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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]

This paper presents a novel analysis for the interpretation of pressuremeter tests in clay. No prior knowledge of the constitutive properties of the material is required. Shear, radial, and tangential stresses are determined at various distances from the probe and for different levels of cavity strain. Total and effective stress paths followed by material elements within the deformed soil are represented on shear stress – normal stress diagrams. The analysis is applied to the interpretation of pressuremeter tests carried out in both the field and the laboratory.Key words: pressuremeter tests, clays, novel analysis, stress–strain curves, stress distributions, stress paths.Cet article présente une nouvelle méthode d'interprétation d'essais pressiométriques dans l'argile. Aucune connaissance préalable des propriétés constitutives du matériau n'est requise. Les contraintes de cisaillement, radiales et tangentielles sont déterminées à diverses distances de la sonde et pour différents niveaux de déformation. Les cheminements de contraintes totales et effectives suivis par des éléments de sol sont représentés sur des graphiques de type Mohr–Coulomb. L'analyse proposée est appliquée à l'interprétation d'essais pressiométriques effectués in situ et au laboratoire.Mots clés : essais pressiométriques, argiles, nouvelle méthode, courbes contrainte–déformation, distributions et cheminements de contraintes. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The Cam-Clay model for isothermal mechanical behaviour of clays has been extended to take account of the effects of temperature on stress–strain behaviour. The assumptions used in constructing the new model are based on published results and on new data presented in the paper. The model allows prediction of how heating and cooling affect volume changes, pore-water pressures, and strengths for both normally consolidated and overconsolidated saturated clays. It permits modelling of observed reductions in the overconsolidation ratio with increasing temperature. The model provides accessible qualitative explanations for temperature effects that were previously difficult to understand. It will also allow easy implementation for quantitative modelling in triaxial stress fields. Results predicted by the model are compared with data collected by the authors at temperatures up to 100°C. The model does not account for changes that occur in clay minerals at higher temperatures, for example, in bentonites at temperatures higher than about 150°C.Key words: clay, triaxial, temperature, modelling, elastic–plastic, Cam-Clay.Le modèle Cam-clay pour le comportement mécanique isothermique a été élargi pour prendre en compte les effets de la température sur le comportement contrainte–déformation. Les hypothèses utilisées pour construire le nouveau modèle sont basées sur des résultats publiés et sur de nouvelles données présentées dans l'article. Le modèle permet de prédire comment le réchauffement et le refroidissement affectent les changements de volume, les pression interstitielles, et les résistances dans les argiles saturées tant normalement consolidées que surconsolidées. Il permet de modéliser les réductions observées du rapport de surconsolidation avec l'accroissement de la température. Le modèle fournit des explications qualitatives à la portée de tous pour les effets de température qui étaient antérieurement difficiles à comprendre. Il va aussi permettre la réalisation facile de modélisations quantitatives dans des champs de contraintes triaxiales. Les résultats prédits par le modèle sont comparés aux données colligées par les auteurs à des températures atteignant 100°C. Le modèle ne tient pas compte des changements qui se produisent dans les minéraux argileux aux températures plus élevées, comme par exemple dans la bentonites à des températures plus élevées que 150°C.Mots clés : argile, triaxial, température, modélisation, élastique–plastique, Cam-clay.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The basement excavation of the Singapore Post Center involved extensive jet-grouting to improve the soft marine clay present within the excavation. The treated soil mass, with much improved strength and deformation characteristics, was intended to act as an internal strut below the bottom of the excavation level, reducing movements caused by the basement excavation. This paper presents the performance of a well-instrumented field jet-grouting trial during the construction of the building basement. Results of monitoring suggest that the jet-grouting trial caused the retaining diaphragm walls and the adjacent soils immediately behind and at some distance away from the walls to move away from the jet-grouted area. The maximum free field lateral soil movements in the excavation side of the jet-grouted mass were much larger than the corresponding lateral movements behind the wall. The results suggest that the diaphragm wall provided considerable restraint, thereby reducing the lateral movements of the soil behind the wall induced by the jet-grouting. Bending moments were induced in the diaphragm walls due to the jet-grouting work. The jet-grouting also caused some increase in the lateral earth pressure and the piezometric levels.Key words: jet-grouting, ground improvement, diaphragm wall, ground movements.L'excavation du sous-sol du Singapore Post Center a nécessité une opération importante d'injection par jet pour améliorer l'argile marine molle présente dans l'excavation. La masse de sol traitée ayant une résistance et des caractéristiques de déformation très améliorées était destinée à agir comme support interne sous le niveau du fond de l'excavation, réduisant les mouvements causés par l'excavation du sous-sol. Cet article présente la performance d'un essai bien instrumenté d'injection par jet durant la construction du sous-sol du bâtiment. Les résultats des mesures indiquent que l'essai d'injection par jet a éloigné de la zone d'injection le mur de soutènement à diaphragme, de même que les sols adjacents immédiatement à l'arrière et à une certaine distance des murs. Les mouvements latéraux maximum de la masse de sol injectée du côté libre de l'excavation étaient beaucoup plus importants que les mouvements latéraux correspondants à l'arrière du mur. Les résultats indiquent que le mur à diaphragme fournissait un soutien considérable, réduisant ainsi les mouvements latéraux du sol à l'arrière du mur induits par l'injection. Des mouvements fléchissants ont été induits dans les murs à diaphragme par les travaux d'injection. L'injection par jet a aussi produit une augmentation de la pression latérale des terres et des niveaux piézométriques. Mots clés : injection par jet, amélioration des sols, mur à diaphragme, mouvements des sols.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

An experimental program on electrokinetic strengthening of a marine sediment using intermittent current was conducted on a high-salinity marine clay recovered from a land reclamation site on the Korean coast. The study focused on the use of electrokinetics to enhance the effect of surcharge preloading consolidation to improve mechanical and physical properties of soil. This paper presents the design, execution, and results of the electrokinetic tests performed in a custom-designed electrokinetic cell. The test results demonstrate that electrokinetic treatment combined with preloading consolidation is an effective method of increasing the shear strength and decreasing the water content of the marine sediment beyond that achievable by preloading consolidation alone. For the same consolidation pressure over the identical time period, the increase in the average undrained shear strength of the marine sediment after electrokinetic treatment combined with preloading consolidation was up to 145% greater than that achieved by the preloading consolidation alone. A corresponding decrease in the soil water content of approximately 125% was measured. The power consumption and electrode corrosion are reduced by using intermittent current. The process developed in this research has potential applications in strengthening soft clayey soils at and around foundations of new onshore and offshore structures embedded in marine sediments and for rehabilitation of existing offshore platforms.Key words: marine sediment, electrokinetics, preloading consolidation, soil improvement, soil shear strength, land reclamation.Un programme expérimental de renforcement électrocinétique d'un sédiment marin au moyen de courant intermittent a été réalisé sur une argile marine de forte salinité récupérée d'un site de réhabilitation de terrain sur la côte Coréenne. L'étude met l'accent sur l'utilisation de l'électrocinétique pour bonifier l'effet d'une surcharge de consolidation afin d'améliorer les propriétés physiques et mécaniques du sol. Cet article présente la conception, l'exécution et les résultats des essais électrocinétiques réalisés dans une cellule électrocinétique conçue à cette fin. Les résultats d'essais démontrent que le traitement électrocinétique combiné avec une consolidation par surcharge est une méthode efficace d'accroître la résistance au cisaillement et de diminuer la teneur en eau du sédiment marin au delà de ce qui peut être obtenu en consolidant par préchargement seulement. Pour la même pression de consolidation sur une période de temps identique, l'augmentation de la résistance au cisaillement non drainé du sédiment marin après traitement électrocinétique combiné à une consolidation par préchargement était jusqu'à 145 % plus grande que celle obtenue par consolidation avec préchargement seulement. Une diminution correspondante de la teneur en eau d'environ 125 % a été mesurée. La consommation d'énergie et la corrosion des électrodes sont réduites en utilisant le courant intermittent. Le procédé développé dans cette recherche a des applications potentielles pour renforcer les sols argileux mous dans et autour des fondations de nouvelles structures à terre ou au large reposant sur des sédiments marins, de même que pour la réhabilitation de plates-formes existantes au large.Mots clés : sédiment marin, électrocinétique, consolidation par surcharge, amélioration du sol, résistance au cisaillement du sol, réhabilitation de terrain.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Presents a reply to professor Gholamreza Mesri's discussion of a paper on the combined effects of strain rate and temperature on the behaviour of St-Roch-de-l'Achigan clay. Aspects that were discussed in the paper; Question on the analysis of the test results on preconsolidation pressure; Description of the linear relationship between the logarithm of preconsolidation pressure and the logarithm of strain rate.

Presents a reply to Renato Clementino's discussion of a paper on an oedometer test study of the preconsolidation stress in glaciomarine clays. Advantages of the proposed Pacheco Silva method of determining preconsolidation stress; Results of the application of the method to reconstituted laboratory samples; Estimation of preconsolidation stress using the Pacheco Silva method for the oedometer verification tests.

To investigate the soil structure and mechanical behavior of an unsaturated expansive clay soil, triaxial and mercury intrusion tests have been performed and are presented in this paper. Also an optical test system was developed for studying the internal structure evolution of the unsaturated expansive soil during shear-loading tests. The research results show a linear relationship between the cohesion intercept and the degree of saturation of the unsaturated clay for the test data. For the tested soil, the pore-size distribution curves were found to be bimodal. The measurement results from mercury intrusion tests confirm that the micropores of Guangxi expansive soils of this study remain constant, and that the macropores vary with the dry density of soil samples. Comparing the volumetric strain curves with the soil particle area curves, some correlation and dependence on the macropore variation of soil samples during shear-loading tests can be shown to exist. [ABSTRACT FROM AUTHOR]