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Copyright of Canadian Geotechnical Journal is the property of Canadian Science Publishing and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)

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The preconsolidation pressure and overconsolidation ratio profiles are the most important factors related to the mechanical behaviour of clay deposits. They are interpreted on the basis of a limited number of laboratory tests, but the near-continuous information provided by the piezocone can allow local data to be extrapolated to an entire site. Numerous methods have been proposed for relating piezocone data to preconsolidation pressure and the overconsolidation ratio, but their validity is still uncertain. In this paper, nine methods are compared on the basis of data collected on 31 sensitive clay sites in Quebec whose preconsolidation pressure profiles are well known. Each method is briefly presented and the most promising are identified. The simplest method, which directly relates preconsolidation pressure to net tip resistance, also appears to be the most effective.Key words: clay, preconsolidation pressure, overconsolidation ratio, piezocone, correlations.Les profils de pression de préconsolidation et du rapport de surconsolidation constituent les éléments les plus importants en ce qui concerne le comportement mécanique des dépôts argileux. Leur évaluation se fait par un nombre limité d'essais de laboratoire, mais les données fournies par le piézocône de manière presque continue peuvent permettre une extrapolation à l'ensemble du site de ces données locales. De nombreuses méthodes ont été proposées pour corréler les données du piézocône et la pression de préconsolidation ou le rapport de surconsolidation mais leur validité est encore incertaine. Dans le présent article, neuf méthodes sont examinées à partir de données provenant de 31 sites d'argile sensible de la province du Québec pour lesquels les profils de pression de préconsolidation sont bien connus. Chaque méthode est brièvement présentée et les méthodes les plus intéressantes sont identifiées. Il semble que la relation entre la pression de préconsolidation et la résistance en pointe nette, qui est la plus simple, est aussi la plus efficace.Mots clés : argile, pression de préconsolidation, rapport de surconsolidation, piézocône, corrélations. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

To analyze the effects of strain rate and viscoplastic strain on consolidation of natural clay, this paper presents a nonlinear viscoplastic model in which viscoplastic behaviour is modeled by a unique effective stress (σ'[sub v] ) – viscous strain (ℇ[sub v] ) – viscous strain rate (ℇ[sup ·] [sub v] ) relationship. The proposed model can consider the effects of strain rate and viscoplastic strain on consolidation, to take into account the difference in strain rate between laboratory and field conditions, and the combined processes of generation and dissipation of pore pressure during consolidation. This model can also predict the behaviour of clay during stepwise loading, constant rate of strain, and relaxation of effective stress. The predicted values using numerical analysis are compared with measured values in laboratory tests and in situ, under an embankment built on soft clay at Berthierville, Quebec. It is possible to estimate the consolidation behaviour of natural clay with reasonable accuracy using the proposed nonlinear viscoplastic model.Key words: consolidation, soft clay, strain rate, viscoplastic, relaxation.Dans le but d'analyser les effets de la vitesse de déformation et de la déformation viscoplastique sur la consolidation de l'argile naturelle, cet article présente un modèle viscoplastique non linéaire dans lequel le comportement est modélisé par une relation unique contrainte effective-déformation visqueuse-vitesse de déformation visqueuse σ'[sub v] – ℇ[sub v] – ℇ[sup ·] [sub v] . Le modèle proposé peut prendre en considération les effets de la vitesse de déformation et de la déformation viscoplastique sur la consolidation pour tenir compte de la différence dans les vitesses de déformation entre les conditions en laboratoire et sur le chantier, de même que les processus combinés de génération et de dissipation de la pression interstitielle durant la consolidation. Ce modèle peut aussi prédire le comportement de l'argile en incluant le chargement par étape, la vitesse de déformation constante, et la relaxation de la contrainte effective. Les valeurs prédites au moyen de l'analyse numérique sont comparées avec celles mesurées dans les essais en laboratoire et in situ sous un remblai construit sur de l'argile molle à Berthierville, Québec. Il est possible d'estimer le comportement en consolidation de l'argile naturelle avec une précision raisonnable au moyen du modèle viscoplastique non linéaire proposé. Mots clés : consolidation, argile molle, vitesse de déformation, viscoplastique, relaxation.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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Four different seismic methods were used extensively to evaluate the shear wave velocity of soils and rock in the city of Ottawa, Canada, from which the travel-time weighted average shear wave velocity (Vs) from surface to 30 m in depth (Vs30) and the fundamental frequency (F0) were computed. Three main geological or geotechnical units were identified with distinct shear wave velocities: these consist of very loose thick post-glacial fine-grained sands, silts, and clays (Vs <150 m/s, thickness up to 110 m), firm glacial sediments (Vs ~580 m/s, thickness ~3 m), and very firm bedrock (Vs ~1750-3550 m/s). The seismic methods applied were downhole interval Vs measurements at 15 borehole sites, seismic refraction-reflection profile measurements for 686 sites, high-resolution shear wave reflection 'landstreamer' profiling for 25 km in total, and horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR) of ambient seismic noise to evaluate the fundamental frequency for ~400 sites. Most of these methods are able to distinguish the very high shear wave impedance of and depth to bedrock. Sparse earthquake recordings show that the soil amplification is large for weak motion when the soil behaves linearly. Quatre méthodes sismiques différentes ont été grandement utilisées afin d'évaluer la vitesse des ondes de cisaillement des sols et roches dans la ville d'Ottawa, Canada, à partir desquelles la vitesse moyenne des ondes de cisaillement pondérée selon le temps de parcours (Vs) de la surface jusqu'à une profondeur de 30 m (Vs30) et la fréquence fondamentale (F0) ont été calculées. Trois unités géologiques ou géotechniques principales ont été identifiées selon des vitesses des ondes de cisaillement distinctes : des sables, silts et argiles post-glaciaires fins, lâches et épais (Vs <150 m/s, jusqu'à 110 m d'épaisseur), des sédiments glaciaires fermes (Vs ~580 m/s, ~3 m d'épaisseur) et du substratum rocheux très ferme (Vs ~1750-3550 m/s). Les méthodes sismiques appliquées étaient des mesures de Vs par intervalle en fond de forage pour 15 sites de forage, des mesures du profil de réfraction-réflexion sismique pour 686 sites, du profilage de la réflexion des ondes de cisaillement à haute résolution « landstreamer » pour 25 km linéaire au total, et le ratio spectral horizontal-vertical (RSHV) du bruit sismique ambiant pour l'évaluation de la fréquence fondamentale sur environ 400 sites. La majorité de ces méthodes sont capables de distinguer l'impédance très élevée aux ondes de cisaillement et la profondeur jusqu'au substratum rocheux. Quelques mesures de séismes montrent que l'amplification du sol est grande pour des mouvements faibles lorsque le sol de comporte de façon linéaire. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Two large-scale sealing experiments were conducted at Atomic Energy of Canada Limited's Underground Research Laboratory at Lac du Bonnet, Manitoba. The rate of water uptake in densely compacted sand–clay buffer materials proposed for use in a deep geologic repository for spent nuclear fuel was monitored. The buffer–container experiment examined the influence of heat on the performance of a large mass of buffer. Temperatures, water contents, and total and hydraulic pressures within and surrounding the installation were monitored for approximately 2.5 years. Local groundwater pressures increased as a result of rising temperatures. Water uptake and redistribution occurred in the buffer due to drying shrinkage close to the heater and counter-acted swelling due to an increase in water content near the rock–buffer interface. The isothermal test (ITT) allowed natural groundwater uptake from the surrounding rock mass under isothermal conditions. It was monitored for a period of 6.5 years and is the first, and longest running test of its kind yet conducted in the world. During its operation, the ITT (for as yet unconfirmed reasons) experienced a 35% decrease in the rate of water supply relative to that measured prior to experiment installation. This decrease impacts on the time required for saturation to be achieved.Key words: buffer, bentonite, underground research laboratory, instrumentation.Deux essais d'étanchéité à grande échelle ont été conduits au Laboratoire de recherche souterrain de l'Énergie atomique du Canada au lac du Bonnet, Manitoba. On a mesuré la vitesse d'absorption d'eau dans des matériaux tampons formés de sable et argile densément compacts devant être utilisés dans un dépôt géologique profond pour le combustible nucléaire irradié. L'expérience tampon–conteneur a permis d'examiner l'influence de la chaleur sur la performance d'une large masse de tampon. Les températures, teneurs en eau, pressions totales et hydrauliques à l'intérieur et autour de l'installation ont été mesurées durant environ 2,5 années. Les pressions de l'eau souterraine locale ont augmenté à cause de l'augmentation de la température, une absorption et une redistribution se sont produites dans le tampon à cause du séchage et du retrait près des points chauds d'une part, et de l'action inverse du gonflement dû à l'augmentation de la teneur en eau près de l'interface roc–tampon d'autre part. L'essai isothermique a permis l'absorption de l'eau souterraine naturelle venant du massif rocheux dans des conditions isothermiques. Des mesures ont été prises durant une période de 6,5 années, et cet essai est le premier et le plus long essai de ce type à être réalisé jusqu'à ce jour dans le monde. Au cours de son opération, cet essai a subi, pour des raisons encore non confirmées, une diminution de 35 % de la vitesse de son alimentation en eau par rapport à celle mesurée avant la mise en place de l'expérience. Ceci a des impacts sur le temps requis pour atteindre la saturation.Mots clés : tampon, bentonite, Laboratoire de recherche souterrain, instrumentation.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Two large landslides in overconsolidated glaciolacustrine clay and silt, located in river valleys in British Columbia, were found to be quite similar in their main aspects. However, their failure behaviour was very different. One continues to exhibit intermittent, mainly ductile deformations with limited mobility which are typical of compound landslides in stiff clay. The other suddenly developed into an extremely rapid flow slide of 6.4 Mm[sup 3] , damming a large river in the course of a few minutes and projecting a wave onto the opposite bank. The flow slide followed a period of strong infiltration. A comparison of the two cases explains the difference in their failure behaviour. Three possible mechanisms for brittle flow slide formation are proposed, the first based on the undrained brittleness of soil at the rupture surface, the second on the high internal strength of the sliding body, and the third on macroscopic brittleness developed by pre-failure ductile deformation and softening. Both latter mechanisms are facilitated by the presence of nonplastic units in the sliding mass.Key words: overconsolidated clay, silt, landslide, flow slide, brittleness, glaciolacustrine deposits.On a observé que deux grands glissements dans les argiles et silts glacio-marins surconsolidés situés dans des vallées de rivières en Colombie-Britannique étaient tout à fait semblables sous leurs principaux aspects. Cependant, leurs comportements en rupture ont été très différents. L'un continue de montrer des déformations intermittentes principalement ductiles avec une mobilité limitée, ce qui est typique des glissements composés dans les argiles raides. L'autre a soudainement développé une coulée extrêmement rapide de 6,4 Mm[sup 3] , damant une rivière importante en l'espace de quelques minutes et projetant une vague sur la berge opposée. La coulée s'est produite après une période de forte infiltration. Une comparaison des deux cas explique la différence dans leur comportement en rupture. On propose trois mécanismes possibles de formation de coulée: le premier basé sur la fragilité non drainée du sol le long de la surface de rupture, le second sur la forte résistance interne de la masse en mouvement, et le troisième sur la fragilité macroscopique développée par une déformation ductile et un ramollissement avant la rupture. Le deux derniers mécanismes sont facilités par la présence d'unités non plastiques dans la masse en mouvement. Mots clés : argile surconsolidée, silt, glissement, coulée, fragilité, dépôts glacio-marins.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

An investigation and remediation of instability along cut slopes of an irrigation canal in salt-rich clayey colluvium in southern Alberta is described. Random sloughing of the canal side slopes began to occur 2 years after construction over a 7500 m length of canal and was nearly continuous over a 2500 m length 3 years later. The sloughs are shallow seated and most had the appearance of a "mud" flow. Soil salinity also developed along the canal slopes due to capillarity and evaporation. Failure of the clay slopes in the cut sections is attributed to swelling, dispersion, and softening of the subgrade due to exposure of the salt-laden clays to fresh water. In contrast, 600 m of salt-rich clayey colluvium compacted as a clay liner on the canal side slopes showed no evidence of sloughing and salt loading after 9 years of service. Good soil compaction inhibited softening and slope instability in these salt-rich soils. Results from detailed site investigations and observations, and the interplay of soil chemistry and geology, facilitated the selection of a satisfactory method of repair. Repairs consisted of reconstructing 2500 m of canal by overexcavating the canal subgrade and replacing those soils with compacted soil.Key words: clays, salts, dispersive, sloughing, salinity, compaction.On présente une étude et un comfortement de l'instabilité le long de pentes excavées d'un canal d'irrigation dans les colluvions argileux riches en sel dans le sud de l'Alberta. Des glissements superficiels aléatoires dans les pentes latérales du canal ont commencé à se produire 2 ans après la construction sur une longueur de 7500 m de canal et étaient quasiment continus sur une longueur de 2500 m après 3 ans. Les surfaces de glissement sont peu profondes, et la plupart avaient une apparence d'écoulements de boue. La salinité du sol s'est accentuée le long des pentes du canal à cause de la capillarité et de l'évaporation. La rupture des pentes argileuses dans les sections excavées est attribuée au gonflement, à la dispersion, et au ramollissement de la fondation par suite de l'exposition à l'eau douce des argiles chargées de sel. Par opposition, 600 m de colluvions argileux riches en sel compactés comme membrane argileuse sur les pentes latérales du canal n'ont montré aucune évidence de glissement de surface et d'absorption de sel après 9 ans de service. Un bon compactage du sol a empêché le ramollissement et l'instabilité de la pente dans ces sols riches en sel. Les résultats des études et observations détaillées du site, et l'interaction de la chimie et de la géologie ont facilité la sélection d'une méthode satisfaisante de réparation. Les réparations ont consisté en la reconstruction de 2500 m de canal par surexcavation de la fondation du canal et le remplacement de ces sols par un sol compacté.Mots clés : argiles, sels, dipersive, glissement de surface, salinité, compactage.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]