Static liquefaction of sand in plane strain

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Abstract

Experimental results on the static liquefaction behaviour of sand under plane-strain conditions are presented in this paper. Undrained tests on very loose sand under both plane-strain and axisymmetric conditions were conducted and the results compared. The test data show that the undrained behaviour of sand under plane strain is similar to that under axisymmetric conditions. However, the critical-state line (CSL) on both the q–p′ and the e–p′ planes determined under plane-strain conditions is different from that under axisymmetric conditions. The slope of the CSL is different as a result of the influence of the intermediate principal stress. The state parameter (ψ), which is measured with reference to the CSL in the e – log p′ plane, is also different: the ψ value for plane strain is about 0.05 less than that for axisymmetric conditions for the sand tested. The instability behaviour of very loose sand under undrained plane-strain conditions is also studied. Based on the testing data, a unique relationship between the stress ratio of the instability line and ψ is established to enable the triaxial results to be used for plane-strain conditions.

Dans cet article, on présente des résultats expérimentaux pour étudier le comportement en liquéfaction statique du sable dans des conditions de déformation plane. On a réalisé et comparé des essais non drainés sur du sable très meuble dans des conditions de déformation plane et axisymétriques. Les données des essais montrent que le comportement non drainé du sable dans des conditions de déformation plane est similaire à celui dans des conditions axisymétriques. Cependant, la ligne d'état critique « CSL » tant sur les plans q–p′ que e–p′ déterminée dans des conditions de déformation plane est différente de celle en conditions axisymétriques. La pente CSL, est différente en raison de l'influence de la contrainte principale intermédiaire. Le paramètre d'état, ψ, qui est mesuré en référence à la CSL dans le plan e – log p′, est également différent. La valeur de ψ pour la déformation plane est d'environ 0,05 plus faible que pour les conditions axisymétriques pour le sable testé. On étudie également le comportement de l'instabilité du sable très meuble dans des conditions de déformation plane non drainée. Sur la base des données des essais, on établit une relation unique entre le rapport de contraintes de la ligne d'instabilité et le paramètre d'état pour permettre d'utiliser les résultats des essais triaxiaux pour les conditions de déformation plane. Mots-clés: rupture, sables, essais en laboratoire, liquéfaction, résistance en cisaillement.[Traduit par la Rédaction]

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