Characterization of silty soil thin layering and groundwater conditions for liquefaction assessment

Tools for characterizing thin layering and groundwater table conditions are evaluated at silty soil sites being assessed for liquefaction. Thin interlayered stratigraphy and groundwater table fluctuation are two potential causes for inconsistencies observed during the Canterbury earthquake sequence, wherein liquefaction did not manifest at several silty soil sites, despite simplified liquefaction assessment procedures indicating severe manifestations would be expected. Site investigations should capture these features to allow for improved assessment of liquefaction potential at silty soil sites. Cone penetration tests (CPTs), mini-CPTs, and sonic borings do not adequately capture thin layering. However, detailed logging of high-quality samples captures the actual in situ layering that may help explain the limitations of simplified liquefaction assessment procedures at these sites, revealing the need to understand underlying limitations in current site investigation techniques. Piezometers, sonic borings, high-quality sampling, crosshole testing, and regional groundwater maps are evaluated to assess their ability to capture complex groundwater conditions. Multiple groundwater measurement methods are typically required to characterize groundwater fluctuations. An approach to using enhanced site characterization tools is recommended for liquefaction assessments at silty soil sites with thin layering and groundwater fluctuations. Key words: site characterization, thin layering, silty soils, groundwater, liquefaction. Les outils de caracterisation des couches minces et de l'etat de la nappe phreatique sont evalues sur des sites de sols limoneux en cours d'evaluation pour la liquefaction. La stratigraphie a couches minces intercalees et la fluctuation de la nappe phreatique sont deux causes possibles d'incoherences observees pendant la sequence du seisme de Canterbury, ou la liquefaction ne s'est pas manifestee sur plusieurs sites de sols limoneux, malgre des procedures simplifiees d'evaluation de liquefaction indiquant que des manifestations graves seraient a prevoir. Les etudes sur le terrain devraient tenir compte de ces caracteristiques afin de permettre une meilleure evaluation du potentiel de liquefaction sur les sols limoneux. Les essais de penetration au cone (CPT), mini-CPT et forages soniques ne capturent pas correctement les couches minces. Toutefois, la realisation de coupe detaillee d'echantillons de haute qualite permet de saisir les couches in situ reelles qui peuvent aider a expliquer les limites des procedures simplifiees d'evaluation de la liquefaction sur ces sites, ce qui revele la necessite de comprendre les limites sousjacentes des techniques actuelles d'investigation des sites. Les piezometres, les forages soniques, l'echantillonnage de haute qualite, les essais en sondage transversal et les cartes regionales des eaux souterraines sont evalues pour evaluer leur capacite a capter les conditions complexes des eaux souterraines. De multiples methodes de mesurage des eaux souterraines sont generalement necessaires pour caracteriser les fluctuations des eaux souterraines. Il est recommande d'utiliser des outils ameliores de caracterisation des sites pour l'evaluation de la liquefaction des sols limoneux en couches minces et des fluctuations des eaux souterraines. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: caracterisation du site, couches minces, sols limoneux, eaux souterraines, liquefaction.
Introduction This paper investigates the geotechnical characterization of silty soil sites for liquefaction assessment. The study focuses on sites in Christchurch, New Zealand, where post-earthquake liquefaction manifestations were not observed [...]