de friction Chargement incliné Pieu vissé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A circular pile with helical blades is an old type of foundation, which has staged a comeback recently and is being used in a variety of situations. Most of the research on helical screw piles has been experimental or theoretical with the help of simplifying assumptions. The method of design adopted so far treats this pile as an annular plate, disregarding the intricacies of the geometry of the helix. It is only the versatility of the finite element method that can take into account the actual geometry of a spatial structure such as the helical blade at a microlevel. This is perhaps the first attempt at such an analysis to study the response of the helical screw pile within the elastic and nonlinear ranges. While the pile is linearly elastic, soil is considered both as a linear elastic medium and as an elastic–plastic medium following the Drucker–Prager constitutive model. Cases of smooth contact and frictional contact between soil and screw pile are also considered. Screw piles are studied under compressive, tensile, and lateral loading conditions. Moreover, their performance is compared with that of prismatic piles. A parametric study has also been attempted on some key geometrical features of the screw pile.
Un pieu circulaire avec lames hélicoïdales est un ancien type de fondation qui a fait un retour récemment et qui est utilisé dans différentes situations. La majorité de la recherche sur les pieux hélicoïdaux vissés est expérimentale, ou théorique en établissant des suppositions simplificatrices. La méthode de conception adoptée considère le pieu comme une plaque annulaire, sans tenir compte des particularités géométriques de l’hélice. La méthode des éléments finis, grâce à sa versatilité, permet de tenir compte de la géométrie des structures comme les lames hélicoïdales à l’échelle micro. Cet article présente possiblement la première étude du comportement d’un pieu hélicoïdal vissé dans les domaines linéaires et non-linéaires. Le pieu est élastique linéaire, tandis que le sol est considéré autant comme un médium élastique linéaire que comme un médium élasto-plastique suivant le modèle constitutif de Drucker–Prager. Des cas de contact lisse et de contact frictionnel entre le sol et le pieu vissé sont aussi considérés. Les pieus vissés sont étudiés sous des conditions de chargement en compression, en tension et latéral. De plus, les performances sont comparées à celles de pieux prismatiques. Certaines caractéristiques géométriques clés des pieux vissés ont aussi fait l’objet d’analyses paramétriques.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Studies on the behaviour of screw piles by the finite element method [texte imprimé] / Nainan P. Kurian, Auteur ; Syed J. Shah, Auteur . - pp. 627–638.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 627–638
Mots-clés : Deep foundation Finite element method Helical blade Interface friction Inclined load Screw pile Fondation profonde Méthode des éléments finis Lame hélicoïdale Interface de friction Chargement incliné Pieu vissé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A circular pile with helical blades is an old type of foundation, which has staged a comeback recently and is being used in a variety of situations. Most of the research on helical screw piles has been experimental or theoretical with the help of simplifying assumptions. The method of design adopted so far treats this pile as an annular plate, disregarding the intricacies of the geometry of the helix. It is only the versatility of the finite element method that can take into account the actual geometry of a spatial structure such as the helical blade at a microlevel. This is perhaps the first attempt at such an analysis to study the response of the helical screw pile within the elastic and nonlinear ranges. While the pile is linearly elastic, soil is considered both as a linear elastic medium and as an elastic–plastic medium following the Drucker–Prager constitutive model. Cases of smooth contact and frictional contact between soil and screw pile are also considered. Screw piles are studied under compressive, tensile, and lateral loading conditions. Moreover, their performance is compared with that of prismatic piles. A parametric study has also been attempted on some key geometrical features of the screw pile.
Un pieu circulaire avec lames hélicoïdales est un ancien type de fondation qui a fait un retour récemment et qui est utilisé dans différentes situations. La majorité de la recherche sur les pieux hélicoïdaux vissés est expérimentale, ou théorique en établissant des suppositions simplificatrices. La méthode de conception adoptée considère le pieu comme une plaque annulaire, sans tenir compte des particularités géométriques de l’hélice. La méthode des éléments finis, grâce à sa versatilité, permet de tenir compte de la géométrie des structures comme les lames hélicoïdales à l’échelle micro. Cet article présente possiblement la première étude du comportement d’un pieu hélicoïdal vissé dans les domaines linéaires et non-linéaires. Le pieu est élastique linéaire, tandis que le sol est considéré autant comme un médium élastique linéaire que comme un médium élasto-plastique suivant le modèle constitutif de Drucker–Prager. Des cas de contact lisse et de contact frictionnel entre le sol et le pieu vissé sont aussi considérés. Les pieus vissés sont étudiés sous des conditions de chargement en compression, en tension et latéral. De plus, les performances sont comparées à celles de pieux prismatiques. Certaines caractéristiques géométriques clés des pieux vissés ont aussi fait l’objet d’analyses paramétriques.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 639–649
Titre : Capacity of shallow foundations on saturated cohesionless soils under combined loading Type de document : texte imprimé Auteurs : M. Tolga Yilmaz, Auteur ; B. Sadik Bakir, Auteur Article en page(s) : pp. 639–649 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Combined loading Finite element analysis Shallow foundations Seismic bearing capacity Chargement combiné Analyse d’éléments finis Fondations peu profondes Capacité portante sismique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Under seismically induced loading, shallow foundations commonly fail by overturning on saturated soils. While the excess pore pressures may have fully dissipated following construction, undrained conditions are typically presumed in the assessment of seismic capacity in conventional applications due to the high rates of loading induced during an earthquake. Undrained strength, however, can be critically dependent on the history of loading and significantly heterogeneous and anisotropic around a foundation. The finite element method is utilized in this study for a proper assessment of the impact of these factors on the overturning moment capacity of surficial foundations on saturated soils, with specific emphasis on failure under seismic loading. Uplift capability has been incorporated into the models and analyses have been conducted for different drainage conditions. Based on the analyses results and comparisons with analytical formulae, it is concluded that the assumption of homogeneous soil strength as well as the disregard of stress path followed can lead to significant overestimation of the overturning moment capacity. The proposed improved approach comprises calculation of the overturning moment capacity based on drained soil behavior and subsequent application of an undrained behavior reduction factor (URF) compatible with the representative pore-pressure parameter A.
Durant un chargement sismique, les fondations peu profondes subissent communément des ruptures par renversement sur des sols saturés. Malgré que l’excédent de pression interstitielle puisse s’être complètement dissipé suivant la construction, on présume généralement des conditions non drainées lors de l’évaluation de la capacité sismique d’applications conventionnelles, en raison des taux de chargement élevés induits durant un tremblement de terre. Cependant, la résistance non drainée peut être dépendante de l’historique de chargement, hétérogène et significativement anisotropique autour d’une fondation. La méthode des éléments finis est utilisée dans cette étude afin d’effectuer une évaluation adéquate des impacts de ces facteurs sur les capacités de moments de renversement de fondations de surface sur des sols saturés, avec une emphase particulière sur les ruptures en chargement sismique. La résistance au soulèvement a été incorporée dans les modèles, et les analyses ont été effectuées pour des conditions de drainage différentes. Basé sur les résultats d’analyses et des comparaisons avec des formules analytiques, il a été conclu que la supposition que la résistance du sol est homogène ainsi que l’ignorance du cheminement des contraintes peut amener à une surestimation significative de la capacité de moments de renversement. L’approche améliorée proposée inclus le calcul de la capacité de moments de renversement basé sur le comportement drainé du sol et l’application subséquente d’un facteur de réduction du comportement non drainé « URF » compatible avec le paramètre de pression interstitielle représentative A.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Capacity of shallow foundations on saturated cohesionless soils under combined loading [texte imprimé] / M. Tolga Yilmaz, Auteur ; B. Sadik Bakir, Auteur . - pp. 639–649.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 639–649
Mots-clés : Combined loading Finite element analysis Shallow foundations Seismic bearing capacity Chargement combiné Analyse d’éléments finis Fondations peu profondes Capacité portante sismique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Under seismically induced loading, shallow foundations commonly fail by overturning on saturated soils. While the excess pore pressures may have fully dissipated following construction, undrained conditions are typically presumed in the assessment of seismic capacity in conventional applications due to the high rates of loading induced during an earthquake. Undrained strength, however, can be critically dependent on the history of loading and significantly heterogeneous and anisotropic around a foundation. The finite element method is utilized in this study for a proper assessment of the impact of these factors on the overturning moment capacity of surficial foundations on saturated soils, with specific emphasis on failure under seismic loading. Uplift capability has been incorporated into the models and analyses have been conducted for different drainage conditions. Based on the analyses results and comparisons with analytical formulae, it is concluded that the assumption of homogeneous soil strength as well as the disregard of stress path followed can lead to significant overestimation of the overturning moment capacity. The proposed improved approach comprises calculation of the overturning moment capacity based on drained soil behavior and subsequent application of an undrained behavior reduction factor (URF) compatible with the representative pore-pressure parameter A.
Durant un chargement sismique, les fondations peu profondes subissent communément des ruptures par renversement sur des sols saturés. Malgré que l’excédent de pression interstitielle puisse s’être complètement dissipé suivant la construction, on présume généralement des conditions non drainées lors de l’évaluation de la capacité sismique d’applications conventionnelles, en raison des taux de chargement élevés induits durant un tremblement de terre. Cependant, la résistance non drainée peut être dépendante de l’historique de chargement, hétérogène et significativement anisotropique autour d’une fondation. La méthode des éléments finis est utilisée dans cette étude afin d’effectuer une évaluation adéquate des impacts de ces facteurs sur les capacités de moments de renversement de fondations de surface sur des sols saturés, avec une emphase particulière sur les ruptures en chargement sismique. La résistance au soulèvement a été incorporée dans les modèles, et les analyses ont été effectuées pour des conditions de drainage différentes. Basé sur les résultats d’analyses et des comparaisons avec des formules analytiques, il a été conclu que la supposition que la résistance du sol est homogène ainsi que l’ignorance du cheminement des contraintes peut amener à une surestimation significative de la capacité de moments de renversement. L’approche améliorée proposée inclus le calcul de la capacité de moments de renversement basé sur le comportement drainé du sol et l’application subséquente d’un facteur de réduction du comportement non drainé « URF » compatible avec le paramètre de pression interstitielle représentative A.
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° 6 (Juin 2009) . - pp. 650–664
Titre : Measured deformations and calculated stresses of high-density polyethylene pipes under very deep burial Type de document : texte imprimé Auteurs : R. P. Krushelnitzky, Auteur ; R. W. I. Brachman, Auteur Article en page(s) : pp. 650–664 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Deep burial High-density polyethylene pipe Landfill Heap-leach pad Enfouissement en profondeur Tuyau de polyéthylène à haute densité Site d’enfouissement Base de lixiviation en tas Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The physical response of 100 mm diameter high-density polyethylene, plane-wall pipes is examined when subjected to vertical pressures as large as 3000 kPa. These pressures greatly exceed typical pressures for conventional sewer and culvert applications, but may be encountered in special applications, such as very deep tailing dams, heap-leach mining pads, and landfills. Results are presented for two different thicknesses of pipe with a diameter to thickness ratio, DR, equal to 11 and 26. Four different backfill materials are investigated, including poorly graded sand, well-graded gravel, and two poorly graded gravels. The pipes were observed to deform into essentially stable elliptical shapes with no evidence of buckling. Maximum deflections of the DR 11 pipes ranged from 10% of the initial pipe diameter at 3000 kPa for compacted poorly graded sand backfill to 20% at 2400 kPa for uncompacted angular poorly graded gravel backfill. Results from numerical analyses are also presented to provide insights into the soil and pipe response at very large pressures. Geometrically nonlinear finite element analysis featuring a viscoplastic pipe model and linear elastic–plastic model for the backfill was able to capture the measured deflections. Pipe stresses calculated from the analyses showed tensile stresses below the allowable long-term limits, but there was short-term compressive yield.
Le comportement physique de tuyaux lisses en polyéthylène à haute densité de 100 mm de diamètre est examiné lorsque soumis à des pressions verticales atteignant 3000 kPa. Ces pressions dépassent largement celles des applications conventionnelles comme les égouts et ponceaux, mais peuvent être observées dans des applications spécifiques telles les digues de retenue des parcs à résidus très profonds, les bases de lixiviation en tas et les sites d’enfouissement. Les résultats sont présentés pour deux épaisseurs de tuyau ayant un ratio diamètre sur épaisseur DR de 11 et 26. Quatre matériaux de remblayage différents sont évalués : un sable à granulométrie uniforme, un gravier à granulométrie bien étalée, et deux graviers à granulométrie uniforme. Les tuyaux se sont déformés essentiellement en formes elliptiques stables sans céder. Les déflections maximales des tuyaux DR 11 variaient de 10 % du diamètre initial à 3000 kPa pour un remblai compacté de sable uniforme, à 20 % à 2400 kPa pour un remblai non compacté de gravier angulaire uniforme. Les résultats des analyses numériques sont aussi présentés afin de fournir des indications sur le comportement du sol et du tuyau à très hautes pressions. Une analyse d’éléments finis géométriques non linéaires utilisant un modèle viscoplastique pour le tuyau et un modèle linéaire élastique-plastique pour le remblai a permis de reproduire les déflections mesurées. Les contraintes calculées à partir des analyses pour le tuyau montrent que les contraintes en tension sont sous les limites à long terme mais qu’il y a un dépassement à court terme de la limite d’écoulement en compression.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Measured deformations and calculated stresses of high-density polyethylene pipes under very deep burial [texte imprimé] / R. P. Krushelnitzky, Auteur ; R. W. I. Brachman, Auteur . - pp. 650–664.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 650–664
Mots-clés : Deep burial High-density polyethylene pipe Landfill Heap-leach pad Enfouissement en profondeur Tuyau de polyéthylène à haute densité Site d’enfouissement Base de lixiviation en tas Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The physical response of 100 mm diameter high-density polyethylene, plane-wall pipes is examined when subjected to vertical pressures as large as 3000 kPa. These pressures greatly exceed typical pressures for conventional sewer and culvert applications, but may be encountered in special applications, such as very deep tailing dams, heap-leach mining pads, and landfills. Results are presented for two different thicknesses of pipe with a diameter to thickness ratio, DR, equal to 11 and 26. Four different backfill materials are investigated, including poorly graded sand, well-graded gravel, and two poorly graded gravels. The pipes were observed to deform into essentially stable elliptical shapes with no evidence of buckling. Maximum deflections of the DR 11 pipes ranged from 10% of the initial pipe diameter at 3000 kPa for compacted poorly graded sand backfill to 20% at 2400 kPa for uncompacted angular poorly graded gravel backfill. Results from numerical analyses are also presented to provide insights into the soil and pipe response at very large pressures. Geometrically nonlinear finite element analysis featuring a viscoplastic pipe model and linear elastic–plastic model for the backfill was able to capture the measured deflections. Pipe stresses calculated from the analyses showed tensile stresses below the allowable long-term limits, but there was short-term compressive yield.
Le comportement physique de tuyaux lisses en polyéthylène à haute densité de 100 mm de diamètre est examiné lorsque soumis à des pressions verticales atteignant 3000 kPa. Ces pressions dépassent largement celles des applications conventionnelles comme les égouts et ponceaux, mais peuvent être observées dans des applications spécifiques telles les digues de retenue des parcs à résidus très profonds, les bases de lixiviation en tas et les sites d’enfouissement. Les résultats sont présentés pour deux épaisseurs de tuyau ayant un ratio diamètre sur épaisseur DR de 11 et 26. Quatre matériaux de remblayage différents sont évalués : un sable à granulométrie uniforme, un gravier à granulométrie bien étalée, et deux graviers à granulométrie uniforme. Les tuyaux se sont déformés essentiellement en formes elliptiques stables sans céder. Les déflections maximales des tuyaux DR 11 variaient de 10 % du diamètre initial à 3000 kPa pour un remblai compacté de sable uniforme, à 20 % à 2400 kPa pour un remblai non compacté de gravier angulaire uniforme. Les résultats des analyses numériques sont aussi présentés afin de fournir des indications sur le comportement du sol et du tuyau à très hautes pressions. Une analyse d’éléments finis géométriques non linéaires utilisant un modèle viscoplastique pour le tuyau et un modèle linéaire élastique-plastique pour le remblai a permis de reproduire les déflections mesurées. Les contraintes calculées à partir des analyses pour le tuyau montrent que les contraintes en tension sont sous les limites à long terme mais qu’il y a un dépassement à court terme de la limite d’écoulement en compression.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 665–678
Titre : Lower and upper limits of layered-soil strength Type de document : texte imprimé Auteurs : Peijun Guo, Auteur ; Dieter F.E. Stolle, Auteur Article en page(s) : pp. 665–678 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Layered soils Shear failure Soil strength Sols multicouches Rupture en cisaillement Résistance du sol Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents an approach to determine the lower and upper limits for failure criteria of layered soils that have periodic structure. Particular functional forms are proposed for multilayered soil samples consisting of two periodic constituents. It was found that the upper limit of failure criterion is uniquely determined by volume fraction and strength characteristics of each constituent, whereas the lower limit is affected by the interaction between constituent layers, which in turn depends on the deformation characteristics. An important observation is that an upper limit can only be reached for certain stress paths. The directional dependency of layered soil strength was examined within the context of the proposed approach.
Cet article présente une approche permettant de déterminer les limites inférieures et supérieures des critères de rupture pour des sols étagés qui ont une structure périodique. Des formes particulières sont proposées pour les échantillons de sols multicouches avec deux constituants périodiques. Selon les résultats, la limite supérieure du critère de rupture est déterminée uniquement à partir de la fraction volumique et des caractéristiques de résistance de chaque constituant, tandis que la limite inférieure est affectée par l’interaction entre les couches constituantes, qui elle dépend des caractéristiques de déformation. Une observation importante est que la limite supérieure ne peut être atteinte que pour quelques cheminements des contraintes. La dépendance directionnelle de la résistance du sol multicouche est examinée à l’intérieur du contexte de l’approche proposée.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Lower and upper limits of layered-soil strength [texte imprimé] / Peijun Guo, Auteur ; Dieter F.E. Stolle, Auteur . - pp. 665–678.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Layered soils Shear failure Soil strength Sols multicouches Rupture en cisaillement Résistance du sol Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents an approach to determine the lower and upper limits for failure criteria of layered soils that have periodic structure. Particular functional forms are proposed for multilayered soil samples consisting of two periodic constituents. It was found that the upper limit of failure criterion is uniquely determined by volume fraction and strength characteristics of each constituent, whereas the lower limit is affected by the interaction between constituent layers, which in turn depends on the deformation characteristics. An important observation is that an upper limit can only be reached for certain stress paths. The directional dependency of layered soil strength was examined within the context of the proposed approach.
Cet article présente une approche permettant de déterminer les limites inférieures et supérieures des critères de rupture pour des sols étagés qui ont une structure périodique. Des formes particulières sont proposées pour les échantillons de sols multicouches avec deux constituants périodiques. Selon les résultats, la limite supérieure du critère de rupture est déterminée uniquement à partir de la fraction volumique et des caractéristiques de résistance de chaque constituant, tandis que la limite inférieure est affectée par l’interaction entre les couches constituantes, qui elle dépend des caractéristiques de déformation. Une observation importante est que la limite supérieure ne peut être atteinte que pour quelques cheminements des contraintes. La dépendance directionnelle de la résistance du sol multicouche est examinée à l’intérieur du contexte de l’approche proposée.
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° 6 (Juin 2009) . - pp. 679–693
Titre : Flume deposition modeling of caustic and noncaustic oil sand tailings Type de document : texte imprimé Auteurs : W. G. Miller, Auteur ; J. D. Scott, Auteur ; D. C. Sego, Auteur Article en page(s) : pp. 679–693 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Oil sands Fine tailings Hydraulic deposition Flume tests Beach slope Flow rate Slurry concentration Sables bitumineux Résidus Résidus fins Pulpe Déposition hydraulique Essais en canal Pente de la plage Débit Concentration de pulpe Contenu en fines Taille des grains Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : As part of an overall study to evaluate the properties and processes influencing the rate and magnitude of consolidation for oil sand tailings produced using different extraction processes, laboratory flume deposition tests were carried out with the objective to hydraulically deposit oil sand tailings and compare the effects of caustic and noncaustic extraction processes on the nature of beach deposits in terms of geometry, grain-size distribution, and density. The characteristics of the beaches from this research study were compared with other flume deposition test results performed using a variety of tailings materials. A good correlation exists between flume deposition test results using oil sand tailings and the various other tailings materials, especially those with appreciable fines contents with respect to parameters that govern beach slope. These comparisons show the reliability and effectiveness of flume deposition tests in terms of establishing general relationships and can serve as a guide to predict beach slopes.
Une étude globale visant à évaluer les propriétés et les procédés qui influencent le taux et la magnitude de la consolidation des résidus des sables bitumineux produits avec des méthodes d’extraction différentes a été initiée. Une partie de cette étude consiste à effectuer des essais en laboratoire de déposition en canal afin de représenter la déposition hydraulique des résidus des sables bitumineux et de comparer les effets des procédés d’extraction caustiques et non-caustiques sur la nature de la plage formée en termes de géométrie, granulométrie et densité. Les caractéristiques des plages obtenues dans cette étude ont été comparées à d’autres essais de déposition en canal effectués sur différents types de résidus. Il existe une bonne corrélation pour les essais de déposition en canal entre les résidus des sables bitumineux et d’autres matériaux résidus, particulièrement ceux dont le contenu en particules fines est élevé par rapport aux paramètres qui régissent la pente de la plage. Ces comparaisons démontrent la fiabilité et l’efficacité des essais de déposition en canal pour établir des relations générales, et peuvent aussi servir de guide pour prédire la pente des plages.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Flume deposition modeling of caustic and noncaustic oil sand tailings [texte imprimé] / W. G. Miller, Auteur ; J. D. Scott, Auteur ; D. C. Sego, Auteur . - pp. 679–693.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 679–693
Mots-clés : Oil sands Fine tailings Hydraulic deposition Flume tests Beach slope Flow rate Slurry concentration Sables bitumineux Résidus Résidus fins Pulpe Déposition hydraulique Essais en canal Pente de la plage Débit Concentration de pulpe Contenu en fines Taille des grains Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : As part of an overall study to evaluate the properties and processes influencing the rate and magnitude of consolidation for oil sand tailings produced using different extraction processes, laboratory flume deposition tests were carried out with the objective to hydraulically deposit oil sand tailings and compare the effects of caustic and noncaustic extraction processes on the nature of beach deposits in terms of geometry, grain-size distribution, and density. The characteristics of the beaches from this research study were compared with other flume deposition test results performed using a variety of tailings materials. A good correlation exists between flume deposition test results using oil sand tailings and the various other tailings materials, especially those with appreciable fines contents with respect to parameters that govern beach slope. These comparisons show the reliability and effectiveness of flume deposition tests in terms of establishing general relationships and can serve as a guide to predict beach slopes.
Une étude globale visant à évaluer les propriétés et les procédés qui influencent le taux et la magnitude de la consolidation des résidus des sables bitumineux produits avec des méthodes d’extraction différentes a été initiée. Une partie de cette étude consiste à effectuer des essais en laboratoire de déposition en canal afin de représenter la déposition hydraulique des résidus des sables bitumineux et de comparer les effets des procédés d’extraction caustiques et non-caustiques sur la nature de la plage formée en termes de géométrie, granulométrie et densité. Les caractéristiques des plages obtenues dans cette étude ont été comparées à d’autres essais de déposition en canal effectués sur différents types de résidus. Il existe une bonne corrélation pour les essais de déposition en canal entre les résidus des sables bitumineux et d’autres matériaux résidus, particulièrement ceux dont le contenu en particules fines est élevé par rapport aux paramètres qui régissent la pente de la plage. Ces comparaisons démontrent la fiabilité et l’efficacité des essais de déposition en canal pour établir des relations générales, et peuvent aussi servir de guide pour prédire la pente des plages.
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° 6 (Juin 2009) . - pp. 694–707
Titre : Protocol for the assessment of unsaturated soil properties in geotechnical engineering practice Type de document : texte imprimé Auteurs : Delwyn G. Fredlund, Auteur ; Sandra L. Houston, Auteur Article en page(s) : pp. 694–707 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Unsaturated soil mechanics Soil-water characteristic curves Unsaturated soil property functions Soil suction Engineering protocols Hierarchical levels Mécanique des sols non saturés Courbes caractéristiques sol-eau Fonctions des propriétés du sol non saturé Succion du sol Protocoles d’ingénierie Niveaux hiérarchique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The implementation of unsaturated soil mechanics into routine geotechnical engineering practice requires an evaluation of methodologies that may be used for the assessment of “unsaturated soil property functions.” Guidelines and recommendations need to be provided to practicing engineers. The guidelines need to take the form of “engineering protocols” that define acceptable standards for engineering practice. “Engineering protocols” for unsaturated soils engineering practice can be divided into “preliminary design” protocols and “final design” protocols. Both design levels involve the use of a variety of estimation procedures that have been proposed for various classes of geotechnical problems (e.g., unsaturated flow, shear strength, volume change, and distortion). The hierarchy in methodologies is based mainly on the costs and risks associated with a particular engineering project. In this paper, “hierarchical levels” are suggested that take into consideration the cost of various direct and indirect methodologies for the determination of unsaturated soil properties. Recommendations and suggestions are provided for methods for the determination and use of the soil-water characteristic curves (SWCC) and consequently, for the computation of unsaturated soil property functions (USPFs). Primary attention is given to estimation procedures best known to the authors and most appropriate for geotechnical engineering practice.
L’implémentation de la mécanique des sols non saturés dans la pratique de routine de la géotechnique implique une évaluation des méthodologies qui peuvent être utilisées pour la détermination des « fonctions des propriétés du sol non saturé ». Les ingénieurs praticiens doivent avoir accès aux lignes directrices et aux recommandations. Les lignes directrices doivent prendre la forme de « protocoles d’ingénierie » qui définissent les standards acceptables dans la pratique de l’ingénierie. Les protocoles d’ingénierie peuvent être divisés en protocoles de conception préliminaire et en protocoles de conception finale. Ces deux niveaux de conception impliquent l’utilisation d’une variété de procédures d’estimation qui ont été proposées pour différentes catégories de problèmes géotechniques (ex : écoulement non saturé, résistance au cisaillement, changement de volume et distorsion). La hiérarchie des méthodologies est basée principalement sur les coûts et les risques associés à un projet d’ingénierie spécifique. Dans cet article, des « niveaux hiérarchiques » sont suggérés qui tiennent compte des coûts de plusieurs méthodologies directes et indirectes servant à déterminer les propriétés des sols non saturés. Des recommandations et suggestions sont présentées à propos desméthodes de détermination et d’utilisation des courbes caractéristiques sol-eau « SWCC », ainsi que sur les calculs des fonctions des propriétés du sol non saturé « USPFs ». Une attention particulière est donnée aux procédures d’estimation les mieux connues par les auteurs et les plus appropriées pour la pratique de la géotechnique.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Protocol for the assessment of unsaturated soil properties in geotechnical engineering practice [texte imprimé] / Delwyn G. Fredlund, Auteur ; Sandra L. Houston, Auteur . - pp. 694–707.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 694–707
Mots-clés : Unsaturated soil mechanics Soil-water characteristic curves Unsaturated soil property functions Soil suction Engineering protocols Hierarchical levels Mécanique des sols non saturés Courbes caractéristiques sol-eau Fonctions des propriétés du sol non saturé Succion du sol Protocoles d’ingénierie Niveaux hiérarchique Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The implementation of unsaturated soil mechanics into routine geotechnical engineering practice requires an evaluation of methodologies that may be used for the assessment of “unsaturated soil property functions.” Guidelines and recommendations need to be provided to practicing engineers. The guidelines need to take the form of “engineering protocols” that define acceptable standards for engineering practice. “Engineering protocols” for unsaturated soils engineering practice can be divided into “preliminary design” protocols and “final design” protocols. Both design levels involve the use of a variety of estimation procedures that have been proposed for various classes of geotechnical problems (e.g., unsaturated flow, shear strength, volume change, and distortion). The hierarchy in methodologies is based mainly on the costs and risks associated with a particular engineering project. In this paper, “hierarchical levels” are suggested that take into consideration the cost of various direct and indirect methodologies for the determination of unsaturated soil properties. Recommendations and suggestions are provided for methods for the determination and use of the soil-water characteristic curves (SWCC) and consequently, for the computation of unsaturated soil property functions (USPFs). Primary attention is given to estimation procedures best known to the authors and most appropriate for geotechnical engineering practice.
L’implémentation de la mécanique des sols non saturés dans la pratique de routine de la géotechnique implique une évaluation des méthodologies qui peuvent être utilisées pour la détermination des « fonctions des propriétés du sol non saturé ». Les ingénieurs praticiens doivent avoir accès aux lignes directrices et aux recommandations. Les lignes directrices doivent prendre la forme de « protocoles d’ingénierie » qui définissent les standards acceptables dans la pratique de l’ingénierie. Les protocoles d’ingénierie peuvent être divisés en protocoles de conception préliminaire et en protocoles de conception finale. Ces deux niveaux de conception impliquent l’utilisation d’une variété de procédures d’estimation qui ont été proposées pour différentes catégories de problèmes géotechniques (ex : écoulement non saturé, résistance au cisaillement, changement de volume et distorsion). La hiérarchie des méthodologies est basée principalement sur les coûts et les risques associés à un projet d’ingénierie spécifique. Dans cet article, des « niveaux hiérarchiques » sont suggérés qui tiennent compte des coûts de plusieurs méthodologies directes et indirectes servant à déterminer les propriétés des sols non saturés. Des recommandations et suggestions sont présentées à propos desméthodes de détermination et d’utilisation des courbes caractéristiques sol-eau « SWCC », ainsi que sur les calculs des fonctions des propriétés du sol non saturé « USPFs ». Une attention particulière est donnée aux procédures d’estimation les mieux connues par les auteurs et les plus appropriées pour la pratique de la géotechnique.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 708–718
Titre : Solution charts for the consolidation of circular footings embedded in a finite stratum Type de document : texte imprimé Auteurs : Wen-Wei Zhang, Auteur ; Guofu Zhu, Auteur ; Ren Wang, Auteur Article en page(s) : pp. 708–718 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Consolidation Embedded circular footing Solution charts Finite element method Coupled analysis Consolidation Semelles circulaires incorporées Graphiques de solution Méthodes des éléments finis Analyse couplée Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This technical note used the finite element method to investigate the consolidation behaviour of circular footings embedded in a finite stratum based on Biot’s consolidation theory. The influence of three factors on the degree of consolidation settlement was examined: (1) the ratio of the buried depth to the thickness of the stratum, (2) the ratio of the footing radius to the thickness of the stratum, and (3) the Poisson’s ratio of the soil skeleton. Based on the results of analysis, new normalized time factors are suggested. It is shown that the degree of consolidation exhibits very good normalized behaviour using the time factors. The authors also present solution charts for determining the degree of consolidation settlement of circular footings embedded in a finite stratum. These charts can provide engineers with a quick answer to the design issues. The maximum error caused by using the solution charts is within 3%.
Cette note technique présente une utilisation de la méthode des éléments finis pour investiguer le comportement en consolidation de semelles circulaires incorporées dans une strate finie, basée sur la théorie de la consolidation de Biot. L’influence de trois facteurs sur le degré de tassement par consolidation sont examinés : (1) le ratio de la profondeur sur l’épaisseur de la strate, (2) le ratio du rayon de la semelle sur l’épaisseur de la strate, (3) le ratio de Poisson du squelette du sol. Des nouveaux facteurs de temps normalisés sont proposés basé sur les résultats de l’analyse. La note technique démontre que le degré de consolidation présente un comportement normalisé très bon en utilisant les facteurs de temps. Les auteurs présentent des graphiques de solution pour déterminer le degré de tassement par consolidation de semelles circulaires incorporées dans une strate finie. Les graphiques peuvent fournir une réponse rapide aux ingénieurs lors de problèmes de conception.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Solution charts for the consolidation of circular footings embedded in a finite stratum [texte imprimé] / Wen-Wei Zhang, Auteur ; Guofu Zhu, Auteur ; Ren Wang, Auteur . - pp. 708–718.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 708–718
Mots-clés : Consolidation Embedded circular footing Solution charts Finite element method Coupled analysis Consolidation Semelles circulaires incorporées Graphiques de solution Méthodes des éléments finis Analyse couplée Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This technical note used the finite element method to investigate the consolidation behaviour of circular footings embedded in a finite stratum based on Biot’s consolidation theory. The influence of three factors on the degree of consolidation settlement was examined: (1) the ratio of the buried depth to the thickness of the stratum, (2) the ratio of the footing radius to the thickness of the stratum, and (3) the Poisson’s ratio of the soil skeleton. Based on the results of analysis, new normalized time factors are suggested. It is shown that the degree of consolidation exhibits very good normalized behaviour using the time factors. The authors also present solution charts for determining the degree of consolidation settlement of circular footings embedded in a finite stratum. These charts can provide engineers with a quick answer to the design issues. The maximum error caused by using the solution charts is within 3%.
Cette note technique présente une utilisation de la méthode des éléments finis pour investiguer le comportement en consolidation de semelles circulaires incorporées dans une strate finie, basée sur la théorie de la consolidation de Biot. L’influence de trois facteurs sur le degré de tassement par consolidation sont examinés : (1) le ratio de la profondeur sur l’épaisseur de la strate, (2) le ratio du rayon de la semelle sur l’épaisseur de la strate, (3) le ratio de Poisson du squelette du sol. Des nouveaux facteurs de temps normalisés sont proposés basé sur les résultats de l’analyse. La note technique démontre que le degré de consolidation présente un comportement normalisé très bon en utilisant les facteurs de temps. Les auteurs présentent des graphiques de solution pour déterminer le degré de tassement par consolidation de semelles circulaires incorporées dans une strate finie. Les graphiques peuvent fournir une réponse rapide aux ingénieurs lors de problèmes de conception.
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° 6 (Juin 2009) . - pp. 719–726
Titre : Detection of smear zone using micro-cone and electrical resistance probe Type de document : texte imprimé Auteurs : Dong-Hyun Shin, Auteur ; Changho Lee, Auteur ; Jong-Sub Lee, Auteur Article en page(s) : pp. 719–726 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cone tip resistance Electrical resistivity Large-scale consolidometer Prefabricated vertical drain Smear zone Résistance à la point du cône Résistivité électrique Consolidomètre à grande échelle Drain vertical préfabriqué Zone de souillure Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The installation of a prefabricated vertical drain (PVD) using a mandrel results in soil disturbance adjacent to the PVD, which is known as the smear zone. The smear zone is investigated by a series of radial penetration tests including a micro-cone penetrometer and an electrical resistance probe in the clay specimen prepared in a large-scale chamber. The 5 mm diameter micro-cone penetrometer and the 2.1 mm diameter electrical resistance probe produce continuous soil strength and electrical resistivity profiles around the PVD. Almost-constant values of the cone tip resistance and electrical resistivity are measured within the undisturbed zone. The outer boundary of the smear zone is clearly defined by the locations where the deviations of the measured cone tip resistance and electrical resistivity from the constant values are observed. Significant changes in both measurements are observed in the smear zone with remarkably consistent patterns. The smear zone induced by the PVD installation using a rectangular mandrel has an elliptical shape and extends to approximately 3.2~3.4 times the half-length of the mandrel and 5.3~5.4 times the half-width of the mandrel.
L’installation d’un drain vertical préfabriqué (DVP) à l’aide d’un mandrin cause des dérangements dans le sol adjacent au DVP, ce qui est communément appelé zone de souillure. La zone de souillure a été examinée par une série d’essais en pénétration radiale, incluant un pénétromètre à micro-cône et une sonde à résistance électrique dans un échantillon d’argile préparé dans une boîte à grande échelle. Le pénétromètre à micro-cône d’un diamètre de 5 mm et la sonde à résistance électrique d’un diamètre de 2,1 mm ont généré des profils de résistance du sol et de résistivité électrique en continu autour du DVP. Dans la zone non dérangée, les mesures de résistance à la pointe du cône et de résistivité électrique sont restées à peu près constantes. La frontière externe de la zone de souillure est bien définie par l’emplacement des endroits où on observe une déviation des mesures de résistance à la pointe du cône et de résistivité électrique par rapport aux valeurs constantes. Des variations significatives sont observées de façon consistante pour les deux types de mesures dans la zone de souillure. La zone de souillure produite par l’installation d’un DVP à l’aide d’un mandrin rectangulaire a une forme elliptique et s’étend jusqu’à approximativement 3,2~3,4 fois la demi longueur du mandrin et 5,3~5,4 fois la demi largeur du mandrin.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Detection of smear zone using micro-cone and electrical resistance probe [texte imprimé] / Dong-Hyun Shin, Auteur ; Changho Lee, Auteur ; Jong-Sub Lee, Auteur . - pp. 719–726.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 719–726
Mots-clés : Cone tip resistance Electrical resistivity Large-scale consolidometer Prefabricated vertical drain Smear zone Résistance à la point du cône Résistivité électrique Consolidomètre à grande échelle Drain vertical préfabriqué Zone de souillure Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The installation of a prefabricated vertical drain (PVD) using a mandrel results in soil disturbance adjacent to the PVD, which is known as the smear zone. The smear zone is investigated by a series of radial penetration tests including a micro-cone penetrometer and an electrical resistance probe in the clay specimen prepared in a large-scale chamber. The 5 mm diameter micro-cone penetrometer and the 2.1 mm diameter electrical resistance probe produce continuous soil strength and electrical resistivity profiles around the PVD. Almost-constant values of the cone tip resistance and electrical resistivity are measured within the undisturbed zone. The outer boundary of the smear zone is clearly defined by the locations where the deviations of the measured cone tip resistance and electrical resistivity from the constant values are observed. Significant changes in both measurements are observed in the smear zone with remarkably consistent patterns. The smear zone induced by the PVD installation using a rectangular mandrel has an elliptical shape and extends to approximately 3.2~3.4 times the half-length of the mandrel and 5.3~5.4 times the half-width of the mandrel.
L’installation d’un drain vertical préfabriqué (DVP) à l’aide d’un mandrin cause des dérangements dans le sol adjacent au DVP, ce qui est communément appelé zone de souillure. La zone de souillure a été examinée par une série d’essais en pénétration radiale, incluant un pénétromètre à micro-cône et une sonde à résistance électrique dans un échantillon d’argile préparé dans une boîte à grande échelle. Le pénétromètre à micro-cône d’un diamètre de 5 mm et la sonde à résistance électrique d’un diamètre de 2,1 mm ont généré des profils de résistance du sol et de résistivité électrique en continu autour du DVP. Dans la zone non dérangée, les mesures de résistance à la pointe du cône et de résistivité électrique sont restées à peu près constantes. La frontière externe de la zone de souillure est bien définie par l’emplacement des endroits où on observe une déviation des mesures de résistance à la pointe du cône et de résistivité électrique par rapport aux valeurs constantes. Des variations significatives sont observées de façon consistante pour les deux types de mesures dans la zone de souillure. La zone de souillure produite par l’installation d’un DVP à l’aide d’un mandrin rectangulaire a une forme elliptique et s’étend jusqu’à approximativement 3,2~3,4 fois la demi longueur du mandrin et 5,3~5,4 fois la demi largeur du mandrin.
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° 6 (Juin 2009) . - pp. 727–733
Titre : Soil improvement using electroosmosis with the injection of chemical solutions : field tests Type de document : texte imprimé Auteurs : Chang-Yu Ou, Auteur ; Shao-Chi Chien, Auteur ; Hsuan-Hsiang Chang, Auteur Article en page(s) : pp. 727–733 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Ground improvement Electroosmotic chemical treatment Undrained shear strength Amélioration du sol Traitement chimique d’électro-osmose Résistance au cisaillement non drainé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Previous laboratory studies have shown that the injection of a calcium chloride solution followed by the injection of a sodium silicate solution during electroosmosis is effective in strengthening soft silty clay. Very stiff cemented soil near the anodes is formed after the treatment. This paper presents the effectiveness of the process in the field. Nine electrodes were installed using two grid arrangements with electrode spacings of 2.0 m × 2.5 m and 2.0 m × 5.0 m. The test procedure is similar to those employed in the laboratory. Test results show that the soil surrounding the anodes (within a diameter of 50–60 cm) became very stiff and cemented due to the effect of cementation between the two chemical solutions and soil particles under the electric field. Except for the areas of stiff cemented soil, the undrained shear strength of the soil between electrodes was increased substantially. Polarity reversal after normal polarity did not produce favorable improvement effects in terms of undrained shear strength of the soil and treatment time.
Des études en laboratoire dans le passé ont démontré que l’injection d’une solution de chlorure de calcium suivie d’une injection d’une solution de silicate de sodium durant l’électro-osmose est efficace pour augmenter la résistance d’une argile silteuse molle. Après le traitement, un sol cimenté très dur s’est formé près des anodes. Cet article présente l’efficacité de ce processus sur le terrain. Neuf électrodes ont été installées en deux arrangements en forme de grille de 2 m × 2,5 m et 2 m × 5 m. La procédure d’essais était semblable à celle utilisée en laboratoire. Les résultats de ces essais ont montré qu’un sol cimenté très dur est formé, avec un diamètre de 50 à 60 cm autour des anodes, suite à un effet de cimentation entre les deux solutions chimiques et les particules de sol soumises à un champ électrique. La résistance au cisaillement en condition non drainée du sol entre les électrodes a augmenté considérablement, à l’exception des zones de sol cimenté très dur. L’inversion de la polarité après l’application de la polarité normale n’a pas produit d’amélioration en termes de résistance au cisaillement non drainé du sol, et de temps de traitement.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Soil improvement using electroosmosis with the injection of chemical solutions : field tests [texte imprimé] / Chang-Yu Ou, Auteur ; Shao-Chi Chien, Auteur ; Hsuan-Hsiang Chang, Auteur . - pp. 727–733.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 727–733
Mots-clés : Ground improvement Electroosmotic chemical treatment Undrained shear strength Amélioration du sol Traitement chimique d’électro-osmose Résistance au cisaillement non drainé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Previous laboratory studies have shown that the injection of a calcium chloride solution followed by the injection of a sodium silicate solution during electroosmosis is effective in strengthening soft silty clay. Very stiff cemented soil near the anodes is formed after the treatment. This paper presents the effectiveness of the process in the field. Nine electrodes were installed using two grid arrangements with electrode spacings of 2.0 m × 2.5 m and 2.0 m × 5.0 m. The test procedure is similar to those employed in the laboratory. Test results show that the soil surrounding the anodes (within a diameter of 50–60 cm) became very stiff and cemented due to the effect of cementation between the two chemical solutions and soil particles under the electric field. Except for the areas of stiff cemented soil, the undrained shear strength of the soil between electrodes was increased substantially. Polarity reversal after normal polarity did not produce favorable improvement effects in terms of undrained shear strength of the soil and treatment time.
Des études en laboratoire dans le passé ont démontré que l’injection d’une solution de chlorure de calcium suivie d’une injection d’une solution de silicate de sodium durant l’électro-osmose est efficace pour augmenter la résistance d’une argile silteuse molle. Après le traitement, un sol cimenté très dur s’est formé près des anodes. Cet article présente l’efficacité de ce processus sur le terrain. Neuf électrodes ont été installées en deux arrangements en forme de grille de 2 m × 2,5 m et 2 m × 5 m. La procédure d’essais était semblable à celle utilisée en laboratoire. Les résultats de ces essais ont montré qu’un sol cimenté très dur est formé, avec un diamètre de 50 à 60 cm autour des anodes, suite à un effet de cimentation entre les deux solutions chimiques et les particules de sol soumises à un champ électrique. La résistance au cisaillement en condition non drainée du sol entre les électrodes a augmenté considérablement, à l’exception des zones de sol cimenté très dur. L’inversion de la polarité après l’application de la polarité normale n’a pas produit d’amélioration en termes de résistance au cisaillement non drainé du sol, et de temps de traitement.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
Exemplaires
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