Numerical study on excess pore pressure response of Champlain Sea Clay under 1-D constant rate of strain loading

Cong Shi, Tareq Salloum

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Soil Mechanics and Foundations (Numerical Analysis I)

ABSTRACT: This paper presents numerical simulations of constant rate of strain (CRS) consolidation tests performed on undisturbed Champlain Sea Clay samples to investigate the influence of strain rate, soil compressibility and permeability on the excess pore pressure response. The soil parameters were first obtained from interpretation of the CRS tests results and then calibrated by the test simulation using a material model considering destructuration. The modeling reveals that the surge in excess pore pressure observed at early stage of normal consolidation is mainly related to the dramatic compressibility increase of soil when effective stress over passes the pre-consolidation pressure, also known as destructuration. The parametric studies provide further evidence that higher soil compressibility and strain rate would result in higher excess pore pressure. A non-linear relationship with strain is observed from the test data and confirmed by numerical simulations. The slope describing the permeability relationship with void ratio is another factor causing noticeable difference in excess pore pressure development in numerical modeling. Lower would results in higher and more significant non-linear relationship.

RÉSUMÉ: Cet article présente des simulations numériques de tests de consolidation à vitesse constante de déformation (CRS) effectués sur des échantillons d'argile de Champlain non perturbés pour étudier l'influence de la vitesse de déformation, de la compressibilité du sol et de la perméabilité sur la réponse interstitielle. Les paramètres de compressibilité du sol ont d'abord été obtenus à partir de l'interprétation des résultats des tests CRS puis calibrés par la simulation d'essai à l'aide d'un modèle matériel tenant compte de la déstructuration. La modélisation révèle que l'augmentation de la pression interstitielle observée au début de la consolidation normale est principalement liée à l'augmentation considérable de la compressibilité du sol lorsque la contrainte effective dépasse la pression de pré-consolidation, également appelée déstructuration. Les études paramétriques fournissent une preuve supplémentaire qu'une compressibilité et une vitesse de déformation du sol plus élevées entraîneraient une pression interstitielle en excès plus élevée. Une relation non linéaire avec souche décrivant la relation de perméabilité avec le taux de vide est un autre facteur causant une différence notable dans le développement de la pression interstitielle en excès dans la modélisation numérique. Une valeur inférieure de entraînerait une plus grande valeur de et une relation portante.

Please include this code when submitting a data update: GEO2018_200

Retrouver cet article:
Les membres de la Société canadienne de géotechnique peuvent accéder à cet article, ainsi qu'à tous les autres articles de la Conférence Géotechnique Canadienne, dans le Espace membre. Les comptes rendus d'articles sont également disponibles dans de nombreuses bibliothèques.

Citer cet article: