Time-independent and time-dependent shear strength components of clayey soils observed in direct shear tests

C.K. Wong

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: FUNDAMENTALS - VI Soil & Rock Mechanics

ABSTRACT: For long-term slope stability analysis, drained residual shear strength parameters should be used. Previous studies have shown that from laboratory measurements shearing rate has an insignificant effect on residual strength, but residual strengths estimated from back analyses of moving slopes are lower than those measured in the laboratory. This is probably attributed to soil movements in the field occurring in a range of 5 50 mm/year, whereas the slowest shearing rate under drained conditions practically achieved in the laboratory is limited to 0.01 0.001 mm/min. This experimental study attempts to quantify the time-independent and dependent components of residual strength in clayey soils. Materials used are reconstituted Regina clay (clay content and liquid limit of 50% and 80%, respectively). The clayey samples were reconstituted with different fluids (water, 5% NaCl solution and isopropanol). Direct shear tests were conducted at varying shear displacement rates and amplitudes, along with stress relaxation tests. Stress relaxation tests are proposed to estimate the residual strength at very slow shearing rates close to zero. Test results show that the residual strength is a function of the intrinsic coefficient of interparticle friction of the platy clay particles. This intrinsic contact property is physicochemical- and rate-dependent.

RÉSUMÉ: résiduelle drainée. Des études antérieures ont démontré que la vitesse de cisaillement dans un échantillon en laboratoire a un effet négligeable sur la résistance résiduelle du matériau. Par contre, si on fait une retro- mouvement, on retrouve une résistance résiduelle inférieure à celle mesurée en laboratoire. Ceci pourrait être dû au fait que le mouvement -50 mm/an, alors que la limite inférieure de la vitesse de cisaillement dans un test drainé en laboratoire est de 0.01-0.001 mm/min. Dans cette étude expérimentale, nous tentons de quantifier les composantes différées et non-différées de la résistance egina dans nos tests avec une teneur en argile : (i) de aillement dans la boite de Casagrande ont été effectués avec plusieurs vitesses de cisaillement et amplitudes, ainsi que des tests de relaxation en contrainte. En effet, résiduelle pour des vitesses de cisaillement très faibles approchant zéro. Les résultats des tests montrent que la résistance en résiduelle dépend été intrinsèque -chimique et dépend du temps.

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Cite this article:
C.K. Wong (2016) Time-independent and time-dependent shear strength components of clayey soils observed in direct shear tests in GEO2016. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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