Effects of hydraulic balance time on the shear strength of an unsaturated granular soil at various densities

Reza Imam, Sajjad Vaseghi Maghvan, Maryam Saaly

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Unsaturated Soils I

ABSTRACT: Conventional direct shear tests were used to study effects of the time an unsaturated granular soil left to reach hydraulic balance, on its shear strength. Samples at three relative densities were tested 30 minutes and 24 hours after adding moisture. All samples were tested at five different water contents to evaluate effects of degree of saturation on their shear strength. Soil-water characteristic curves of the soil were determined using the filter-paper method. Results of the study indicate that the time left for hydraulic balance of the unsaturated soil resulted in an increase in its shear strength. Moreover, increase in soil relative density led to increase in soil suction, and, as expected, increase in relative density resulted in an increase in its shear strength. However, for a certain density, shear strength initially increased with increase in water content (soil suction) up to a certain value, after which strength started to decrease with increase in moisture.

RÉSUMÉ: Des tests de cisaillement direct conventionnels ont été utilisés pour étudier les effets du temps pendant lequel un sol granulaire non saturé a laissé pour atteindre l'équilibre hydraulique, sur sa résistance au cisaillement. Les échantillons à trois densités relatives ont été testés 30 minutes et 24 heures après l'ajout d'humidité. Tous les échantillons ont été testés à cinq niveaux d'eau différents pour évaluer les effets du degré de saturation sur leur résistance au cisaillement. Les courbes caractéristiques du sol ont été déterminées à l'aide de la méthode du papier filtre. Les résultats de l'étude indiquent que le temps laissé pour l'équilibre hydraulique du sol insaturé a entraîné une augmentation de sa résistance au cisaillement. En outre, l'augmentation de la densité relative des sols a entraîné une augmentation de l'aspiration du sol et, comme prévu, une augmentation de la densité relative a entraîné une augmentation de sa résistance au cisaillement. Cependant, pour une certaine densité, la résistance au cisaillement a augmenté initialement avec une augmentation de la teneur en eau (aspiration du sol) jusqu'à une certaine valeur, après quoi la force a commencé à diminuer avec l'augmentation de l'humidité. Keywords: Unsaturated soil, soil-water characteristic curve, shear strength, hydraulic balance

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