The use of piezoelectric ring-actuator technique (P-RAT) in shear wave velocity measurement in granular media

Mohamed Ben Romdhan, Mahmoud N. Hussien, Mourad Karray, Mohamed Chekirad, Varvara Roubtsova

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Soil Mechanics

ABSTRACT: Shear wave velocity is a key design parameter in major geotechnical applications involving deep excavations besides existing buildings, tunneling, integral bridge abutments, bridge piers, pile foundations, liquefaction evaluation, and earthquake ground response analysis. Numerous field and laboratory investigations have been focused on measuring shear wave velocity. However, it is a difficult task to verify that the obtained shear wave velocities are correct and accurate. This paper focuses on the description of a new technique: piezoelectric ring-actuator (P-RAT) as well as its unique interpretation method of signals. This technique incorporated with odometer apparatus. The P-RAT technique is employed in this study to obtain shear wave velocity of different granular material with different particle size distribution curves. Initial results show that the influence of D50 on shear wave velocity could be attributed to the difference in (emin-emax) range.

RÉSUMÉ: La vitesse des ondes de cisaillement est un paramètre clé dans les grandes applications géotechniques impliquant des excavations profondes, construction de tunnels, de culées de pont intégrés, piles de pont, des fondations sur pieux, l'évaluation de liquéfaction ou analyse de la réponse dynamique du sol. De nombreuses recherches sur le terrain et ou dans le laboratoire ont été axées sur la corrélation de la vitesse des ondes de cisaillement avec des paramètres géotechniques typiques. Cependant, des études sur la relation entre la vitesse des ondes de cisaillement et la taille et les formes des particules sont limitées. Dans cette étude, les effets de la distribution de taille de grain sur la vitesse des ondes de cisaillement est évaluée sur la base d'une série d™essais œdométriques équipés d'un dispositif de mesure de la vitesse de l'onde de cisaillement sur les différents milieux granulaires de différentes courbes de distribution de taille des particules. Les premiers résultats montrent que la vitesse des ondes de cisaillement est affectée à la fois par le diamètre médiane des particules et le coefficient d'uniformité des échantillons de sol.

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