VOID RATIO CONSTITUTIVE RELATIONSHIP FOR EXPANSIVE SOILS BASED ON SINGLE STRESS STATE VARIABLE FRAMEWORK

Ali Ghassemi, Sahand Seyfi, Rashid Bashir

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoCalgary 2022: 75th Canadian Geotechnical Conference

Session: W10

RÉSUMÉ: La théorie de la consolidation généralisée basée sur un cadre de variables d’état à deux contraintes a été utilisée dans de nombreuses études antérieures pour prédire le comportement de changement de volume des sols insaturés sous contrainte mécanique et changement d’aspiration matricielle. Cette approche nécessite une surface constitutive qui relie le rapport de vide du sol au stress net et à l’aspiration matricielle du sol. Plusieurs fonctions mathématiques ont été proposées pour décrire la surface constitutive du rapport de vide. Les constantes de la fonction de surface du rapport de vide pour un sol donné sont normalement déterminées en ajustant l’équation aux données d’essai en laboratoire. Un nombre élevé de paramètres d’ajustement est généralement utilisé pour obtenir une fonction de surface à rapport de vide à deux variables avec un degré d’approximation suffisant. Dans cette étude, un cadre unique de variables d’état de contrainte a été adopté pour décrire le rapport de vide en fonction du stress efficace pour les sols à l’état insaturé. L’approche proposée a été utilisée pour adapter les courbes de rapport de vide variable unique aux données d’essai en laboratoire pour deux sols expansifs différents soumis à une gamme de contraintes mécaniques et d’aspiration matricielle en utilisant moins de paramètres d’ajustement.

ABSTRACT: The generalized consolidation theory based on two-stress state variable framework has been utilized in many previous studies to predict the volume change behavior of unsaturated soils under mechanical stress and matric suction change. This approach requires a constitutive surface that relates the soil void ratio to net stress and soil matric suction. Several mathematical functions have been proposed to describe the void ratio constitutive surface. The constants of void ratio surface function for a given soil are normally determined by fitting the equation to the laboratory test data. High number of fitting parameters is typically used to obtain a two-variable void ratio surface function with sufficient degree of approximation. In this study, a single stress state variable framework was adopted to describe the void ratio as a function of effective stress for soils in unsaturated state. The proposed approach was used to fit single variable void ratio curves to the laboratory test data for two different expansive soils under a range of mechanical stress and matric suction using fewer fitting parameters.

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