CORRELATION BETWEEN ELASTIC MODULUS AND SHEAR WAVE VELOCITY AT LARGE STRAIN LEVEL

Mourad Karray, Mohamed Ben Romdhan, Mahmoud N. Hussien

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Soil Mechanics II / Mécanique des sols II

ABSTRACT: Geotechnical studies on large projects need constitutive relations for modeling deformation behavior of soils and construction materials. Modeling is particularly important for zoned dams to examine the compatibility of deformations between pervious and impervious zones, generally made of different materials. The determination of the deformation a complex issue. The small strain shear modulus (Gmax) is an attractive parameter as it can be measured in the field under the true in-situ conditions using non-destructive tests (e.g., MMASW). However, the exploitation of these measures requires the establishment of correlations between this modulus (Gmax) and other soil parameters at large deformations (e.g., E, Eoed, ). This can be achieved by measuring simultaneously the oedometric module and the shear wave velocity (Vs) in the laboratory on materials having a similar gradation to that used for the geotechnical structure construction. This paper presents the results of experimental work carried out at the soil mechanics laboratory of the University of Sherbrooke on different sands. The purpose of this study is to establish correlations between the large deformation modulus measured in oedometer (Eoed) and the shear wave velocity (Vs) or shear modulus measured at low strains (Gmax) on granular materials. These relationships can be utilized to predict, from in-situ Vs measurement (e.g., MMASW), the modules at large deformations required for numerical modeling of various soil materials.

RÉSUMÉ: Les études géotechniques sur les grands projets doivent avoir des relations constitutives pour la modélisation du comportement de déformation des matériaux de construction ou de fondation. La modélisation est particulièrement importante pour les barrages zonés pour examiner la compatibilité des déformations entre les zones perméables et imperméables, généralement faites de matériaux différents. La détermination du comportement en déformation des matériaux granulaires, en particulier les sols granulaires grossiers, nécessite un équipement spécial et complexe. Pour cette raison, le module de cisaillement à petites déformations (Gmax) est un paramètre intéressant, car il peut être mesuré sur le terrain sous les véritables conditions in situ sans intrusion (MMASW). Cependant, l'exploitation de ces mesures nécessite la mise en place de la relation entre ce module (Gmax) et les paramètres du sol à de grandes déformations (E, Eoed, ondes de cisaillement (Vs) en laboratoire sur des matériaux ayant une gradation similaire à celle utilisée pour la construction de la structure géotechnique. Cet article présente les résultats de travaux expérimentaux menés au laboratoire de mécanique des sols de l'Université de Sherbrooke pour différents matériaux granulaires. Le but de cette étude est d'établir des relations entre le module à grande déformation mesurée à oedomètre (Eoed, grande déformation) et la vitesse des ondes de cisaillement ou le module de cisaillement calculé à de faibles déformations (Gmax) sur les matériaux granulaires. Ces relations peuvent être utilisées pour prédire, à partir de la vitesse in-situ de onde de cisaillement (MMASW), les modules à des déformations importantes nécessaires pour la modélisation numérique de divers matériaux du sol.

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