Liquefaction assessment from laboratory tests on undisturbed and reconstituted silty soil specimens

Betegard Jeudy, Mahmoud N. Hussien, Mourad Karray, Mohamed Chekired

In the proceedings of: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Soil Mechanics and Foundations (Advances in Laboratory Testing I)

ABSTRACT: Liquefaction charts constructed from in situ tests (e.g. SPT, CPT) and susceptibility criteria are often used for granular and fine-grained soils. With good sampling of clay-like soils, laboratory tests can be used with confidence to assess liquefaction or cyclic softening behavior. For silty and sandy soils, it is difficult to obtain undisturbed samples and also difficult to restore all field conditions (lost by disturbance) with the reconstitution of these materials. However as shear wave velocity, Vs can be measured both in field and in laboratory, and thus it could serve as a reference to reconstitute soil samples. In this paper, a new approach based on experimental and theoretical results is used to assess liquefaction potential (or cyclic softening). Measurements of Vs in laboratory have been utilized to examine the potentiality of using the Vs1-e correlation (where Vs1 is the stress-normalized shear wave velocity) as a reference to reconstitute silt specimens. Then, a series of cyclic combined triaxial simple shear (TxSS) tests on reconstituted as well as undisturbed silt samples followed by numerical simulation of their dynamic characteristics have been performed to assess their liquefaction potential. The results showed that this new approach using laboratory tests can be used as an alternative to existing methods. Keywords: Liquefaction, cyclic softening, shear wave velocity, silt, reconstituted samples and undisturbed samples.

RÉSUMÉ: Les chartes de liquéfaction construites à partir des essais in situ (SPT, CPT, Vs) et les critères de susceptibilité sont souvent employées pour les sols granulaires et les sols fins. Avec un bon échantillonnage des sols argileux, les essais de laboratoire peuvent être utilisés en toute confiance pour évaluer le comportement à la liquéfaction ou au ramollissement cyclique. Pour les sols silteux et sableuxperturbés et également difficile de rétablir toutes les conditions de terrain (perdues par perturbation) avec les matériaux reconstitués. Cependant, comme la vitesse des ondes de cisaillement, Vs peut être mesurée à la fois sur le terrain et au laboratoire, elle peut servir de référence pour reconstituer les matériaux. Dans cet article, une nouvelle approche basée sur des résultats expérimentaux et théoriques est utilisée pour évaluer le potentiel de liquéfaction (ou ramollissement cyclique). Des mesures de vitesse en Vs1-e pour reconstituer les spécimens. Ensuite, une série de tests de cisaillement triaxial combiné cyclique (TxSS) sur des spécimens intacts et reconstitués, suivi par des simulations numériques de leurs caractéristiques dynamiques ont été effectués pour évaluer leur potentiel de liquéfaction. Les résultats montrent que cette nouvelle approche utilisant les essais de laboratoire peut être utilisée comme une alternative aux méthodes existantes.

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