Temporary differential consolidation compression in uniform clay beds due to variation in horizontal drainage pattern

Hadi Omran Zaglut Tumi, Enas A. AL Musrati

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

Session: Foundations V

ABSTRACT: Differential consolidation settlement may, temporarily, occur in uniform clay beds during consolidation period not due to any other reason but to differences in internal drainage within the clay. In this work, differential consolidation settlement versus time is theoretically evaluated using 1-D consolidation approach for presumed identical loaded areas carrying same stress erected on uniform clay beds but having zones subjected to different horizontal drainage patterns. Internal drainage in one zone is assumed to be facilitated through the presence of presumed sand seams located at predetermined locations within the clay bed while absent or interrupted in the other zone. Differential consolidation c) during consolidation period due to difference in internal horizontal drainage expressed as a ratio of the Normalized consolidation time ratio t/(D2/cv) was used to express and evaluate the time related aspect of the consolidation process, where D is total layer thickness and cv is the coefficient of 1-D consolidation. Results of this work demonstrate the sizable, possible but rare, effect of drainage variability in apparently uniform clay beds on producing significant temporary differential compression during consolidation period.

RÉSUMÉ: Le tassement différentiel de consolidation qui peut très bien se produire temporairement dans des lits d'argile uniformes pendant la période de consolidation n'est pas dû à autres raisons, mais à la différence de drainage interne. Dans ce travail, le tassement différentiel de consolidation par rapport au temps est théoriquement évalué en utilisant l'approche de consolidation 1-D pour les zones ayant des charges identiques donnant les mêmes contraintes appliquées sur des lits d'argile uniformes, mais présentant des zones soumises à différents régimes de drainage horizontal. Le drainage interne dans une zone est supposé être facilité par la présence de cordons de sable situés à des endroits prédéterminés dans le lit d'argile tandis absents ou interrompus dans d'autres zones. Le tassement différentiel de , pendant la période de consolidation dû à la différence de drainage horizontal interne, est exprimé par un rapport du tassement ultime total de consolidation (Dd) qui est évalué pour différentes conditions de drainage. Le rapport du temps de consolidation normalisé t /(D²/Cv) a été utilisé pour exprimer et évaluer l'aspect lié à la durée du processus de consolidation, où D est l'épaisseur totale de la couche et Cv est le coefficient de consolidation de 1-D. Les ible mais rare, effet de la variabilité du drainage dans des lits d'argile apparemment uniformes sur la production temporairement importante de la compression différentielle pendant la période de consolidation.

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