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Canadian geotechnical journal = Revue canadienne de géotechnique |
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Ajouter le résultat dans votre panierResponse of buried steel pipelines subjected to relative axial soil movement / Dharma Wijewickreme in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 735-752
Titre : Response of buried steel pipelines subjected to relative axial soil movement Type de document : texte imprimé Auteurs : Dharma Wijewickreme, Auteur ; Hamid Karimian, Auteur ; Douglas Honegger, Auteur Article en page(s) : pp. 735-752 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Buried pipelines Pipe–soil interaction Dilation Soil loading on pipes Interface friction Tuyaux enfouis Interaction tuyau–sol Dilatation Chargement du sol sur les tuyaux Friction à l’interface Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The performance of buried steel pipelines subjected to relative soil movements in the axial direction was investigated using full-scale pullout testing in a soil chamber. Measured axial soil loads from pullout testing of pipes buried in loose dry sand were comparable to those predicted using guidelines commonly used in practice. The peak values of axial pullout resistance observed on pipes buried in dense dry sand were several-fold (in excess of 2 times) higher than the predictions from guidelines; the observed high axial pullout resistance is primarily due to a significant increase in normal soil stresses on the pipelines, resulting from constrained dilation of dense sand during interface shear deformations. This reasoning was confirmed by direct measurement of soil stresses on pipes during full-scale testing and numerical modeling. The research findings herein suggest that the use of the coefficient of lateral earth pressure at-rest (K0) to compute axial soil loads, employing equations recommended in common guidelines, should be undertaken with caution for pipes buried in soils that are likely to experience significant shear-induced dilation.
La performance de tuyaux en acier enfouis soumis à des mouvements axiaux de sol a été investiguée à l’aide d’essais d’arrachement des tuyaux à l’échelle réelle dans une boîte de sol. Les charges axiales de sol mesurées dans les essais à l’échelle réelle effectués sur des tuyaux enfouis dans un sable sec non compacté étaient comparables à celles prédites en utilisant les directives usuelles. Dans le cas d’un sable dense, le pic de résistance axiale observé sur les tuyaux enfouis était de plusieurs fois plus élevé (plus de deux fois) que les prédictions provenant des directives. Ceci est principalement dû à une augmentation significative des contraintes normales globales du sol sur les tuyaux en raison de la dilatation en milieu restreint du sable dense durant les déformations en cisaillement des interfaces. Cette explication a été confirmée par des mesures directes des contraintes du sol sur les tuyaux durant les essais à l’échelle réelle, en plus d’être supportée par des modélisations numériques. L’utilisation du coefficient de pression latérale des terres au repos (K0) pour représenter les contraintes du sol sur les tuyaux lors des essais d’arrachement, tel que recommandé par les directives usuelles, devrait être faite avec précautions dans le cas de tuyaux enfouis dans des sols qui peuvent se dilater lors du cisaillement des interfaces.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Response of buried steel pipelines subjected to relative axial soil movement [texte imprimé] / Dharma Wijewickreme, Auteur ; Hamid Karimian, Auteur ; Douglas Honegger, Auteur . - pp. 735-752.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 735-752
Mots-clés : Buried pipelines Pipe–soil interaction Dilation Soil loading on pipes Interface friction Tuyaux enfouis Interaction tuyau–sol Dilatation Chargement du sol sur les tuyaux Friction à l’interface Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The performance of buried steel pipelines subjected to relative soil movements in the axial direction was investigated using full-scale pullout testing in a soil chamber. Measured axial soil loads from pullout testing of pipes buried in loose dry sand were comparable to those predicted using guidelines commonly used in practice. The peak values of axial pullout resistance observed on pipes buried in dense dry sand were several-fold (in excess of 2 times) higher than the predictions from guidelines; the observed high axial pullout resistance is primarily due to a significant increase in normal soil stresses on the pipelines, resulting from constrained dilation of dense sand during interface shear deformations. This reasoning was confirmed by direct measurement of soil stresses on pipes during full-scale testing and numerical modeling. The research findings herein suggest that the use of the coefficient of lateral earth pressure at-rest (K0) to compute axial soil loads, employing equations recommended in common guidelines, should be undertaken with caution for pipes buried in soils that are likely to experience significant shear-induced dilation.
La performance de tuyaux en acier enfouis soumis à des mouvements axiaux de sol a été investiguée à l’aide d’essais d’arrachement des tuyaux à l’échelle réelle dans une boîte de sol. Les charges axiales de sol mesurées dans les essais à l’échelle réelle effectués sur des tuyaux enfouis dans un sable sec non compacté étaient comparables à celles prédites en utilisant les directives usuelles. Dans le cas d’un sable dense, le pic de résistance axiale observé sur les tuyaux enfouis était de plusieurs fois plus élevé (plus de deux fois) que les prédictions provenant des directives. Ceci est principalement dû à une augmentation significative des contraintes normales globales du sol sur les tuyaux en raison de la dilatation en milieu restreint du sable dense durant les déformations en cisaillement des interfaces. Cette explication a été confirmée par des mesures directes des contraintes du sol sur les tuyaux durant les essais à l’échelle réelle, en plus d’être supportée par des modélisations numériques. L’utilisation du coefficient de pression latérale des terres au repos (K0) pour représenter les contraintes du sol sur les tuyaux lors des essais d’arrachement, tel que recommandé par les directives usuelles, devrait être faite avec précautions dans le cas de tuyaux enfouis dans des sols qui peuvent se dilater lors du cisaillement 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° 7 (Juillet 2009) . - pp. 753-767
Titre : Time-domain reflectometry — parametric study for the evaluation of physical properties in soils Type de document : texte imprimé Auteurs : Jeffrey M. Schneider, Auteur ; Dante Fratta, Auteur Article en page(s) : pp. 753-767 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time-domain reflectometry (TDR) Granular soils Electrolytes Iron-filings Water content Parameter interpretation Réflectométrie dans le domaine temps (RDT) Sols granulaires Electrolytes Limaille de fer Teneur en eau Interprétation des paramètres Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Time-domain reflectometry (TDR) has become a commonly used method in geotechnical engineering to measure the volumetric water content and electrical conductivity in soils. The ability of TDR to accurately determine soil properties depends on the proper understanding of the parameters that affect the propagation of an electromagnetic pulse along the TDR waveguide. The purpose of this paper is to document a parametric study and analyses aimed at gaining a better understanding of TDR measurements and to evaluate the limits in the measurement technique. A parametric study on TDR signals was performed by determining the effects of heterogeneities in the dielectric permittivity, conductivity, and magnetic permeability in sand and gravel specimens. Impedance differences in the probe head were found to contribute to inaccurate travel-time measurements that affect material dielectric permittivity calculations. The calculated relative dielectric permittivity may also be dependent on local changes in porosity near the probes. Tests performed in layered materials indicate that TDR can be used to find abrupt changes in material permittivity, such as the depth to saturation. However, problems in the determination of capillary rise may contribute to uncertainties in the proper determination of permittivity and thicknesses of layers. The presence of ferromagnetic materials was found to change the measured electromagnetic wave velocity. However, the properties of materials outside the radius defined by the probes and beneath the probes minimally affected the TDR results in the two-rod probe used.
La réflectométrie dans le domaine temps (RDT) est une méthode couramment utilisée en géotechnique pour mesurer la teneur en eau volumique et la conductivité électrique des sols. La capacité de la RDT à déterminer précisément les propriétés d’un sol est basée sur une connaissance adéquate des paramètres qui affectent la propagation d’un signal électromagnétique le long des guides des ondes de RDT. L’objectif de cet article est de documenter une étude paramétrique et des analyses visant à mieux comprendre les mesures faites à l’aide de la RDT et d’évaluer les limites de cette méthode de mesure. Une étude paramétrique sur des signaux RDT a été réalisée, par la détermination des effets de l’hétérogénéité dans la permittivité diélectrique, la conductivité, et la perméabilité magnétique pour des échantillons de sable et gravier. Il a été déterminé que les différences d’impédance dans la tête des sondes contribuent à fausser les mesures de temps de parcours, et ainsi affectent les calculs de permittivité diélectrique des matériaux. La permittivité diélectrique relative calculée peut aussi dépendre des variations locales de porosité près des sondes. Des essais effectués sur des matériaux en couches ont indiqué que la RDT permet de déterminer les changements brusques dans la permittivité des matériaux, comme la profondeur jusqu’à saturation. Cependant, des problèmes reliés à la montée capillaire peuvent apporter des incertitudes dans la détermination adéquate de la permittivité des matériaux et de l’épaisseur des couches. Les auteurs ont remarqué que la présence de matériaux ferromagnétiques change la vélocité mesurée de l’onde électromagnétique. Par contre, les propriétés des matériaux à l’extérieur du rayon défini par les sondes et sous les sondes affectent de façon minimale les résultats obtenus à l’aide de la sonde à deux branches utilisée.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Time-domain reflectometry — parametric study for the evaluation of physical properties in soils [texte imprimé] / Jeffrey M. Schneider, Auteur ; Dante Fratta, Auteur . - pp. 753-767.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 753-767
Mots-clés : Time-domain reflectometry (TDR) Granular soils Electrolytes Iron-filings Water content Parameter interpretation Réflectométrie dans le domaine temps (RDT) Sols granulaires Electrolytes Limaille de fer Teneur en eau Interprétation des paramètres Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Time-domain reflectometry (TDR) has become a commonly used method in geotechnical engineering to measure the volumetric water content and electrical conductivity in soils. The ability of TDR to accurately determine soil properties depends on the proper understanding of the parameters that affect the propagation of an electromagnetic pulse along the TDR waveguide. The purpose of this paper is to document a parametric study and analyses aimed at gaining a better understanding of TDR measurements and to evaluate the limits in the measurement technique. A parametric study on TDR signals was performed by determining the effects of heterogeneities in the dielectric permittivity, conductivity, and magnetic permeability in sand and gravel specimens. Impedance differences in the probe head were found to contribute to inaccurate travel-time measurements that affect material dielectric permittivity calculations. The calculated relative dielectric permittivity may also be dependent on local changes in porosity near the probes. Tests performed in layered materials indicate that TDR can be used to find abrupt changes in material permittivity, such as the depth to saturation. However, problems in the determination of capillary rise may contribute to uncertainties in the proper determination of permittivity and thicknesses of layers. The presence of ferromagnetic materials was found to change the measured electromagnetic wave velocity. However, the properties of materials outside the radius defined by the probes and beneath the probes minimally affected the TDR results in the two-rod probe used.
La réflectométrie dans le domaine temps (RDT) est une méthode couramment utilisée en géotechnique pour mesurer la teneur en eau volumique et la conductivité électrique des sols. La capacité de la RDT à déterminer précisément les propriétés d’un sol est basée sur une connaissance adéquate des paramètres qui affectent la propagation d’un signal électromagnétique le long des guides des ondes de RDT. L’objectif de cet article est de documenter une étude paramétrique et des analyses visant à mieux comprendre les mesures faites à l’aide de la RDT et d’évaluer les limites de cette méthode de mesure. Une étude paramétrique sur des signaux RDT a été réalisée, par la détermination des effets de l’hétérogénéité dans la permittivité diélectrique, la conductivité, et la perméabilité magnétique pour des échantillons de sable et gravier. Il a été déterminé que les différences d’impédance dans la tête des sondes contribuent à fausser les mesures de temps de parcours, et ainsi affectent les calculs de permittivité diélectrique des matériaux. La permittivité diélectrique relative calculée peut aussi dépendre des variations locales de porosité près des sondes. Des essais effectués sur des matériaux en couches ont indiqué que la RDT permet de déterminer les changements brusques dans la permittivité des matériaux, comme la profondeur jusqu’à saturation. Cependant, des problèmes reliés à la montée capillaire peuvent apporter des incertitudes dans la détermination adéquate de la permittivité des matériaux et de l’épaisseur des couches. Les auteurs ont remarqué que la présence de matériaux ferromagnétiques change la vélocité mesurée de l’onde électromagnétique. Par contre, les propriétés des matériaux à l’extérieur du rayon défini par les sondes et sous les sondes affectent de façon minimale les résultats obtenus à l’aide de la sonde à deux branches utilisée.
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° 7 (Juillet 2009) . - pp. 768-791
Titre : Inverse analysis–based interpretation of sand behavior from triaxial compression tests subjected to full end restraint Type de document : texte imprimé Auteurs : Youssef M.A. Hashash, Auteur ; Qingwei Fu, Auteur ; Ghaboussi, Jamshid, Auteur Article en page(s) : pp. 768-791 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sand behavior Laboratory testing Inverse analysis Friction angle Failure criterion Stress-dilatancy Comportement du sable Essais en laboratoire Analyse inverse Angle de friction Critère de rupture Contrainte-dilatation Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Current laboratory testing often imposes or assumes uniform stress and strain distribution in a specimen for convenient data reduction to interpret soil behavior. This paper presents an inverse analysis framework, Self-learning Simulations (SelfSim), to interpret the drained behavior of sand from triaxial compression tests with fully frictional loading platens. The frictional platens result in significant bulging of and nonuniform stresses and strains within sand specimens. SelfSim treats the specimen as a boundary value problem (BVP) and extracts these nonuniform stresses and strains from within each specimen using external load and displacement measurements. The extracted behavior shows significant principal stress rotation, variation of intermediate principal stress, and nonuniform volume change throughout the specimen. Mobilized friction angles are interpreted on the two-dimensional slip surface associated with the Mohr–Coulomb failure criterion, on the octahedral plane associated with the Drucker–Prager failure criterion, and on the spatially mobilized plane (SMP) associated with the Matsuoka–Nakai failure criterion. The extracted stress–strain behavior is used to examine the sand’s stress-dilatancy characteristics. Proposed integration of SelfSim inverse analysis with laboratory testing opens the way for new and efficient approaches to soil behavior characterization under general loading conditions, needed for the solution of general geotechnical boundary value problems, from readily available laboratory tests.
Les essais en laboratoire utilisés couramment imposent ou assument souvent une distribution uniforme des contraintes et déformations dans un spécimen pour réduire les données servant à interpréter le comportement du sol. Cet article présente un cadre pour une analyse inverse, Self-learning Simulations (SelfSim), pour interpréter le comportement drainé d’un sable lors d’essais en compression triaxiale avec des plateaux de chargement entièrement frictionnels. Les plateaux frictionnels provoquent un gonflement significatif et des contraintes et déformations non uniformes à l’intérieur du spécimen de sable. SelfSim considère le spécimen comme un problème de valeur frontière « BVP » et extrait les contraintes et déformations non uniforme de chaque spécimen en utilisant des mesures de chargement externe et de déplacement. Le comportement extrait montre une rotation importante des contraintes principales, des variations des contraintes principales intermédiaires, et un changement de volume non uniforme à travers le spécimen. Les angles de friction mobilisés sont interprétés à l’aide des surfaces de glissement en deux dimensions associées au critère de rupture Mohr–Coulomb, sur le plan octaédral associées au critère de rupture Drucker–Prager, et sur le plan mobilisé dans l’espace « SMP » associées avec le critère de rupture Matsuoka–Nakai. Le comportement en contrainte-déformation extrait est utilisé pour examiner les caractéristiques de contrainte-dilatation du sable. L’intégration proposée de l’analyse inverse SelfSim avec les essais en laboratoire ouvre la voie pour des approches nouvelles et efficaces pour caractériser les sols soumis à des conditions de chargement générales, qui sont nécessaires pour solutionner des problèmes géotechniques généraux de valeurs frontières à partir d’essais en laboratoire déjà disponibles.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Inverse analysis–based interpretation of sand behavior from triaxial compression tests subjected to full end restraint [texte imprimé] / Youssef M.A. Hashash, Auteur ; Qingwei Fu, Auteur ; Ghaboussi, Jamshid, Auteur . - pp. 768-791.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 768-791
Mots-clés : Sand behavior Laboratory testing Inverse analysis Friction angle Failure criterion Stress-dilatancy Comportement du sable Essais en laboratoire Analyse inverse Angle de friction Critère de rupture Contrainte-dilatation Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Current laboratory testing often imposes or assumes uniform stress and strain distribution in a specimen for convenient data reduction to interpret soil behavior. This paper presents an inverse analysis framework, Self-learning Simulations (SelfSim), to interpret the drained behavior of sand from triaxial compression tests with fully frictional loading platens. The frictional platens result in significant bulging of and nonuniform stresses and strains within sand specimens. SelfSim treats the specimen as a boundary value problem (BVP) and extracts these nonuniform stresses and strains from within each specimen using external load and displacement measurements. The extracted behavior shows significant principal stress rotation, variation of intermediate principal stress, and nonuniform volume change throughout the specimen. Mobilized friction angles are interpreted on the two-dimensional slip surface associated with the Mohr–Coulomb failure criterion, on the octahedral plane associated with the Drucker–Prager failure criterion, and on the spatially mobilized plane (SMP) associated with the Matsuoka–Nakai failure criterion. The extracted stress–strain behavior is used to examine the sand’s stress-dilatancy characteristics. Proposed integration of SelfSim inverse analysis with laboratory testing opens the way for new and efficient approaches to soil behavior characterization under general loading conditions, needed for the solution of general geotechnical boundary value problems, from readily available laboratory tests.
Les essais en laboratoire utilisés couramment imposent ou assument souvent une distribution uniforme des contraintes et déformations dans un spécimen pour réduire les données servant à interpréter le comportement du sol. Cet article présente un cadre pour une analyse inverse, Self-learning Simulations (SelfSim), pour interpréter le comportement drainé d’un sable lors d’essais en compression triaxiale avec des plateaux de chargement entièrement frictionnels. Les plateaux frictionnels provoquent un gonflement significatif et des contraintes et déformations non uniformes à l’intérieur du spécimen de sable. SelfSim considère le spécimen comme un problème de valeur frontière « BVP » et extrait les contraintes et déformations non uniforme de chaque spécimen en utilisant des mesures de chargement externe et de déplacement. Le comportement extrait montre une rotation importante des contraintes principales, des variations des contraintes principales intermédiaires, et un changement de volume non uniforme à travers le spécimen. Les angles de friction mobilisés sont interprétés à l’aide des surfaces de glissement en deux dimensions associées au critère de rupture Mohr–Coulomb, sur le plan octaédral associées au critère de rupture Drucker–Prager, et sur le plan mobilisé dans l’espace « SMP » associées avec le critère de rupture Matsuoka–Nakai. Le comportement en contrainte-déformation extrait est utilisé pour examiner les caractéristiques de contrainte-dilatation du sable. L’intégration proposée de l’analyse inverse SelfSim avec les essais en laboratoire ouvre la voie pour des approches nouvelles et efficaces pour caractériser les sols soumis à des conditions de chargement générales, qui sont nécessaires pour solutionner des problèmes géotechniques généraux de valeurs frontières à partir d’essais en laboratoire déjà disponibles.
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° 7 (Juillet 2009) . - pp. 792–812
Titre : Measuring shear and compression wave velocities of soil using bender–extender elements Type de document : texte imprimé Auteurs : Leong, E. C., Auteur ; J. Cahyadi, Auteur ; Rahardjo, H., Auteur Article en page(s) : pp. 792–812 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Piezoceramic element Bender–extender Laboratory measurement Shear wave Compression wave Eléments piézocéramiques « bender–extender » Mesures de laboratoire Onde de cisaillement Onde de compression Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Piezoceramic elements have been used for laboratory measurement of wave velocity in soil and rock specimens. Shear-wave piezoceramic elements (bender elements) are commonly used to measure shear wave velocity for the determination of small-strain shear modulus. Compression-wave piezoceramic elements (extender elements), on the other hand, are less commonly used as compression wave velocity is less frequently measured. In this paper, the performance of a pair of bender–extender elements for the determination of both shear and compression wave velocities is examined with respect to the resolution of the recorder, bender–extender element size. and excitation voltage frequency. The evaluation showed that the performance of the bender–extender elements test can be improved by considering the following conditions: (i) the digital oscilloscope used to record the bender–extender element signals should have a high analog to digital (A/D) conversion resolution; (ii) the size of the bender–extender elements plays an important role in the strength and quality of the receiver signal, especially for compression waves; and (iii) using a wave path length to wavelength ratio of 3.33 enables a more reliable determination of shear wave velocity.
Les éléments piézocéramiques sont utilisés pour les mesures en laboratoire de la vitesse des ondes dans des échantillons de sol et de roche. Les éléments piézocéramiques pour les ondes de cisaillement (« bender elements ») sont généralement utilisés pour mesurer la vitesse des ondes de cisaillement afin de déterminer le module de cisaillement à faible déformation. Les éléments piézocéramiques pour les ondes de compression (« extender elements ») sont moins utilisés puisque les mesures de vitesse des ondes de compression sont moins fréquentes. Dans cet article, la performance de la combinaison des éléments piézocéramiques pour les ondes de cisaillement et de compression est évaluée lors de la détermination des vitesses des ondes de cisaillement et de compression. Cette évaluation est basée sur la résolution de l’enregistrement, la taille des éléments piézocéramiques et la fréquence du voltage d’excitation. Les résultats ont démontré que la performance des éléments piézocéramiques peut être améliorée dans les conditions suivantes : (i) l’oscilloscope digital utilisé pour enregistrer les signaux des éléments piézocéramiques devraient avoir une résolution de conversion analogue–digital (A/D) élevée; (ii) la taille des éléments piézocéramiques joue un rôle important dans la force et la qualité des signaux détectés par le récepteur, en particulier pour les ondes de compression; et (iii) en utilisant un ratio de la longueur de la trajectoire de l’onde versus la longueur d’onde de 3,33, on obtient une mesure plus fiable de la vitesse de l’onde de cisaillement.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Measuring shear and compression wave velocities of soil using bender–extender elements [texte imprimé] / Leong, E. C., Auteur ; J. Cahyadi, Auteur ; Rahardjo, H., Auteur . - pp. 792–812.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 792–812
Mots-clés : Piezoceramic element Bender–extender Laboratory measurement Shear wave Compression wave Eléments piézocéramiques « bender–extender » Mesures de laboratoire Onde de cisaillement Onde de compression Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Piezoceramic elements have been used for laboratory measurement of wave velocity in soil and rock specimens. Shear-wave piezoceramic elements (bender elements) are commonly used to measure shear wave velocity for the determination of small-strain shear modulus. Compression-wave piezoceramic elements (extender elements), on the other hand, are less commonly used as compression wave velocity is less frequently measured. In this paper, the performance of a pair of bender–extender elements for the determination of both shear and compression wave velocities is examined with respect to the resolution of the recorder, bender–extender element size. and excitation voltage frequency. The evaluation showed that the performance of the bender–extender elements test can be improved by considering the following conditions: (i) the digital oscilloscope used to record the bender–extender element signals should have a high analog to digital (A/D) conversion resolution; (ii) the size of the bender–extender elements plays an important role in the strength and quality of the receiver signal, especially for compression waves; and (iii) using a wave path length to wavelength ratio of 3.33 enables a more reliable determination of shear wave velocity.
Les éléments piézocéramiques sont utilisés pour les mesures en laboratoire de la vitesse des ondes dans des échantillons de sol et de roche. Les éléments piézocéramiques pour les ondes de cisaillement (« bender elements ») sont généralement utilisés pour mesurer la vitesse des ondes de cisaillement afin de déterminer le module de cisaillement à faible déformation. Les éléments piézocéramiques pour les ondes de compression (« extender elements ») sont moins utilisés puisque les mesures de vitesse des ondes de compression sont moins fréquentes. Dans cet article, la performance de la combinaison des éléments piézocéramiques pour les ondes de cisaillement et de compression est évaluée lors de la détermination des vitesses des ondes de cisaillement et de compression. Cette évaluation est basée sur la résolution de l’enregistrement, la taille des éléments piézocéramiques et la fréquence du voltage d’excitation. Les résultats ont démontré que la performance des éléments piézocéramiques peut être améliorée dans les conditions suivantes : (i) l’oscilloscope digital utilisé pour enregistrer les signaux des éléments piézocéramiques devraient avoir une résolution de conversion analogue–digital (A/D) élevée; (ii) la taille des éléments piézocéramiques joue un rôle important dans la force et la qualité des signaux détectés par le récepteur, en particulier pour les ondes de compression; et (iii) en utilisant un ratio de la longueur de la trajectoire de l’onde versus la longueur d’onde de 3,33, on obtient une mesure plus fiable de la vitesse de l’onde de cisaillement.
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° 7 (Juillet 2009) . - pp. 813-827
Titre : Regional-scale groundwater flow in a Canadian Shield setting Type de document : texte imprimé Auteurs : Jonathan F. Sykes, Auteur ; Stefano D. Normani, Auteur ; Mark R. Jensen, Auteur Article en page(s) : pp. 813-827 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Canadian Shield Crystalline rock Modeling Groundwater flow Regional scale Bouclier canadien Roche cristalline Modélisation Ecoulement d’eau souterraine Echelle régionale Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A three-dimensional numerical analysis of a 5734 km2 watershed situated in the Canadian Shield has been conducted to illustrate aspects of regional-scale groundwater flow in a crystalline rock setting. An essential requirement of the analysis is the preservation and accurate description of the complex topography, surface water drainage network, groundwater salinity distribution, and permeability distributions. The postglacial evolution of the groundwater flow system was investigated using the finite difference model SWIFT-III. Robustness was assessed by exploring the sensitivity of groundwater flow to topography, variable matrix permeability distribution models, pore-water salinity, and the dissipation of elevated initial pore pressures that result from ice that overlaid the watershed in the last glacial period. Groundwater flow analyses indicate that freshwater heads in all model layers are highly correlated with the complex surface topography such that the transition from zones of groundwater recharge to zones of discharge occurs over distances that can be relatively short. Shallow flow to a depth of tens of metres dominates the overall water balance, and the length of flow paths is relatively short. The analyses of this study indicate that the flow in deeper rock is not regional but rather is a subdued reflection of the local-scale surface topography.
Une analyse numérique en trois dimensions d’un bassin versant de 5734 km2 situé sur le bouclier canadien a été réalisée pour illustrer les aspects de l’échelle régionale sur le mouvement de l’eau souterraine dans un milieu de roches cristallines. Un élément essentiel de l’analyse est la préservation et la description précise de la topographie complexe, des réseaux de drainage de l’eau de surface, de la distribution de la salinité de l’eau souterraine et de la distribution de la perméabilité. L’évolution post-glaciale du système d’écoulement d’eau souterrain a été investigué à l’aide du modèle de différences finies SWIFT-III. La robustesse du modèle a été évaluée en examinant la sensibilité de l’écoulement de l’eau souterraine à la topographie, aux modèles de distribution de la perméabilité à matrice variable, à la salinité et à la dissipation des pressions interstitielles initiales élevées provenant du poids de la glace qui recouvrait le bassin versant durant la dernière époque glaciaire. Les analyses de l’écoulement de l’eau souterraine ont indiqué que les pressions de tête d’eau fraîche dans chaque couche du modèle sont hautement corrélées à la topographie complexe de la surface de sorte que la transition entre les zones de recharge et de décharge de l’eau souterraine peut être relativement courte. Les écoulements d’eau peu profonds, à des profondeurs de dizaines de mètres, dominent le bilan d’eau global et la longueur des chemins d’écoulement sont relativement courts. Les analyses de cette étude indiquent aussi que l’écoulement dans les roches profondes n’est pas régional, mais représente plutôt la topographie de la surface à l’échelle locale.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Regional-scale groundwater flow in a Canadian Shield setting [texte imprimé] / Jonathan F. Sykes, Auteur ; Stefano D. Normani, Auteur ; Mark R. Jensen, Auteur . - pp. 813-827.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 813-827
Mots-clés : Canadian Shield Crystalline rock Modeling Groundwater flow Regional scale Bouclier canadien Roche cristalline Modélisation Ecoulement d’eau souterraine Echelle régionale Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A three-dimensional numerical analysis of a 5734 km2 watershed situated in the Canadian Shield has been conducted to illustrate aspects of regional-scale groundwater flow in a crystalline rock setting. An essential requirement of the analysis is the preservation and accurate description of the complex topography, surface water drainage network, groundwater salinity distribution, and permeability distributions. The postglacial evolution of the groundwater flow system was investigated using the finite difference model SWIFT-III. Robustness was assessed by exploring the sensitivity of groundwater flow to topography, variable matrix permeability distribution models, pore-water salinity, and the dissipation of elevated initial pore pressures that result from ice that overlaid the watershed in the last glacial period. Groundwater flow analyses indicate that freshwater heads in all model layers are highly correlated with the complex surface topography such that the transition from zones of groundwater recharge to zones of discharge occurs over distances that can be relatively short. Shallow flow to a depth of tens of metres dominates the overall water balance, and the length of flow paths is relatively short. The analyses of this study indicate that the flow in deeper rock is not regional but rather is a subdued reflection of the local-scale surface topography.
Une analyse numérique en trois dimensions d’un bassin versant de 5734 km2 situé sur le bouclier canadien a été réalisée pour illustrer les aspects de l’échelle régionale sur le mouvement de l’eau souterraine dans un milieu de roches cristallines. Un élément essentiel de l’analyse est la préservation et la description précise de la topographie complexe, des réseaux de drainage de l’eau de surface, de la distribution de la salinité de l’eau souterraine et de la distribution de la perméabilité. L’évolution post-glaciale du système d’écoulement d’eau souterrain a été investigué à l’aide du modèle de différences finies SWIFT-III. La robustesse du modèle a été évaluée en examinant la sensibilité de l’écoulement de l’eau souterraine à la topographie, aux modèles de distribution de la perméabilité à matrice variable, à la salinité et à la dissipation des pressions interstitielles initiales élevées provenant du poids de la glace qui recouvrait le bassin versant durant la dernière époque glaciaire. Les analyses de l’écoulement de l’eau souterraine ont indiqué que les pressions de tête d’eau fraîche dans chaque couche du modèle sont hautement corrélées à la topographie complexe de la surface de sorte que la transition entre les zones de recharge et de décharge de l’eau souterraine peut être relativement courte. Les écoulements d’eau peu profonds, à des profondeurs de dizaines de mètres, dominent le bilan d’eau global et la longueur des chemins d’écoulement sont relativement courts. Les analyses de cette étude indiquent aussi que l’écoulement dans les roches profondes n’est pas régional, mais représente plutôt la topographie de la surface à l’échelle locale.
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° 7 (Juillet 2009) . - pp. 828-841
Titre : Fracture network analysis of the St-Eustache quarry, Quebec, Canada, for groundwater resources management Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Michel Lemieux, Auteur ; Donna Kirkwood, Auteur ; René Therrien, Auteur Article en page(s) : pp. 828-841 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fractured rock Sedimentary aquifer Carbonate aquifer Fracture network St-Eustache quarry Roc fracturé Aquifère sédimentaire Aquifère carbonaté Réseau de fractures Carrière de St-Eustache Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A detailed structural survey has been conducted on a fractured sedimentary rock formation in the St-Eustache quarry, Quebec, Canada, to supplement a hydrogeological study. The two main types of discontinuities in the quarry are horizontal bedding planes and vertical joints. The fracture network is classified as a stratabound network that could be considered as an equivalent porous medium (EPM) for groundwater flow for a volume of rock of 25 to 100 m3. Using detailed statistical data of the fracture network, a geometric model is used to infer a range of hydraulic conductivity values for the low permeability fractures not directly measured with hydraulic tests and treated as EPM for their interpretation. This analysis shows that the vertical and horizontal fractures have about the same permeability in the rock mass, except for a few high hydraulic-conductivity bedding planes. Hydraulic conductivity of single fractures ranges between 1.7 × 10−3 and 1.7 × 10−1 m/s. The porosity of the bulk rock mass inferred from fracture spacing measurements was found to be between 0.03% and 0.3%. Because vertical boreholes provide limited information on vertical fractures, the interpretation of hydraulic tests at the site was greatly improved by the structural surveys.
Une étude structurale détaillée a été effectuée sur une formation de roches sédimentaires fracturées à la carrière St-Eustache, Québec, Canada, pour complémenter une étude hydrogéologique. Les deux principaux types de discontinuités observées dans la carrière sont des plans de stratification horizontaux et des joints verticaux. Le réseau de fractures est classé en tant que réseau limité par le litage pouvant être considéré comme un milieu poreux équivalent (MPE) pour l’écoulement de l’eau souterraine pour un volume de roche situé entre 25 et 100 m3. En utilisant des données statistiques détaillées du réseau de fracture, un modèle géométrique a pu être utilisé pour déduire une plage de valeurs de conductivité hydraulique pour les fractures peu perméables qui n’ont pas de mesure directe par essais hydrauliques, et considérées comme MPE pour leur interprétation. Cette analyse a démontré que les fractures horizontales et verticales ont à peu près la même perméabilité dans le massif rocheux, à l’exception de quelques plans de stratification ayant une conductivité hydraulique élevée. La conductivité hydraulique des fractures individuelles varie entre 1,7 × 10−3 et 1,7 × 10−1 m/s. La porosité du massif rocheux obtenu à partir de mesures d’espacement des fractures se situe entre 0,03 et 0,3 %. Puisque les forages verticaux donnent peu d’information sur les fractures verticales, les relevés structuraux ont amélioré de façon significative l’interprétation des essais hydrauliques sur le site.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Fracture network analysis of the St-Eustache quarry, Quebec, Canada, for groundwater resources management [texte imprimé] / Jean-Michel Lemieux, Auteur ; Donna Kirkwood, Auteur ; René Therrien, Auteur . - pp. 828-841.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 828-841
Mots-clés : Fractured rock Sedimentary aquifer Carbonate aquifer Fracture network St-Eustache quarry Roc fracturé Aquifère sédimentaire Aquifère carbonaté Réseau de fractures Carrière de St-Eustache Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : A detailed structural survey has been conducted on a fractured sedimentary rock formation in the St-Eustache quarry, Quebec, Canada, to supplement a hydrogeological study. The two main types of discontinuities in the quarry are horizontal bedding planes and vertical joints. The fracture network is classified as a stratabound network that could be considered as an equivalent porous medium (EPM) for groundwater flow for a volume of rock of 25 to 100 m3. Using detailed statistical data of the fracture network, a geometric model is used to infer a range of hydraulic conductivity values for the low permeability fractures not directly measured with hydraulic tests and treated as EPM for their interpretation. This analysis shows that the vertical and horizontal fractures have about the same permeability in the rock mass, except for a few high hydraulic-conductivity bedding planes. Hydraulic conductivity of single fractures ranges between 1.7 × 10−3 and 1.7 × 10−1 m/s. The porosity of the bulk rock mass inferred from fracture spacing measurements was found to be between 0.03% and 0.3%. Because vertical boreholes provide limited information on vertical fractures, the interpretation of hydraulic tests at the site was greatly improved by the structural surveys.
Une étude structurale détaillée a été effectuée sur une formation de roches sédimentaires fracturées à la carrière St-Eustache, Québec, Canada, pour complémenter une étude hydrogéologique. Les deux principaux types de discontinuités observées dans la carrière sont des plans de stratification horizontaux et des joints verticaux. Le réseau de fractures est classé en tant que réseau limité par le litage pouvant être considéré comme un milieu poreux équivalent (MPE) pour l’écoulement de l’eau souterraine pour un volume de roche situé entre 25 et 100 m3. En utilisant des données statistiques détaillées du réseau de fracture, un modèle géométrique a pu être utilisé pour déduire une plage de valeurs de conductivité hydraulique pour les fractures peu perméables qui n’ont pas de mesure directe par essais hydrauliques, et considérées comme MPE pour leur interprétation. Cette analyse a démontré que les fractures horizontales et verticales ont à peu près la même perméabilité dans le massif rocheux, à l’exception de quelques plans de stratification ayant une conductivité hydraulique élevée. La conductivité hydraulique des fractures individuelles varie entre 1,7 × 10−3 et 1,7 × 10−1 m/s. La porosité du massif rocheux obtenu à partir de mesures d’espacement des fractures se situe entre 0,03 et 0,3 %. Puisque les forages verticaux donnent peu d’information sur les fractures verticales, les relevés structuraux ont amélioré de façon significative l’interprétation des essais hydrauliques sur le site.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 842-854
Titre : Development and validation of a low-cost electrical resistivity tomographer for soil process monitoring Type de document : texte imprimé Auteurs : Victor M. Damasceno, Auteur ; Dante Fratta, Auteur ; Peter J. Bosscher, Auteur Article en page(s) : pp. 842-854 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electrical resistivity Tomography Acquisition system Inclusion Diffusion Résistivité électrique Tomographie Système d’acquisition Inclusion Diffusion Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the development and validation of a low-cost electrical resistivity tomography (ERT) system for the monitoring of process in soils. The ERT technique is capable of evaluating the distribution of electrical properties within a cross section of soil specimens by measuring the applied electrical current and monitoring the voltage distribution along boundary electrodes. This new ERT system consists of (i) a two-dimensional (2D) acrylic testing cell with strip copper electrodes, (ii) an acquisition system and control software, and (iii) a third-party reconstruction software. The tomographer is developed to collect low-noise data at moderate acquisition speeds. To validate the quality of the proposed ERT system, noise levels were evaluated with and without the testing cell and imaging tests were conducted to calibrate the system, evaluate the sensitivity of the instrument to locate a low-resistivity inclusion, and to monitor chemical diffusion in a saturated Ottawa sand specimen. Results show that the proposed low-noise, low-cost ERT acquisition system can be successfully used, with proper interpretation, to locate inclusions and obtain images of diffusion processes in soils. These validation tests show the applicability of the developed acquisition system in monitoring time-dependent processes that do not require real-time acquisition and reconstruction.
Cet article présente le développement et la validation d’un système de tomographie en résistivité électrique (TRE) pour la surveillance des processus dans les sols. La technique TRE peut évaluer la distribution des propriétés électriques à l’intérieur d’une section d’un échantillon de sol en mesurant le courant électrique appliqué et en suivant la distribution du voltage le long des électrodes frontières. Ce nouveau système TRE consiste en : (i) une cellule d’essai à deux dimensions (2D) en acrylique avec des électrodes de cuivre, (ii) un système d’acquisition et un logiciel de contrôle et (iii) un logiciel tiers de reconstruction. Le tomographe est développé pour récolter des données à faible niveau de bruit à des vitesses d’acquisition moyennes. Pour valider la qualité du système TRE proposé, les niveaux de bruit ont été évalué avec et sans la cellule d’essais, et des essais d’imagerie ont été effectués pour calibrer le système, pour évaluer la sensibilité de l’instrument à localiser une inclusion à faible résistivité, et pour suivre la diffusion chimique dans un échantillon de sable d’Ottawa saturé. Les résultats démontrent que le système d’acquisition TRE à faible niveau de bruit et à faible coût proposé peut être utilisé efficacement, avec une interprétation adéquate, pour localiser les inclusions et pour obtenir des images des processus de diffusion dans les sols. Les essais de validation montrent l’applicabilité du système d’acquisition développé pour le suivi de processus variables dans le temps qui ne nécessitent pas d’acquisition et de reconstruction en temps réel.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Development and validation of a low-cost electrical resistivity tomographer for soil process monitoring [texte imprimé] / Victor M. Damasceno, Auteur ; Dante Fratta, Auteur ; Peter J. Bosscher, Auteur . - pp. 842-854.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 842-854
Mots-clés : Electrical resistivity Tomography Acquisition system Inclusion Diffusion Résistivité électrique Tomographie Système d’acquisition Inclusion Diffusion Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the development and validation of a low-cost electrical resistivity tomography (ERT) system for the monitoring of process in soils. The ERT technique is capable of evaluating the distribution of electrical properties within a cross section of soil specimens by measuring the applied electrical current and monitoring the voltage distribution along boundary electrodes. This new ERT system consists of (i) a two-dimensional (2D) acrylic testing cell with strip copper electrodes, (ii) an acquisition system and control software, and (iii) a third-party reconstruction software. The tomographer is developed to collect low-noise data at moderate acquisition speeds. To validate the quality of the proposed ERT system, noise levels were evaluated with and without the testing cell and imaging tests were conducted to calibrate the system, evaluate the sensitivity of the instrument to locate a low-resistivity inclusion, and to monitor chemical diffusion in a saturated Ottawa sand specimen. Results show that the proposed low-noise, low-cost ERT acquisition system can be successfully used, with proper interpretation, to locate inclusions and obtain images of diffusion processes in soils. These validation tests show the applicability of the developed acquisition system in monitoring time-dependent processes that do not require real-time acquisition and reconstruction.
Cet article présente le développement et la validation d’un système de tomographie en résistivité électrique (TRE) pour la surveillance des processus dans les sols. La technique TRE peut évaluer la distribution des propriétés électriques à l’intérieur d’une section d’un échantillon de sol en mesurant le courant électrique appliqué et en suivant la distribution du voltage le long des électrodes frontières. Ce nouveau système TRE consiste en : (i) une cellule d’essai à deux dimensions (2D) en acrylique avec des électrodes de cuivre, (ii) un système d’acquisition et un logiciel de contrôle et (iii) un logiciel tiers de reconstruction. Le tomographe est développé pour récolter des données à faible niveau de bruit à des vitesses d’acquisition moyennes. Pour valider la qualité du système TRE proposé, les niveaux de bruit ont été évalué avec et sans la cellule d’essais, et des essais d’imagerie ont été effectués pour calibrer le système, pour évaluer la sensibilité de l’instrument à localiser une inclusion à faible résistivité, et pour suivre la diffusion chimique dans un échantillon de sable d’Ottawa saturé. Les résultats démontrent que le système d’acquisition TRE à faible niveau de bruit et à faible coût proposé peut être utilisé efficacement, avec une interprétation adéquate, pour localiser les inclusions et pour obtenir des images des processus de diffusion dans les sols. Les essais de validation montrent l’applicabilité du système d’acquisition développé pour le suivi de processus variables dans le temps qui ne nécessitent pas d’acquisition et de reconstruction en temps réel.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 855-868
Titre : Influence of physical and geometrical parameters on three-dimensional load transfer mechanism at tunnel face Type de document : texte imprimé Auteurs : Ricardo A. M. P. Gomes, Auteur ; Tarcisio B. Celestino, Auteur Article en page(s) : pp. 855-868 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tunneling Three-dimensional Stress transfer Internal forces Support delay Tunnel Trois dimensions Transfert de contraintes Forces internes Délai pour l’installation du soutènement Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Three-dimensional discretizations used in numerical analyses of tunnel construction normally include excavation step lengths much shorter than tunnel cross-section dimensions. Simulations have usually worked around this problem by using excavation steps that are much larger than the actual physical steps used in a real tunnel excavation. In contrast, the analyses performed in this study were based on finely discretized meshes capable of reproducing the excavation lengths actually used in tunnels, and the results obtained for internal forces are up to 100% greater than those found in other analyses available in the literature. Whereas most reports conclude that internal forces depend on support delay length alone, this study shows that geometric path dependency (reflected by excavation round length) is very strong, even considering linear elasticity. Moreover, many other solutions found in the literature have also neglected the importance of the relative stiffness between the ground mass and support structure, probably owing to the relatively coarse meshes used in these studies. The analyses presented here show that relative stiffness may account for internal force discrepancies in the order of 60%. A dimensionless expression that takes all these parameters into account is presented as a good approximation for the load transfer mechanism at the tunnel face.
Les discrétisations 3-D utilisées en analyse numérique pour la construction de tunnels incluent normalement des longueurs qui représentent les étapes d’excavation qui sont assez petites par rapport au diamètre du tunnel. Les simulations ont normalement contourné le problème en utilisant des étapes d’excavation qui sont beaucoup plus grande que les étapes physiques réelles. Cependant, les analyses effectuées dans cette étude sont basées sur un maillage finement discrétisé capable de reproduire les longueurs d’excavation réellement utilisées dans les tunnels, et les résultats obtenus pour les forces internes sont jusqu’à 100% plus élevées que celles obtenues dans les autres analyses disponibles dans la littérature. Tandis que la plupart des études concluent que les forces internes dépendent seulement du temps de l’attente avant l’installation du soutènement, cette étude démontre que la dépendance du cheminement de la géométrie (reflétée par la longueur circulaire d’excavation) est très forte, même lorsqu’on considère l’élasticité linéaire. De plus, plusieurs autres solutions trouvées dans la littérature ont aussi négligé l’importance de la rigidité relative entre le sol et la structure de soutènement, possiblement à cause des dimensions plutôt grossières du maillage. Les analyses présentées dans cet article montrent que la rigidité relative peut être responsable de différences de l’ordre de 60% dans les forces internes. Une expression sans dimension qui considère tous ces paramètres est présentée en tant que bonne approximation pour le mécanisme de transfert de charge sur la face.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Influence of physical and geometrical parameters on three-dimensional load transfer mechanism at tunnel face [texte imprimé] / Ricardo A. M. P. Gomes, Auteur ; Tarcisio B. Celestino, Auteur . - pp. 855-868.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 855-868
Mots-clés : Tunneling Three-dimensional Stress transfer Internal forces Support delay Tunnel Trois dimensions Transfert de contraintes Forces internes Délai pour l’installation du soutènement Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : Three-dimensional discretizations used in numerical analyses of tunnel construction normally include excavation step lengths much shorter than tunnel cross-section dimensions. Simulations have usually worked around this problem by using excavation steps that are much larger than the actual physical steps used in a real tunnel excavation. In contrast, the analyses performed in this study were based on finely discretized meshes capable of reproducing the excavation lengths actually used in tunnels, and the results obtained for internal forces are up to 100% greater than those found in other analyses available in the literature. Whereas most reports conclude that internal forces depend on support delay length alone, this study shows that geometric path dependency (reflected by excavation round length) is very strong, even considering linear elasticity. Moreover, many other solutions found in the literature have also neglected the importance of the relative stiffness between the ground mass and support structure, probably owing to the relatively coarse meshes used in these studies. The analyses presented here show that relative stiffness may account for internal force discrepancies in the order of 60%. A dimensionless expression that takes all these parameters into account is presented as a good approximation for the load transfer mechanism at the tunnel face.
Les discrétisations 3-D utilisées en analyse numérique pour la construction de tunnels incluent normalement des longueurs qui représentent les étapes d’excavation qui sont assez petites par rapport au diamètre du tunnel. Les simulations ont normalement contourné le problème en utilisant des étapes d’excavation qui sont beaucoup plus grande que les étapes physiques réelles. Cependant, les analyses effectuées dans cette étude sont basées sur un maillage finement discrétisé capable de reproduire les longueurs d’excavation réellement utilisées dans les tunnels, et les résultats obtenus pour les forces internes sont jusqu’à 100% plus élevées que celles obtenues dans les autres analyses disponibles dans la littérature. Tandis que la plupart des études concluent que les forces internes dépendent seulement du temps de l’attente avant l’installation du soutènement, cette étude démontre que la dépendance du cheminement de la géométrie (reflétée par la longueur circulaire d’excavation) est très forte, même lorsqu’on considère l’élasticité linéaire. De plus, plusieurs autres solutions trouvées dans la littérature ont aussi négligé l’importance de la rigidité relative entre le sol et la structure de soutènement, possiblement à cause des dimensions plutôt grossières du maillage. Les analyses présentées dans cet article montrent que la rigidité relative peut être responsable de différences de l’ordre de 60% dans les forces internes. Une expression sans dimension qui considère tous ces paramètres est présentée en tant que bonne approximation pour le mécanisme de transfert de charge sur la face.
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in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 869-874
Titre : Use of instantaneous profile and statistical methods to determine permeability functions of unsaturated soils Type de document : texte imprimé Auteurs : Henry Krisdani, Auteur ; Harianto Rahardjo, Auteur ; Eng-Choon Leong, Auteur Article en page(s) : pp. 869-874 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Instantaneous profile method Statistical method Permeability function Unsaturated soil Méthode des profils instantanés Méthode statistique Fonction de perméabilité Sol non saturé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the determination of permeability functions by direct and indirect methods. The direct method used in this study was the instantaneous profile method, while the indirect method used was the statistical method. The instantaneous profile method was adopted to calculate permeability functions of residual soils used in laboratory slope models. Pore-water pressure measured using tensiometers along the slope models and independently measured soil-water characteristic curves (SWCCs) were used for the instantaneous profile calculation. To obtain a continuous permeability function, the instantaneous profile results were then fitted using the statistical method.
Cet article présente des méthodes directes et indirectes pour déterminer les fonctions de perméabilité. La méthode directe utilisée dans cette étude est la méthode des profils instantanés, tandis que la méthode indirecte utilisée est la méthode statistique. La méthode des profils instantanés a servi à calculer les fonctions de perméabilité de sols résiduels provenant de modèles de pentes en laboratoire. La pression interstitielle a été mesurée à l’aide de tensiomètres le long des modèles de pentes; elle a ensuite été utilisée avec des courbes caractéristiques sol-eau mesurées indépendamment pour calculer le profil instantané. Afin d’obtenir une fonction de perméabilité continue, les résultats des profils instantanés ont été ajustés avec la méthode statistique.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Use of instantaneous profile and statistical methods to determine permeability functions of unsaturated soils [texte imprimé] / Henry Krisdani, Auteur ; Harianto Rahardjo, Auteur ; Eng-Choon Leong, Auteur . - pp. 869-874.
Sciences de la Terre
Langues : Anglais (eng)
in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 7 (Juillet 2009) . - pp. 869-874
Mots-clés : Instantaneous profile method Statistical method Permeability function Unsaturated soil Méthode des profils instantanés Méthode statistique Fonction de perméabilité Sol non saturé Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper presents the determination of permeability functions by direct and indirect methods. The direct method used in this study was the instantaneous profile method, while the indirect method used was the statistical method. The instantaneous profile method was adopted to calculate permeability functions of residual soils used in laboratory slope models. Pore-water pressure measured using tensiometers along the slope models and independently measured soil-water characteristic curves (SWCCs) were used for the instantaneous profile calculation. To obtain a continuous permeability function, the instantaneous profile results were then fitted using the statistical method.
Cet article présente des méthodes directes et indirectes pour déterminer les fonctions de perméabilité. La méthode directe utilisée dans cette étude est la méthode des profils instantanés, tandis que la méthode indirecte utilisée est la méthode statistique. La méthode des profils instantanés a servi à calculer les fonctions de perméabilité de sols résiduels provenant de modèles de pentes en laboratoire. La pression interstitielle a été mesurée à l’aide de tensiomètres le long des modèles de pentes; elle a ensuite été utilisée avec des courbes caractéristiques sol-eau mesurées indépendamment pour calculer le profil instantané. Afin d’obtenir une fonction de perméabilité continue, les résultats des profils instantanés ont été ajustés avec la méthode statistique.
DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]
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