STRESS–STRAIN BEHAVIOUR OF A CLAYEY SILT IN TRIAXIAL TESTS

Rajith Dayarathne, Bipul Hawlader

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Soil Mechanics I / Mécanique des sols I

ABSTRACT: Frost heave is one the major issues in the design of pipelines in cold regions. The pipelines generally traverse through a variety of soils. Among the different types of soil, clayey silt has been identified as one of the highly frost susceptible soils. In the analyses of pipeline-soil interaction due to frost heave, the stress-strain behaviour of both unfrozen and unfrozen soil is equally important. In the current research program, centrifuge physical modeling and finite element analysis will be performed to examine the effects of frost heave on chilled gas pipelines. While a large number of laboratory test results on different sands and clays are available in the literature, laboratory tests on clayey silt, which is highly frost susceptible, are very limited. In this paper, some triaxial and consolidation test results on clayey silt are presented, which could be used to understand its constitutive behaviour. The soil used in this experimental program is same as the soil used for centrifuge physical modeling. Comparing test results with typical behaviour of sand and clay in the critical state framework, some similarity and differences are highlighted.

RÉSUMÉ: Le soulèvement par le gel est l™un des enjeux majeurs de la conception des pipelines dans les régions froides. Les pipelines traversent généralement une variété de sols. Parmi les différents types de sol, le silt argileux a été identifié comme l™un des plus susceptibles au gel. Dans les analyses d™interaction pipelines-sol dû au soulèvement par le gel, le comportement contrainte-déformation est aussi important pour le cas de sol non-gelé que pour le cas gelé. Dans le programme de recherche en cours, le modelage physique par centrifugeuse et l™analyse par éléments finis seront effectués, pour observer les effets du soulèvement par le gel sur les pipelines à gaz froid. Alors qu™un grand nombre de résultats provenant des tests en laboratoire sur les sables et les argiles sont disponibles, les tests sur les silts argileux sont très limités. Dans cet article, des tests triaxiaux et de consolidation sur le silt argileux, pouvant être utilisés pour comprendre son comportement constitutif, sont présentés. Le sol utilisé dans le programme expérimental est le même que celui utilisé pour la centrifugeuse. En comparant les résultats des tests avec le comportement typique du sable et de l™argile dans le cadre d™un état critique, quelques similarités et différences ressortent.

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