The performance of a laboratory facility for evaluating the structural response of small-diameter buried pipes.

The performance of a new laboratory facility for testing small-diameter buried pipes (less than 300 mm diameter) subject to the biaxially compressive earth pressures expected to prevail under deep and extensive overburden is examined. The new facility consists of a prism of soil 2.0 m wide × 2.0 m long × 1.6 m high contained within a stiff steel structure. Laboratory tests were performed in the new test facility to examine the appropriateness of the boundary conditions imposed during testing. Overburden pressures are successfully simulated with a pressurized air bladder. Boundary friction was limited to only minimal effects with lubricated polyethylene sheets. The stiffness of the lateral boundary is sufficiently large to induce lateral stresses close to those for zero lateral strain conditions. Overall, the effects on the pipe arising from the idealizations involved in the laboratory model were found to be small. The application of the new test cell is illustrated by using it to assess the response of a small-diameter landfill leachate collection pipe under two different backfill conditions. This comparison showed that the structural response of the pipe is significantly impacted by the coarse gravel backfill used in landfill drainage layers. Maximum pipe deflections and strains were nearly twice as large when tested in the coarse gravel compared with the sand backfill. Much greater variations of deflection and strain were also measured with the coarse gravel when compared with the sand backfill due to local bending effects from the coarse gravel.Key words: buried pipes, soil-structure interaction, laboratory testing, leachate collection pipes.On examine la performance d'un nouvel équipement de laboratoire pour tester des tuyaux enfouis de petits diamètres (moins de 300 mm de diamètre) soumis aux pressions des terres biaxiales en compression qui peuvent être escomptées sous un dépôt profond et vaste. Le nouvel équipement consiste en un prisme de sol de 2,0 m de largeur × 2,0 m de longueur × 1,6 m de hauteur contenu dans une structure rigide en acier. Des essais de laboratoire ont été réalisés dans ce nouvel équipement d'essai pour voir si les conditions imposées aux frontières durant l'essai étaient appropriées. Des pressions sus-jacentes ont été simulées avec succès au moyen d'une vessie en caoutchouc pressurisée à l'air. Le frottement aux frontières a été limité à des effets minimes au moyen de feuilles de polyéthylène lubrifiées. La rigidité de la frontières latérale est suffisamment importante pour induire des contraintes latérales qui se situent tout près de celles correspondant à des conditions de déformations latérales nulles. On a trouvé que globalement, les effets sur le tuyau résultant des idéalisations impliquées dans le modèle de laboratoire étaient faibles. L'application de cette nouvelle cellule d'essai est illustrée en l'utilisant pour évaluer la réponse d'un tuyau de captage de lixiviant de petit diamètre dans un enfouissement sanitaire sous deux différentes conditions de remblayage. Cette comparaison montre que la réponse structurale du tuyau est influencée de façon significative par le remblayage de gravier grossier dans les couches de drainage de l'enfouissement sanitaire. Les déflexions et déformations maximales étaient presque deux fois plus importantes lorsque l'essai avait lieu dans le gravier grossier par rapport au remblai de sable . Des variations beaucoup plus grandes des déflexions et des déformations ont aussi été mesurées dans le gravier grossier en comparaison du remblai de sable à cause des effets du fléchissement imposé par le gravier grossier. Mots clés : tuyaux enfouis, interaction sol-structure, essai en laboratoire, tuyaux de captage de lixiviant.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]