Influence of water and rock particle contents on the mechanical behavior of soil-rock mixture

Longqi Liu, Xuesong Mao, Feifei Liu, Ying Zhao

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

Session: Posters - Geotechnical

ABSTRACT: Water and rock particle contents are two important factors affecting the mechanical strength of soil- rock mixture (SRM) filled subgrade in the western mountainous area of China. Therefore, the purpose of the paper is to study the mechanisms of reconstituted landslide deposits sample with different water and rock particle contents by analyzing its characteristics of the shear strength and volumetric strain via large-scale direct shear tests. The results show that the stress-strain curves can be divided into 3 different stages. Change laws of shear strength of the SRM specimens with same rock particle content and water content are also described in detail. The influence of water content on shear strength is greater than that of rock particle content under a lower normal stress, and the results are opposite in the case of a higher normal stress. It also indicates that the intercept of the Mohr failure envelope of the soil--cohesion or equivalent--cohesion is much bigger, especially for the high rock particle content sample. The internal friction angle of the specimen with same moisture content increases with increasing rock particle content, but when the number of rock particles increases to a certain extent, it has little effect on the friction angle. However, it decreases with increasing moisture content at the same rock particle content. It also can be concluded specimens with same rock particle content change from dilation to compression with the increase of the water content. However, the change law with the increase of the rock particle content of the SRM sample under the same water content is based on its optimum moisture content.

RÉSUMÉ: Des particules d'eau et rock contenu sont deux facteurs importants qui influent sur la résistance mécanique des roches (mrs) mélange sol - fondation zone montagneuse rempli dans l'ouest de la chine. par conséquent, le but de ce document est d'étudier les mécanismes de solution reconstituée de glissement (mrs) avec des échantillons différents dépôts de particules d'eau et rock contenu en analysant ses caractéristiques de résistance au cisaillement, la déformation volumétrique et le « saut » par les phénomène de cisaillement direct à grande échelle. les résultats montrent que les courbes contrainte - déformation peut être divisée en trois étapes. changer les lois de la résistance au cisaillement de la srm spécimens avec même rock contenu en particules et la teneur en eau sont également décrits en détail.l'influence de la teneur en eau sur la résistance au cisaillement est plus grande que celle du contenu en particules plus rock de la contrainte normale, et les résultats sont inversées dans le cas d'un plus grand stress normalement.il indique également que l'interception de mohr, enveloppe de rupture du sol rock mélange devrait être appelée « cohésion cohésion-, ou l'équivalent, pas simplement appelé la "cohésion". l'effet de l'humidité sur la cohésion équivalente est beaucoup plus importante, en particulier pour le contenu en particules de roche élevées. l'angle de frottement interne de l'échantillon avec la même teneur en humidité augmente avec la teneur en particules de roche, mais quand le nombre de particules de roche augmente dans une certaine mesure, elle a peu d'effet sur l'angle de frottement. toutefois, il diminue avec une augmentation de la teneur en humidité au même rock.il peut également être conclu des spécimens avec des particules de roches de même teneur dilatation à la compression avec l'augmentation de la teneur en eau. toutefois, le changement avec l'augmentation de la teneur en particules de roche mrs échantillon sous la même teneur en eau optimale est basée sur sa teneur en humidité. 1 INTRODUCTION Soil-rock mixture (SRM) is the main material found in natural landslide deposits, alluvial deposits, diluvial deposits, and colluvial deposits, which have been subjected to transportation and widely graded, especially in the western mountainous area of China. The mechanical strength of SRM filled subgrade directly affects the safety and operation of the road section of the area, which is closely influenced by the external environment, such as rainfall, loads and human activities. Due to the complexity of its components, the soil-rock mixture is heterogeneous, inhomogeneous, nonlinear, anisotropic, spatial variability (Iqbal et al.,2005) and environmental dependence, which means that their physical, mechanical, and engineering properties are quite different and complex. The mechanical behavior of soil-rock mixture depends upon various factors such as drainage condition, water content, void ratio, rock particle content, the rate of loading, level of loads, and stress path etc.. Water and rock particle contents may be the most important factors among them. The precipitation, infiltration, and groundwater can cause progressive changes in the mechanical parameters of SRM. A little increase in moisture content may lead to a marked reduction in strength and deformability (Vasarhelyi and Van 2006; Fahamifar and Soroush 2007). Mohamad et al. (2015) observed the effects of moisture content and strength reduction on weathered Malaysian granite of various grades. Jonas Ekblad & Ulf Isacsson (2007) experimented with the aid of time-domain reflectometry (TDR) and analyzed the relationship between relative apparent permittivity and volumetric water content for

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