Synopsis In a number of problems involving the undrained shear strength of soils (especially in the design of earth dams) the change in pore pressure Δu occurring under changes in total stresses must be known. The equation Δu = B[Δσ3 + A(Δσ1 − Δσ3] is derived, and some typical values of the experimentally determined pore-pressure coefficients A and B are given. Some practical applications of these coefficients have been outlined by Bishop (1954). Pour un certain nombre de problémes comportant la résistance au cisaillement à teneur en eau constante des sols (en particulier, pour le calcul des barrages en terre), il est nécessaire de connaltre les changements dans la pression interstitielle Δu qui se produisent lors des changements dans les contraintes totales. L'équation Δu = B[Δσ3 + A(Δσ1 − Δσ3] est dérivée et certaines valeurs typiques des coefficients A et B de pression interstitielle obtenues expérimentalement sont données dans cet article. Certaines applications pratiques de ces coefficients ont été exposées par Bishop (1954).

The post-peak drop in drained shear strength of an overconsolidated clay may be considered as taking place in two stages. First, at relatively small displacements, the strength decreases to the ‘fully softened’ or ‘critical state’ value, owing to an increase in water content (dilatancy). Second, after much larger displacements, the strength falls to the residual value, owing to reorientation of platy clay minerals parallel to the direction of shearing. If the clay fraction is less than about 25% the second stage scarcely comes into operation; the clay behaves much like a sand or silt with angles of residual shearing resistance typically greater than 20°. Conversely, when the clay fraction is about 50%, residual strength is controlled almost entirely by sliding friction of the clay minerals, and further increase in clay fraction has little effect. The angles of residual shearing resistance of the three most commonly occurring clay minerals are approximately 15° for kaolinite, 10° for illite or clay mica and 5° for montmorillonite. When the clay fraction lies between 25% and 50% there is a ‘transitional’ type of behaviour, residual strength being dependent on the percentage of clay particles as well as on their nature. The post-peak drop in strength of a normally-consolidated clay is due only to particle reorientation. Measurements of strength on natural shear surfaces agree, within practical limits of variation, with values derived from back analysis of reactivated landslides. This ‘field residual’ strength can be recovered by multiple reversal shear box tests on cut-plane samples, but in high clay fraction materials it is typically somewhat higher than the strength measured in ring shear tests. Residual strength is little affected by variation in the slow rates of displacement encountered in reactivated landslides and in the usual laboratory tests, but at rates faster than about 100mm/min qualitative changes take place in the pattern of behaviour. A substantial gain in strength is followed, with increasing displacement, by a fall to a minimum value. In clays and low clay fraction silts this minimum is not less than the ‘slow’ or ‘static’ residual, but in clayey silts (with clay fractions around 15–25% according to tests currently in progress) the minimum can be as low as one-half of the static value. On peut admettre que la chute qui suit la valeur de pic dans la résistance au cisaillement dans l'état drainé d'une argile surconsolidée a lieu en deux étapes. Tout d'abord, pour des déplacements relativement petits, la résistance decroît jusqu'à la valeur correspondant à l'état critique, à cause d'une augmentation de la teneur en eau (dilatance). Puis, après des déplacements beaucoup plus considérables, la résistance tombe à la valeur résiduelle, à cause de la réorientation des minéraux d'argile en forme de feuillets parallèles à la direction du cisaillement. Si la fraction d'argile est inférieure à environ de 25% la deuxième étape apparaît rarement et l'argile se comporte à peu près comme du sable ou du limon avec des angles de résistance résiduelle au cisaillement typiquement supérieurs à 20°. Inversement, avec une fraction d'argile d'environ 50% la résistance résiduelle est régie presqu'entièrement par le frottement glissant des minéraux argileux et une augmentation ultérieure de la fraction d'argile n'a que très peu d'effet. Les angles de résistance résiduelle au cisaillement des trois minéraux argileux les plus souvent trouvés sont approximativement 15° pour la kaolinite, 10° pour l'illite ou l'argile micacée et 5° pour le montmorillonite. Lorsque la fraction d'argile est comprise entre 25% et 50% il y a un type pour ainsi dire transitoire de comportement, puisque la résistance résiduelle dépend du pourcentage de particules d'argile aussi bien que de leur nature. La chute de résistance qui suit la valeur de pic est due exclusivement à la réorientation des particules. Dans les limites pratiques de variation les mesures de la résistance effectuées sur des surfaces naturelles de cisaillement s'accordent avec les valeurs obtenues à partir de l'analyse a posterioride glissements de terrains réactivés. Cette résistance résiduelle in situ peut être retrouvée par des essais de boîte de cisaillement alternatifs multiples effectués sur des échantillons à plans coupés; mais dans des matériaux ayant une grande fraction d'argile elle est typiquement un peu supérieure à la résistance mesurée à l'aide d'appareils de cisaillement circulaire par torsion. La résistance résiduelle n'est que légèrement affectée par des variations dans les vitesses lentes de déplacement qu'on trouve dans les glissements de terrains réactivés et dans les essais habituels de laboratoire, mais à des vitesses supérieures à environ 100 mm/min des changements qualitatifs ont lieu dans la forme du comportement. Un gain appréciable de résistance est suivi, au fur et à mesure que le déplacement augmente, par une chute à la valeur minimale. Dans les argiles et les limons à basse fraction d'argile ce minimum n'est pas inférieur à la valeur résiduelle lente ou statique, mais dans les limons argileux, avec des fractions d'argile d'environ 15–25% selon des essais en cours actuellement le minimum peut être aussi bas que la moitié de la valeur statique.

Tests on internally unstable sandy gravels show that a significant proportion of the sand content is washed out by piping at hydraulic gradients far lower than the critical gradient given by a classical theory. The probable explanation is that a major part of the overburden load is carried on a framework of gravel particles, leaving the sand under relatively small pressures. By contrast, piping of the sand from stable sandy gravels occurs at approximately the full theoretical gradient. The tests broadly confirm Kenney's criterion for the internal stability of granular materials. Des essais réalisés sur des graves sableuses à instabilité interne importante montrent qu'une proportion non négligeable du sable est lessivée pour des gradients hydrauliques bien inférieurs au gradient critique donné par les théories classiques. L'explication la plus probable est que la majeure partie de la surcharge des couches subjacentes est transmise au réseau des particules graveleuses, le sable n'étant alors plus soumis qu'à de relativement faibles pressions. Au contraire, l'aspiration du sable dans des graves sableuses stables se produit approximativement au gradient théorique. Dans l'ensemble, ces essais confirment le critère de Kenney sur la stabilité interne des matériaux granulaires.

No abstract