Synopsis After reviewing the statical and kinematical indeterminancies of the triaxial test, the Paper describes an experimental investigation into the conditions of strain under triaxial compression. Radial and tangential strains are of special interest and these are estimated from the displacements of lead shot measured using an X-ray technique. The observations were made during drained tests on large diameter triaxial samples of medium dense sand in which the end restraint was either at a maximum using rough platens, or at a minimum using lubricated platens. It was found for the material tested that the normal interpretative assumption of equality between the radial and tangential strains is essentially valid for lubricated samples but largely inadmissible for samples tested with rough platens. In the interests of obtaining reliable strain information from the triaxial sample, it is evident that testing techniques employing lubricated platens are considerably preferable to techniques employing rough platens. Après l'étude des indéterminations statiques et cinématiques du test triaxial, le mémoire rend compte d'une recherche expérimentale sur les conditions de tension sous l'effet d'une compression triaxiale. Les tensions radiales et tangentielles sont d'un intérêt particulier, leur estimation se faisant à partir des déplacements de grains de plomb, mesurés à l'aide de rayons X. On a fait ces observations durant des tests de drainage sur des échantillons triaxiaux de sable de densité moyenne et de grand diamétre, dam lesquels la résistance à l'extrêmité se trouvait soit à un maximum en utilisant des plateaux à surface rugueuse, ou à up minimpum en utilisant des plateaux graissés. On a découvert que, pour le matériau testé la théorie couramment établie d'une égalité entre les tensions radiales et tangentielles se vérifie surtout pour les échantillons graissés, mais ne convient absolument pas aux échantillons testés avec des plateaux à surface rugueuse. Afin d'obtenir des renseignements sûirs concernant la tension à partir de l'échantillon triaxial, il va de soi que les techniques de test utilisant des plateaux graissés sont nettement préférables aux techniques utilisant des plateaux à surface rugueuse
The Paper describes investigations into the influence of stress relief caused by sampling on the undrained stress-strain behaviour of normally consolidated clays. The study was conducted on two clays, kaolin and illite, manufactured in the laboratory from consolidated slurries. In situ behaviour was measured from clay specimens consolidated to in situ stresses in the triaxial cell and then tested undrained from these in situ stresses without unloading. Samples were prepared from consolidated blocks of material which were unloaded and stored for various times before being tested in undrained compression. Unloadings equivalent to appreciable sampling depths were simulated. The tests on both clays showed that, compared with the in situ soil, samples suffered considerable loss in strength, increase in failure strain and produced appreciably different effective stress paths to failure. This behaviour became more pronounced with increasing sample age and was accompanied by dissipation of residual negative pore pressure in the samples. The strength losses were more acute in the kaolin compared with the less permeable illite. The results indicate that the unconsolidated undrained test is misleading for predicting in situ undrained behaviour where stress relief is appreciable. It was found that in situ behaviour of these young and relatively insensitive clays could be reproduced with reasonable accuracy from samples in the consolidated undrained test provided that the samples are reconsolidated to the in situ stresses. These conclusions apply to relatively deep samples of young, intact clays of relatively low sensitivity. Cet article décrit des études de l'influence de la réduction de contrainte provoquée par le prélèvement d'échantillons sur le comportement contrainte-déformation non-drainé des argiles consolidées normalement. Les études on été exécutées sur deux argiles (le kaolin et l'illite) produites en laboratoire à partir de coulis consolidés. Le comportement in situ a été mesuré sur des échantillons d'argile consolidée à des contraintes in situ dans la cellule triaxiale et puis testée non-drainée à partir de ces contraintes in situ sans déchargement. On a préparé des échantillons à partir de blocs consolidés de matière qui ont été déchargés et emmagasinés pendant des périodes différentes avant d'être testés sous compression non-drainée. Des déchargements ont été simulés qui équivalaient à des profondeurs notables de prélèvement d'échantillons. Les tests faits sur les deux argiles ont montré qu'en comparaison avec le sol in situ les échantillons subissaient une perte considérable de résistance et une augmentation de rupture par contrainte et produisaient des chemins de contrainte menant à la rupture qui différaient de façon appréciable entre eux. Ce comportement s'est accentué à mesure que l'âge des échantillons s'augmentait et a été accompagné d'une dissipation de la pression interstitielle négative résiduelle dans les échantillons. Les pertes de résistance étaient plus prononcées dans le cas du kaolin, que dans le cas de l'illite plus perméable. Les résultats indiquent que le test non-consolidé et non-drainé est trompeur en ce qui concerne la prédiction du comportement in situ non-drainé là où il y a une réduction de contrainte notable. On a découvert que le comportement in situ de ces argiles jeunes et relativement insensibles pouvaient se reproduire avec un degré de précision raisonnable à partir des échantillons dans le test consolidé drainé, à condition que les échantillons soient reconsolidés aux contraintes in situ. Ces conclusions s'appliquent à des échantillons relativement profonds de jeunes argiles intactes de sensibilité relativement basse.
This Paper describes an examination of the effects of stress relief on the undrained stress-strain behaviour of some overconsolidated clays. It is an extension of the work on normally consolidated clays previously published by Kirkpatrick and Khan with which the results can be compared. The present research was conducted as in previous work on kaolins and illites manufactured in the laboratory. Lightly overconsolidated materials were prepared by consolidating the clays and then allowing them to swell under one-dimensional conditions to overconsolidation ratios OCR of between 2 and 3. Heavily overconsolidated illites were also prepared but by hydrostatic consolidation and swelling to OCRs of 5. The scope of the examination of the heavily overconsolidated clays was limited. In the research, the stress changes which occur in sampling were simulated by the method of applying stress relief to zero pressure. Specimens which had been subjected to this relief are referred to as ‘samples’. Clay which was tested under undrained triaxial compression directly, without unloading, is termed ‘in situ’ soil. The results of the present tests showed that, compared with in situ soils, stress-relieved samples suffered appreciable loss of strength and increase in failure strain and produced considerably different effective stress paths to failure. This behaviour was more pronounced with increasing sample age and more acute for the kaolin than for the less permeable illites. Certain of these behaviour aspects showed similarities with those of the normally consolidated clays. Although tests were performed on clays with different OCRs and different amounts of stress relief, the present tests did not allow the influence of these two variables to be completely separated. The results indicate, however, that stress relief effects will not be important if the mean stress level from which the clays are unloaded to atmospheric pressure is less than about 100 kPa. It was found for the moderately relieved lightly overconsolidated clay samples that reconsolida- tion to the in situ stresses existing before relief was suc- cessful in returning the clay to a condition which allowed the in situ undrained properties to be recalled from laboratory tests with reasonable accuracy. Cet article presente une etude des effets de la diminution des contraintes sur le comportement contraintedéformation de quelques argiles surconsolidees dans l'état non-drainé et constitue une continuation du travail sur les argiles normalement consolidées qui a été déjà publié par Kirkpatrick et Khan et avec lequel les résultats peuvent être comparés. Les recherches furent conduites comme précédemment sur des kaolins et des illites fabriqués en laboratoire. Des matériaux légére-ment consolidés furent prépares par la consolidation d'argiles, suivie de leur gonflement sous des conditions unidimensionnelles à des taux de surconsolidation compris entre 2 et 3. Des illites fortement surconsolidees furent aussi préparées, mais cette fois par consolidation hydrostatique suivie d'un gonflement à un taux de surconsolidation de 5. Les argiles fortement surconsolidees ne furent examinées que partiellement. Au cours des recherches les changements de contrainte qui ont lieu pendant 1'échantillonnage furent simulés par la méthode consistant a appliquer la diminution des contraintes jusqu'à une pression nulle pour obtenir des spécimens qu'on appelle des échantillons. De 1'argile éprouvée directement sans déchargement sous compression tri-axiale non-drainée est appelée du sol en place. Les resultats des experiénces ont indiqué qu'en comparaison avec des sols en place les échantillons à contrainte dé-chargée ont subi une perte considérable dé resistance et une déformation de rupture accrue et qu'ils ont produit des chemins de contrainte effective qui différaient de façon marquée jusqu'à la rupture. Ce comportement était plus prononcé au fur et à mesure que l'âge des échantillons s'accroissait et il était plus marqué dans le cas du kaolin que dans celui des illites de moindre per-meabilité. Certains de ces aspects de comportement étaient analogues à ceux des argiles normalement consolidees. Bien que les essais aient ete effectues sur des argiles avec des taux differents de surconsolidation et des decharges de contrainte differentes, il n'a pas ete possible de separer completement l'influence de ces deux variables. Les resultats indiquent cependant que les effets de la decharge des contraintes n'auront pas d'importance si le niveau moyen de contrainte à partir duquel les argiles sont dechargees jusqu'à la pression atmosphérique est inferieur à environ 100 kPa. Dans le cas des échantillons d'argile légèrement surconsolidée a décharge de contrainte moderee on a trouve que la reconsolidation aux contraintes en place qui existaient avant le déchargement a réussi de réétablir dans 1'argile une condition qui a permis la reconstruction des prop-riétés non-drainées en place a partir des essais en laboratoire avec une precision raisonnable.
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