Laboratory-based assessment of liquefaction potential of sandy soils using TxSS and P-RAT data

Samaneh Amirpour Harehdasht, Mourad Karray, Mahmoud N. Hussien, Mohamed Chekired, Anna Chiaradonna

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Experimental Soil Mechanics I - Element Tests

ABSTRACT: As an alternative to the field-based liquefaction resistance approach, cyclic triaxial simple shear tests TxSS and piezoelectric ring-actuator technique, P-RAT, were used in this study to develop a laboratory-based correlation between cyclic resistance ratio CRR and overburden stress-corrected shear wave velocity, VS1. This paper presents a new alternative apparatus TxSS, in which triaxial and simple shear tests are combined to evaluate liquefaction resistance of soils in the laboratory. A series of strain-controlled laboratory tests of a silty sands of Québec city was performed using TxSS apparatus, and the results were integrated with cyclic triaxial test to validate. Cyclic shear resistance results of silty sands was assessed from combined experimental and numerical TxSS tests, using the well-known energy-based concept of liquefaction potential. The results show a good agreement with those of cyclic triaxial tests applying the correction factor cr. In addition, this study shows that combining the laboratory TxSS and P-RAT tests, together with the numerical energy based simulations, would lead to the promising alternative approach to assess liquefaction potential of sands over a wide range of earthquake magnitude.

RÉSUMÉ: Pour une approche alternative de la mesure de la résistance spécifique à la liquéfaction d™un sol donné, par rapport aux chartes habituelles développées à partir des cas réels, des essais cisaillement simple triaxial cycliques TxSS et P-RAT (piezoelectric ring-actuator technique) ont été effectués et intégrés dans cette étude. Leurs résultats ont été utilisés pour développer une corrélation spécifique, basée sur des essais de laboratoire, la résistance cyclique CRR et la vitesse des ondes de cisaillement normalisée VS1. Cet article présente un nouvel appareil alternatif TxSS, en lequel un appareil de cisaillement simple a été incorporé dans une cellule triaxiale pour évaluer la résistance sismique des sols au laboratoire. Un ensemble d'essais en déformations contrôlées sur des échantillons de sol de la ville de Québec a été menés en utilisant l™appareil de cisaillement simple triaxial (TxSS). Les résultats ont été comparés à ceux de l'essai triaxial cyclique. Les résultats de résistance cycliques au cisaillement des sables obtenus à partir des essais TxSS expérimentaux et numériques, en utilisant du concept d'énergie, montre une bonne concordance avec les résultats des essais triaxiaux cycliques (en appliquant le de facteur de réduction cr). Cette étude montre clairement que la combinaison des essais TxSS et P-RAT, en utilisant du concept d'énergie, mèneraient à une approche alternative viable pour évaluer le potentiel de liquéfaction des sables sur un large éventail de tremblement de terre à l™aide d™essais au laboratoire.

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