Micromechanical aspects of failure in partially saturated soils

Mojtaba Farahnak, Richard Wan, Mehdi Pouragha

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: La présente étude concerne une approche micromécanique pour étudier les aspects de la rupture dans des sols partiellement saturés. Dans une série de simulations triaxiales de modélisation par éléments discrets (DEM), il est démontré comment la capillarité, en tant que mécanisme dominant résultant des interactions multiphasiques dans des conditions partiellement saturées, influe la distribution du champ de déformation microscopique locale et la formation des bandes de cisaillement pendant la rupture. La comparaison entre les résultats des simulations DEM en déformation plane dans des conditions sèches et humides révèle que le mode de rupture localisé est amélioré par l'effet de la capillarité. La distribution du liquide au sein du réseau de pores est visualisée, indiquant la migration de l'eau interstitielle vers les zones de densités plus élevées en dehors des bandes de cisaillement. De plus, différentes conditions de chargement sont considérées où l'effet de l'angle de Lode (effet de la contrainte principale intermédiaire) sur la formation des bandes de cisaillement est évalué.

ABSTRACT: The current study presents a micromechanical approach to investigate the aspects of failure in partially saturated soils. In a series of triaxial Discrete Element Modeling (DEM) simulations, it is demonstrated how capillarity, as the dominant mechanism arising from multiphasic interactions in partially saturated condition, affects the distribution of the local microscopic strain field and formation of the shear bands during the failure process. Comparison between results of the plane strain DEM simulations in dry and wet conditions reveals that the localized mode of failure is enhanced with the effect of capillarity. The liquid distribution within the pore network is visualized indicating the migration of the pore water to the zones of higher densities outside the shear band zone. In addition, different loading conditions are considered where the effect of Lode angle (effect of intermediate principal stress) on the formation of shear bands is evaluated.

Please include this code when submitting a data update: GEO2021_487

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: