Essai de perméabilité à niveau variable entre les étapes de consolidation œdométrique: résultats expérimentaux et modélisation numérique

Marion Perez, François Duhaime, Robert P. Chapuis

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: General Hydrogeology I

ABSTRACT: Variable-head permeability tests can be conducted between the loading stages of oedometer tests. The velocity graph method allows the test data to be interpreted, and the hydraulic conductivity (k) and piezometric error (h0) to be estimated. In a preceding paper, it was suggested that h0 could be influenced by sample deformation and undissipated pore pressure from the preceding loading step. An experimental program with sand-bentonite mixes, and a numerical model simulating consolidation and permeability tests were designed to validate these hypotheses. The numerical model uses the finite element method (COMSOL software) to solve the consolidation equations programmed in CONMULT, a code developed at Laboratoire des Ponts et Chaussées in Paris. Swelling and settlement were observed in the laboratory during the permeability tests. These deformations are reproduced by the numerical model. The influence of test duration on permeability test interpretation is highlighted. The model shows how undissipated pore pressures have an influence on permeability tests, but also how they have no influence on h0.

RÉSUMÉ: Des essais de perméabilité à niveau variable peuvent être réalisés entre les paliers de chargement des essais de consolidation œdométrique. La méthode du graphique des vitesses permet d™interpréter ces essais, et d'estimer la conductivité hydraulique k du matériau et l™erreur piézométrique h0. Dans une publication précédente, il a été proposé que la valeur de h0 puisse être influencée par les déformations de l'échantillon et les surpressions interstitielles non dissipées dans le matériau suite au palier de chargement précédent. La réalisation de nouveaux essais avec des mélanges sable-bentonite, et l'élaboration d'un modèle numérique simulant les essais de consolidation et de perméabilité ont permis de vérifier ces hypothèses. Le modèle numérique, en éléments finis (logiciel COMSOL), résout les équations de consolidation du programme CONMULT du Laboratoire des Ponts et Chaussés de Paris. Des gonflements et des tassements ont été observés au laboratoire au cours des essais de perméabilité. Ces déformations sont reproduites par le modèle numérique. L™influence de la durée de l™essai sur l™interprétation est mise en avant. Le modèle montre que les pressions interstitielles résiduelles causées par une consolidation primaire incomplète influencent l'essai de perméabilité, mais n™ont aucune incidence sur h0.

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