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Random field theory has been increasingly used in probabilistic geotechnical analyses over the past few decades, where a random field generator with random field parameters is needed to simulate random field samples (RFSs) of interest. Estimation of random field parameters, particularly correlation functions or correlation length, generally requires extensive measurements. However, the data gathered from site characterizations are usually sparse, particularly for small or medium sized projects. Therefore, it is difficult to provide an accurate estimation on random field parameters, and the random field parameters estimated and subsequently used in RFS generation might contain significant uncertainty. This leads to a challenge of properly simulating RFSs in consideration of such uncertainty. This paper aims to address this challenge by developing a novel random field generator, which is capable of directly generating RFSs from sparse measurements obtained during site characterization and properly accounting for uncertainty associated with interpretation of sparse data. The proposed generator is based on Bayesian compressive sampling (BCS) and Karhunen-Loeve (KL) expansion, and it is denoted as BCS-KL generator. The proposed BCS-KL generator is illustrated and validated through both simulated data and 30 sets of cone penetration test data measured throughout the world. Key words: Bayesian compressive sampling, compressive sensing, Karhunen-Loeve expansion, site characterization, random field. La theorie des champs aleatoires a ete de plus en plus utilisee dans les analyses geotechniques probabilistes au cours des dernieres decennies, ou un generateur de champ aleatoire avec des parametres aleatoires est necessaire pour simuler des echantillons de champs aleatoires (RFS) d'interet. L'estimation de parametres de champs aleatoires, en particulier de functions de correlation ou longueur de correlation, necessite generalement des mesures extensives. Cependant, les donnees recueillies a partir des caracterisations de sites sont generalement rares, en particulier pour les projets de petite ou moyenne taille. Par consequent, il est difficile de fournir une estimation precise des parametres de champ aleatoires, et les parametres de champ aleatoires estimes et utilises par la suite dans la generation de RFS pourraient contenir une incertitude significative. Cela conduit a un defi de simuler correctement RFSs en consideration d'une telle incertitude. Cet article vise a relever ce defi en developpant un nouveau generateur de champ aleatoire, capable de generer directement des RFS a partir de mesures eparses obtenues lors de la caracterisation du site et de prendre correctement en compte l'incertitude associee a l'interpretation des donnees eparses. Le generateur propose est base sur l'echantillonnage par compression bayesienne (BCS) et l'expansion de Karhunen-Loeve (KL), et il est denomme generateur BCS-KL. Le generateur BCS-KL propose est illustre et valide a l'aide de donnees simulees et de 30 series de donnees d'essais de penetration de cone mesurees dans le monde entier. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: echantillonnage par compression bayesienne, detection de compression, expansion Karhunen-Loeve, caracterisation du site, champ aleatoire., Introduction In recent years, random field theory (e.g., Vanmarcke 2010) has been used increasingly in probabilistic analysis and design in geotechnical engineering. For instance, it has been adopted to simulate [...]

Shear wave velocity, [V.sub.s], is a soil mechanical property that can be advantageously measured in both the field and laboratory under real and controlled conditions. The measured [V.sub.s] values are customarily used in conjunction with other in situ (e.g., standard penetration test blow count, N-SPT, and cone penetration resistance, [q.sub.c]-CPT) and laboratory (e.g., effective confining pressure, [σ'.sub.m], and void ratio, e) measurements to establish an abundant number of [V.sub.s]- based correlations that could later be utilized to augment (in some cases, replace) designated testing. An attempt is made here to present the salient features of some existing widely used correlations to provide the reader with a comprehensive understanding about the nature of these correlations and their applicability in geotechnical engineering practices. It is recognized that the reliability of some of these empirical formulations, still in general use today, has been questioned, as they are characterized by their lack of dependence on stress state and particle characteristics. A new [V.sub.s1]-[([N.sub.1]).sub.60] (where [V.sub.s1] is the stress- normalized shear wave velocity, and [([N.sub.1]).sub.60] is the stress-normalized penetration blow count) correlation that accounts for grain sizes is highlighted by combining a recently published [V.sub.s1]-[q.sub.c1] (where [q.sub.c1] is the stress-normalized cone tip resistance) formulation and available [([N.sub.1]).sub.60]-[q.sub.c1] relationships. The new formulation is applicable to uncemented relatively young Holocene-age soil deposits. The estimated [V.sub.s1] values based on the proposed correlation are compared with reliable laboratory and field measurements, and the comparison shows that accounting for grain size of granular soils yields more realistic results regarding the [V.sub.s] values than when particle size is not considered. The prime effect of grain size was to change the range of possible void ratios, which in turn had a substantial impact on [V.sub.s] values. Moreover, a new [V.sub.s1]-[([N.sub.1]).sub.60] chart has been proposed, allowing the practitioner to estimate [V.sub.s1] values based on a combination of data including N-SPT, e, grain size, and relative density. Key words: shear wave velocity, grain size, standard penetration test (SPT), piezocone cone penetration test (CPTu), soil density index ([I.sub.d]), correlation. La vitesse des ondes de cisaillement, [V.sub.s], est une propriete mecanique des sols qui a l'avantage de pouvoir etre mesuree a la fois sur le terrain et en laboratoire, dans des conditions reelles ou controlees. Les valeurs mesurees de [V.sub.s] sont souvent utilisees en association avec d'autres grandeurs mesurees en place (p. ex. le nombre de coups lors de l'essai de penetration standard, N-SPT, et la resistance a la penetration du cone, [q.sub.c]-CPT) et en laboratoire (p. ex. la pression effective de confinement, [σ'.sub.m], et l'indice des vides, e) afin d'etablir un grand nombre de correlations peuvent etre utilisees ulterieurement pour multiplier (et, dans certains cas, remplace) des essais specifiques. Dans le present article, on essaie de presenter les principales caracteristiques de certaines correlations largement utilisees, afin de permettre au lecteur de comprendre la nature de ces correlations et leur applicabilite dans le domaine de la geotechnique. On admet que la fiabilite de certaines de ces relations empiriques, encore tres utilisees de nos jours, peut etre remise en doute etant donne qu'elles ne tiennent pas compte de l'etat des contraintes et des caracteristiques granulometrique du sol. Une nouvelle correlation entre [V.sub.s1] et [([N.sub.1]).sub.60] (ou [V.sub.s1] est la vitesse de l'onde de cisaillement normalisee et [([N.sub.1]).sub.60] est le le nombre de coups de battage lors d'un essai de penetration normalise) qui tient compte de la taille des grains, est etablie par combinaison d'une formule recemment publiee et basee sur [V.sub.s1] et [q.sub.c1] (ou [q.sub.c1] est la resistance en pointe normalisee) et de relations existantes entre [([N.sub.1]).sub.60] et [q.sub.c1]. Cette nouvelle correlation peut s'appliquer a des depots de sol non consolides relativement jeunes, datant de l'holocene. Les valeurs de [V.sub.s1] estimees et basees sur la correlation proposee sont comparees a des mesures fiables effectuees en laboratoire et sur le terrain et la comparaison montre que la prise en compte de la taille des grains constituant les sols granulaires permet d'obtenir des valeurs de [V.sub.s] plus realistes par rapport a celles obtenues sans que l'on tienne compte de la taille des particules. La taille des grains a principalement pour effet de modifier les valeurs possibles de l'indice des vides, lequel influe lui-meme beaucoup sur les valeurs de [V.sub.s]. En outre, une nouvelle charte representant la relation entre [V.sub.s1] et [([N.sub.1]).sub.60] est propose, qui permet aux utilisateurs d'estimer les valeurs de [V.sub.s1] en combinant des donnees telles que N-SPT, e, la taille des grains et la densite relative. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : vitesse des ondes de cisaillement, taille des grains, essai de penetration normalise (SPT), essai de penetration au piezocone (CPTu), indice de densite du sol ([I.sub.d]), correlation., Introduction It is essential to properly estimate shear wave velocity, [V.sub.s], of granular soils at strain levels less than [10.sup.-3]%, as its relevance for the analysis and design of various [...]

This paper presents an experimental study on the dynamic interaction effect of closely spaced square foundations under machine vibration. Under a dynamic condition, a number of large-scale model tests were conducted in the field, which includes a wide range of study on the isolated as well as interacting footing response resting on the local soil available at Kanpur, India. The dynamic interaction of different combinations (size) of two-footing assemblies was investigated by inducing vertical harmonic load on one of the footings (active footing), while the other footing (passive footing) was loaded with static weight only. The active footing was excited with different magnitudes of dynamic loading and the response was recorded for both footings, placed at a different clear spacing (S). The results are compiled and shown as the variation of displacement amplitude with frequency. The transmission ratio that predicts the effect of dynamic excitation of the active footing on the passive one is determined for the interacting footings and plotted with respect to frequency ratio. Key words: dynamic interference, machine foundation, model test, square foundation, vibration. Le present article decrit une etude experimental portant sur l'effet d'interaction dynamique de deux semelles de fondations de forme carree peu espacees et soumises a des vibrations provenant d'une machine. Un certain nombre d'essais a taille reelle ont ete effectues sur le terrain en regime dynamique et ont notamment consiste a etudier de maniere approfondie le comportement isole de chacune des semelles et l'interaction entre ces semelles, lesquelles reposaient sur un echantillon de sol, a Kanpur, en Inde. On a analyse l'interaction dynamique de differentes paires de semelles de fondation (de taille variable) en soumettant l'une des semelles de chaque paire a une charge harmonique verticale (semelle active), la seconde (semelle passive) etant soumise a une charge statique. Des charges dynamiques de differentes intensites ont ete appliquees sur la semelle active et la reponse des deux semelles a ete enregistree pour differentes valeurs d'espacement entre elles (S). Les resultats sont rassembles et presentes sous la forme de courbes representant la variation de l'amplitude de deplacement en fonction de la frequence. On determine le coefficient de transmission associe aux semelles interagissant l'une avec l'autre, lequel permet de predire l'effet d'excitation dynamique qu'exerce la semelle active sur la semelle passive. On represente ensuite graphiquement la variation du coefficient de transmission en fonction du rapport de frequence. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: interference dynamique, socle de machine, essai sur modele, semelle carree, vibration., Introduction Harmonic and periodic vibrations can be generated by heavy machines, moving vehicles or by running trains that cause supporting foundations to behave in a different fashion. Therefore, these foundations [...]

Results are presented of the analyses of the geotechnical properties of a fissured and highly plastic Danish tertiary clay: Sovind Marl. The analyses demonstrate the difficulties that can arise when dealing with this particular clay due to its unique characteristics. To characterize Sovind Marl and its pore water, samples were collected at multiple depths from five different borings located at the same site at Aarhus Harbour, Denmark, and all encountering the same Sovind Marl strata. Although Sovind Marl was deposited under circumstances very similar to those of London Clay, its properties show a poor resemblance to London Clay or other known clays. One of the key properties of Sovind Marl was found to be its extremely high plasticity, which can exceed 300%. Sovind Marl has high concentrations (up to 95%) of clay minerals, with a particularly large portion of smectite. Several key index parameters are presented and discussed including natural water content, Atterberg limits (plasticity in the typical range of 100%-250%), and calcite content (up to 65%). Results of vane shear tests and cone penetration tests are also presented. Oedometer tests yield two very different values for the preconsolidation stress level, although only one of these is correct. The dual calculation is associated with the fissured nature of Sovind Marl, which may confound traditional interpretation of test results, but must be taken into account for understanding of test results leading to proper classification of the material. Key words: fissured clay, tertiary clay, high plasticity, soil classification, site investigation, overconsolidated clay. Le present article decrit les resultats des analyses des proprietes geotechniques d'une argile tertiaire craquelee et fortement plastique provenant du Danemark, appelee Sovind Marl. Les analyses mettent en evidence les difficultes qui peuvent se presenter lorsqu'on travaille avec cette argile particuliere, en raison de ses proprietes uniques. Pour caracteriser la Sovind Marl et l'eau interstitielle qu'il contient, des echantillons ont ete preleves a des profondeurs variees dans cinq forages differents effectues au meme endroit, dans le port d'Aarhus, au Danemark, et dans lesquels ont ete trouvees des strates identiques de Sovind Marl. Bien que les conditions de sedimentation de cette argile aient ete tres semblables a celles de l'argile de Londres, ses proprietes presentent peu de similitudes avec celles de l'argile de Londres ou d'autres argiles connues. On a constate qu'une des principales caracteristiques de la Sovind Marl etait sa tres grande plasticite, qui peut depasser les 300 %. Par ailleurs, la Sovind Marl contient de fortes concentrations (jusqu'a 95 %) de mineraux argileux et une proportion particulierement elevee de smectite. Le present article decrit et discute plusieurs indices caracteristiques essentiels, parmi lesquels la teneur en eau naturelle, les limites d'Atterberg (plasticite generalement comprise entre 100 et 250 %) et la teneur en calcite (jusqu'a 65 %). Les resultats d'essais de cisaillement giratoire et d'essais de penetration au cone sont egalement decrits. Des essais oedometriques donnent deux valeurs tres differentes en ce qui concerne la contrainte de preconsolidation, bien que seule une d'elles soit correcte. Le double calcul, lie au craquelement de la Sovind Marl, peut empecher une interpretation traditionnelle des resultats des essais, mais il doit etre pris en consideration si l'on souhaite comprendre ces memes resultats qui permettront de classifier correctement les echantillons etudies. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: argile craquelee, argile tertiaire, plasticite elevee, classification des sols, etude sur le terrain, argile surconsolidee., Introduction Sovind Marl is an extremely plastic and highly overconsolidated Danish tertiary clay. It is part of a group of plastic clays found in Denmark, including Lillebrnlt Clay, Rosnms Clay, [...]

The built environment serves as a dynamic interface through which human society and the ecosystem interact and influence each other. Understanding this interdependence is a key to understanding sustainability as it applies to civil engineering. There is a growing consensus that delivering a sustainable built environment starts with incorporating sustainability thoughts at the planning and design stages of an infrastructure construction project. Geotechnical engineering can significantly influence the sustainability of infrastructure development because of its early position in the construction process. In this paper, the scope of geotechnical engineering towards sustainable development of civil infrastructure is reviewed. The philosophies and definitions of sustainability as applicable to geotechnical engineering are discussed. A comprehensive review of the research and case studies performed in geotechnical engineering, in relation to sustainable development, is presented in an effort to outline the scope and goals of sustainable geotechnical engineering. Key words: sustainability, geosustainability, resilience, reliability, geosystems. L'environnement bati sert d'interface dynamique a travers laquelle la societe humaine et l'ecosysteme interagissent et s'influencent l'un et autre. La comprehension de cette interdependance est la cle de la comprehension de la durabilite telle qu'appliquee en genie civil. Il y a un consensus grandissant qui considere qu'un environnement bati durable commence par l'integration de la pensee durable aux etapes de planification et de conception d'un projet de construction d'infrastructure. Le genie geotechnique peut influencer significativement la durabilite d'un developpement d'infrastructure en raison de la position en debut du processus de construction. Dans cet article, une revue de l'apport du genie geotechnique vers le developpement durable d'infrastructures civiles est presentee. Les philosophies et definitions de la durabilite applicables au genie geotechnique sont discutees. Une revue detaillee de la recherche et d'etudes de cas realises en genie geotechnique et relies au developpement durable est presentee afin de definir les objectifs et buts du genie geotechnique durable. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: durabilite, geodurabilite, resilience, fiabilite, geosystemes., Introduction Sustainability of a system is its ability to survive and retain its functionality over time. In very simple terms, sustainability deals with the supplies (capacities) and demands (loads) in [...]

This paper presents a gradient-based robustness measure for robust geotechnical design (RGD) that considers safety, design robustness, and cost efficiency simultaneously. In the context of robust design, a design is deemed robust if the system response of concern is insensitive, to a certain degree, to the variation of noise factors (i.e., uncertain geotechnical parameters, loading parameters, construction variation, and model biases or errors). The key to a robust design is a quantifiable robustness measure with which the robust design optimization can be effectively and efficiently implemented. Based on the developed gradient-based robustness measure, a robust design optimization framework is proposed. In this framework, the design (safety) constraint is analyzed using advanced first-order second-moment (AFOSM) method, considering the variation in the noise factors. The design robustness, in terms of sensitivity index (SI), is evaluated using the normalized gradient of the system response to the noise factors, which can be efficiently computed from the by-product of AFOSM analysis. Within the proposed framework, robust design optimization is performed with two objectives, design robustness and cost efficiency, while the design (safety) constraint is satisfied by meeting a target reliability index. Generally, cost efficiency and design robustness are conflicting objectives and the robust design optimization yields a Pareto front, which reveals a tradeoff between the two objectives. Through an illustrative example of a shallow foundation design, the effectiveness and significance of this new robust design approach is demonstrated. Key words: gradient, optimization, Pareto front, reliability analysis, robust design, sensitivity index, shallow foundation. Cet article presente une mesure de la robustesse basee sur le gradient pour la conception robuste geotechnique qui considere la securite, la robustesse du concept et l'efficacite economique simultanement. Dans le contexte de la conception robuste, un concept est considere comme robuste si la reponse du systeme concerne est insensible, jusqu'a un certain degre, a la variation de facteurs de bruit (c'est-a-dire les parametres geotechniques incertains, les parametres de chargement, les variations de construction, et les biais et erreurs du modele). La cle d'un concept robuste est une mesure de robustesse quantifiable avec laquelle l'optimisation du concept robuste peut etre implantee efficacement. Un cadre d'optimisation de concept robuste est propose, base sur le developpement de la mesure de robustesse basee sur le gradient. Dans ce cadre, la contrainte de conception (securite) est analysee a l'aide de la methode du second moment de premier ordre avance (SMPOA) en considerant les variations des facteurs de bruit. La robustesse du concept, en termes d'indice de sensibilite (IS), est evaluee a l'aide du gradient normalise de la reponse du systeme aux facteurs de bruit. Cette reponse peut etre calculee efficacement a partir du sous-produit de l'analyse SMPOA. Avec le cadre propose, l'optimisation du concept robuste est realisee avec deux objectifs : robustesse du concept et efficacite economique, tandis que la contrainte de conception (securite) est satisfaite en atteignant un indice de fiabilite cible. De facon generale, l'efficacite economique et la robustesse du concept sont des objectifs conflictuels; l'optimisation de la robustesse presente le principe de Pareto, ce qui revele un intermediate entre les deux objectifs. L'article presente l'efficacite et l'importance de cette nouvelle approche de conception robuste par un exemple illustre de la conception d'une fondation peu profonde. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : gradient, optimisation, principe de Pareto, analyse de fiabilite, concept robuste, indice de sensibilite, fondation peu profonde., Introduction Due to uncertainties of operating conditions, manufacturing tolerances, and model errors, the performance of a product (referred to herein as 'product performance') can be scattered and uncertain. A desired [...]

The knowledge of the internal stability of granular soils is a key factor in the design of granular or geotextile filters. To evaluate the internal stability of granular soils, different semi-empirical methods are generally used. Nevertheless, the results of these methods, on the same soil, can lead to different internal stability evaluations. In this paper, to evaluate the reliability of the semi-empirical methods available in literature, the internal stability of different granular soils, reconstituted by the authors and by other researchers, has been studied by means of theoretical and experimental approaches. In particular, the theoretical analysis of the internal stability was performed using the Simulfiltr method, developed recently by the authors, while the experimental evaluation of the internal stability was carried out by means of long-term filtration tests. The comparison of the internal stability analysis performed by means of semi-empirical, theoretical, and experimental methods showed that the semi-empirical methods are not always reliable. Therefore, on the base of these results, a new chart, in terms of minimum slope [S.sub.min] (%) of the grain-size distribution and of average value of finer percentage F, has been proposed to evaluate the internal stability of granular soils. Key words: grain-size distribution, internal stability, evaluation method, internal stability chart. La connaissance de la stabilite interne de sols granulaires est un facteur cle dans la conception de filtres granulaires ou de geotextile. Afin d'evaluer la stabilite interne de sols granulaires, differentes methodes semi-empiriques sont generalement utilisees. Neanmoins, les resultats de ces methodes sur un meme sol peuvent generer des evaluations de la stabilite interne differentes. Pour evaluer la fiabilite des methodes semi-empiriques disponibles dans la litterature, cet article presente une etude avec des approches theoriques et experimentales de la stabilite interne de differents sols granulaires, reconstitues par les auteurs et par d'autres chercheurs. Plus particulierement, l'analyse theorique de la stabilite interne a ete realisee a l'aide de la methode Simulfiltr, developpee recemment par les auteurs, tandis que revaluation experimentale de la stabilite interne a ete realisee avec des essais de filtration de longue duree. La comparaison entre l'analyse de stabilite interne realisee par les methodes semiempirique, theorique et experimentale a demontre que les methodes semi-empiriques ne sont pas toujours fiables. Ainsi, selon les resultats obtenus, une nouvelle charte de la pente minimal [S.sub.min] (%) de la distribution granulometrique et de la valeur moyenne du pourcentage plus fin F a ete proposee afin d'evaluer la stabilite interne de sols granulaires. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: distribution granulometrique, stabilite interne, methode devaluation, charte de stabilite interne., Introduction The knowledge of the internal stability of granular soils is a key factor in the design of granular or geotextile filters (Moraci and Mandaglio 2008; Moraci et al. 2010). [...]

Measurement of the moisture variation in soils is required for geotechnical design and research because soil properties and behavior can vary as moisture content changes. The neutron probe, which was developed more than 40 years ago, is commonly used to monitor soil moisture variation in the field. This study reports a full-scale field monitoring of soil moisture using a neutron moisture probe for a period of more than 2 years in the Melbourne (Australia) region. On the basis of soil types available in the Melbourne region, 23 sites were chosen for moisture monitoring down to a depth of 1500 mm. The field calibration method was used to develop correlations relating the volumetric moisture content and neutron counts. Observed results showed that the deepest 'wetting front' during the wet season was limited to the top 800 to 1000 mm of soil whilst the top soil layer down to about 550 mm responded almost immediately to the rainfall events. At greater depths (550 to 800 mm and below 800 mm), the moisture variations were relatively low and displayed predominantly periodic fluctuations. This periodic nature was captured with Fourier analysis to develop a cyclic moisture model on the basis of an analytical solution of a one-dimensional moisture flow equation for homogeneous soils. It is argued that the model developed can be used to predict the soil moisture variations as applicable to buried structures such as pipes. Key words: soil moisture content, neutron probe, field calibration, expansive soil, Fourier analysis, moisture diffusivity. La mesure de la variation de l'humidite dans les sols est necessaire pour la conception et la recherche en geotechnique puisque les proprietes et le comportement des sols peuvent varier selon les variations de teneur en eau. La sonde a neutrons, developpee il y a plus de 40 ans, est generalement utilisee pour evaluer la variation de teneur en eau dans le sol sur le terrain. Cette etude presente un suivi de teneur en eau du sol sur le terrain a l'echelle reelle a l'aide d'une sonde a neutrons pour une periode de plus de 2 ans dans la region de Melbourne (Australie). A partir des types de sols disponibles dans la region de Melbourne, 23 sites ont ete choisis pour le suivi de la teneur en eau jusqu'a une profondeur de 1500 mm. La methode de calibrage de terrain a ete utilisee pour developper des correlations entre la teneur en eau volumique et le compte de neutrons. Les resultats observes indiquent que le front de mouillage le plus profond durant la saison humide est limite aux premiers 800 a 1000 mm, tandis que la couche superieure du sol jusqu'a environ 550 mm repond presque immediatement aux precipitations. A des plus grandes profondeurs (550 a 800 mm et sous 800 mm), les variations de teneur en eau sont relativement faibles et presentent principalement des fluctuations periodiques. Cette nature periodique a ete interpretee avec l'analyse de Fourier pour developper un modele cyclique d'humidite a partir d'une solution analytique de l'equation d'ecoulement de l'eau en une dimension pour des sols homogenes. Il est demontre que le modele developpe peut etre utilise pour predire les variations de teneur en eau d'un sol dans des applications de structures enfouies, comme les tuyaux. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: teneur en eau d'un sol, sonde a neutrons, calibrage de terrain, sol expansif, analyse de Fourier, diffusivite de l'humidite., Introduction Large areas of the surficial soil formations in the world are covered by clay soils with high potential for swelling and shrinking, commonly referred to as expansive soils. Shrinking [...]

Recently, various loading tests with small- and large-scale bucket foundations were performed on buckets of varying sizes, embedment ratios, and load paths with saturated dense Aalborg University Sand No. 1 at the geotechnical laboratory of Aalborg University. In the present study, the capacity and behavior of bucket foundations subjected to combined loads were investigated on the basis of the results of these experimental studies. Although previous authors had proposed a linear relationship between the moment capacity and the vertical load, this relationship did not fit the observed capacities in the present study. Therefore, a modified expression is proposed to describe the combined capacity as a function of the tensile capacity and the inclination factor. Key words: bucket foundation, combined loading, failure criterion, tensile vertical capacity. Recemment, differents essais de chargement ont ete realises sur des fondations avec caissons a succion de petite et grande taille au laboratoire de geotechnique de l'Universite d'Aalborg. Ces essais ont permis de varier la taille des caissons, le ratio d'enfouissement et les chemins de charge, en utilisant du sable dense et sature de type no.1 de l'Universite d'Aalborg. Dans cette etude, la capacite et le comportement des fondations avec caisson de succion soumises a des charges combinees ont ete etudies a partir des resultats des etudes experimentales. Des auteurs precedents avaient propose une relation lineaire entre le moment de capacite et la charge verticale; cependant cette relation ne correspondait pas avec les capacites observees dans cette presente etude. Alors, une expression modifee est proposee afin de decrire la capacite combinee en fonction de la capacite en tension et du facteur d'inclinaison. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: fondation avec caisson a succion, charge combinee, critere de rupture, capacite verticale en tension., Introduction Originally developed for the offshore oil and gas industry, bucket foundations are currently being used as a new solution for offshore wind turbines. Recent investigations of the maximum permissible [...]

Soil nailing has been used to upgrade substandard loose fill slopes in Hong Kong. Due to the possibility of static liquefaction failure, a typical design arrangement comprises a structural slope facing anchored by a grid of soil nails bonded into the in situ ground. Numerical analyses have been conducted to examine the influence of soil nail orientations on the behaviour of the ground nail-facing system. The results suggest that the use of steeply inclined nails throughout the entire slope could avoid global instability, but could lead to significant slope movement especially when sliding failure prevails, for instance, due to interface liquefaction. The numerical analyses also demonstrate that if only subhorizontal nails are used, the earth pressure exerted on the slope facing may cause uplift failure of the slope cover. To overcome the shortcomings of using soil nails at a single orientation, a hybrid nail arrangement comprising nails at two different orientations is proposed. The numerical analyses illustrate that the hybrid nail arrangement would limit slope movement and enhance the robustness of the system. Key words: soil nail, loose fill, slopes, static liquefaction, strain-softening, stability. Les clous de sol ont ete utilises pour ameliorer les pentes de sols pulverulents de qualite inferieure a Hong Kong. En raison de la possibilite de rupture en liquefaction statique, le concept typique comprend une face de pente structurale ancree par une grille de clous de sol liee dans le sol in situ. Des analyses numeriques ont ete realisees pour examiner l'influence de l'orientation du clou de sol sur le comportement du systeme sol-clou-face. Les resultats suggerent que l'utilisation de clous tres inclines dans la pente entiere pourrait permettre d'eviter l'instabilite globale, mais pourrait entramer des mouvements de pente significatifs particulierement lors de rupture en glissement, par exemple, lors de liquefaction a l'interface. Les analyses numeriques ont aussi demontre que si des clous semi-horizontaux sont utilises, lapression des terres exercee sur la face de la pente peut causer une rupture en soulevement du recouvrement de la pente. Pour contourner les limitations lors de l'utilisation de clous de sol dans une seule orientation, un arrangement hybride de clous, comprenant des clous dans deux orientations, est proposee. Les analyses numeriques illustrent que l'arrangement hybride de clous limiterait le mouvement de la pente et augmenterait la robustesse du systeme. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: clou de sol, sol pulverulent, pentes, liquefaction statique, amollissement, stabilite., Introduction Loose fill slopes in Hong Kong Prior to the establishment of the Geotechnical Control Office (renamed as Geotechnical Engineering Office in 1991) in 1977, many old loose fill slopes [...]

A novel reconstitution process is developed to reconstitute remoulded quick clay with comparable sensitivities to the sampled undisturbed material. This laboratory method is based on scaling some of the main in situ processes involved in the development of sensitivity in a natural quick clay. It is shown that high sensitivity can be regained in a sequence of scaled flocculated sedimentation stages followed by consolidation and leaching in a geotechnical centrifuge. The suggested approach is a promising method for fast reconstitution of sensitive clay samples for element and physical model testing in a geotechnical laboratory. Keywords: reconstitution, sensitivity, structure, quick clay, flocculation, leaching, geotechnical centrifuge. Un nouveau procede de reconstitution est developpe afin de reconstituer de l'argile sensible remaniee pour atteindre une sensibilite comparable a un echantillon de materiel intact. Cette methode de laboratoire est basee sur la reduction d'echelle de quelques procedes in situ principaux impliques dans le developpement de la sensibilite dans l'argile sensible naturelle. Il a ete demontre qu'une grande sensibilite peut etre regagnee par une sequence d'etapes de sedimentation avec floculant a petite echelle, suivie d'une consolidation et lixiviation dans une centrifugeuse geotechnique. L'approche suggeree est une methode prometteuse pour la reconstitution rapide d'echantillons d'argile sensible pour les essais en modele elementaire et physique dans un laboratoire de geotechnique. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: reconstitution, sensibilite, structure, argile sensible, floculation, lixiviation, centrifugeuse geotechnique., Introduction Sensitive marine clays cover a wide area of North America, Europe, and Asia. Recent quick-clay landslides in Norway and Sweden, which blocked major transportation links, demonstrate the hazards that [...]

This paper investigates the influence of geosynthetic encasement on the performance of stone columns floating in soft clay. It was found that with unencased columns the bearing capacity improvement is about 3.5 fold, but with geogrid encasement the improvement increases to 5 fold, where 60% of the column length is encased. With full-length encasement (i.e., 100%), the improvement is only about 3 fold. It is therefore evident that partially encased floating columns are superior to the fully encased ones. In contrast, with end-bearing stone columns, full-length encasement is reported to have exhibited better performance improvement than the partially encased ones. In the former case (floating columns), it is the bulge formation at a deeper depth that enhances the bearing capacity, while in the latter case (end-bearing columns), it is the stiffening effect of the encasement that enables the column to transmit the surcharge pressure onto the competent strata below. Key words: foundations in clay, floating stone columns, geogrid encasement, model tests. Cet article etudie l'influence d'un revetement de geosynthetique sur la performance de colonnes de pierre flottantes dans l'argile molle. Il a ete determine que pour des colonnes sans revetement, l'amelioration de la capacite portante est d'environ 3,5 fois, mais avec un revetement fait de geogrille l'amelioration augmente jusqu'a 5 fois, lorsque 60 % de la longueur de la colonne est recouverte. Lorsque la longueur totale est recouverte (c'est-a-dire 100 %), l'amelioration est de seulement environ 3 fois. Ainsi, il est evident que les colonnes flottantes partiellement recouvertes sont superieures aux colonnes completement recouvertes. Par contre, pour les colonnes de pierre a pointe portante, le revetement complet offre une meilleure amelioration de la performance que lorsque le revetement est partiel. Dans le premier cas (colonnes flottantes), c'est la formation d'un renflement en profondeur qui augmente la capacite portante, tandis que dans le deuxieme cas (colonnes a pointes portantes), c'est l'effet de rigidite offert par le revetement qui permet a la colonne de transmettre la pression de surcharge sur la couche de sol sous-jacente. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: fondations dans l'argile, colonnes de pierre flottantes, revetement en geogrille, essais modeles., Introduction Soft clay deposits with low strength and high compressibility often pose serious problems to geotechnical structures. Installing stone columns can significantly improve the performance of such weak soils (Greenwood [...]

Soil reinforcement is widely used in geotechnical engineering. While there are various means of accounting for the presence of soil reinforcement in limit analysis and limit equilibrium type calculations, these are often highly problem-specific. In this paper, a general means of incorporating soil reinforcement within numerical limit analysis calculations is presented. A key feature of this implementation is that the reinforcement is modelled 'in parallel' with the soil model, which allows the soil to flow past the reinforcement as might occur in soil nailing. To illustrate this, the 'discontinuity layout optimization' (DLO) numerical limit analysis procedure is used, and the efficacy of the approach is evaluated via application to reinforced slope problems involving rigid soil nails under plane strain conditions. The analyses are calibrated against a two-part wedge analysis method, as presented in British Standard BS 8006:1995 or AASHTO's LRFD bridge design specifications. It is shown that the DLO-based procedure produces identical results only when the two-part wedge collapse mechanism is prescribed in advance (achieved by artificially strengthening the soil except along pre-defined failure planes). A more critical mechanism is otherwise predicted, with the soil strength at collapse required to be approximately 10% higher than predicted by the two-part wedge method (or alternatively, soil nail lengths required to be approximately 20% greater). Key words: discontinuity layout optimization, limit analysis, soil nails, soil reinforcement, reinforced slope, verification. Le renforcement du sol est couramment utilise dans la pratique de la geotechnique. Malgre qu'il existe de nombreuses facons de considerer la presence de renforcement de sol dans les analyses limites et les calculs de type d'equilibre limite, celles-ci sont souvent tres specifiques pour chaque probleme. Dans cet article, on presente une methode generale pour inclure le renforcement du sol dans les calculs numeriques d'analyse limite. Une caracteristique cle de cette implantation est que le renforcement est modelise << en parallele >> avec le modele du sol, de facon a permettre au sol de s'ecouler au-dela du renforcement, tel qu'il pourrait se produire lors du clouage de sol. Pour illustrer ceci, la procedure d'analyse numerique<>(ODD) est utilisee, et l'efficacite de l'approche est evaluee par l'application a des problemes de pentes renforcees impliquant des clous de sol rigides soumis a des conditions de deformation plane. Les analyses sont calibrees a l'aide d'une methode d'analyse en coin a deux parties, tel que presente dans le standard britannique BS8006:1995 ou LRFD bridge design specifications de l'AASHTO. Il est demontre que la procedure basee sur l'ODD produit des resultats identiques seulement lorsque le mecanisme d'effondrement du coin a deux parties est prescrit a l'avance (realise en renforcant artificiellement le sol sauf le long des plans de rupture predefinis). Dans d'autres cas, un mecanisme plus critique est predit, ou la resistance du sol a la rupture doit etre environ 10 % superieure que celle predite par la methode du coin a deux parties (ou alternativement les longueurs des clous de sol doivent etre environ 20 % superieures). [Traduit par la Redaction] Mots-cles: optimisation de la disposition des discontinuites, analyse limite, clous de sol, renforcement du sol, renforcement de pente, verification., Introduction Soil reinforcement is a widely used technique in geotechnical engineering. To model the effects of soil reinforcement, various means by which traditional limit analysis or limit equilibrium analysis formulations [...]

In this study, anisotropic heterogeneous geotechnical fields are characterized using random field theory, in which five basic patterns of material anisotropy are simulated including isotropy, transverse anisotropy, rotated anisotropy, general anisotropy, and general rotated anisotropy. Theoretical formulations of scale of fluctuation as a function of directional angle are developed for the five basic patterns of anisotropy through modifications of the coordinate system. These formulations of scale of fluctuation are identical for different correlation structures. Correlation functions for the exponential and Gaussian correlation structures are also derived. The matrix decomposition method is then applied to generate anisotropic random fields. The generated random field correlated data are verified with two realizations of transverse anisotropy and general rotated anisotropy random fields. Test values of the sample mean, sample deviation, and scales of fluctuation in six directions match well with the prescribed values. This study provides a technique to characterize inherent geotechnical variability and anisotropy, which is required to realistically simulate complex geological properties in engineering reliability analysis and design. Key words: anisotropy, heterogeneity, random field, reliability analysis, spatial variability. Dans cette etude les champs geotechniques anisotropes et heterogenes sont caracterises a l'aide de la theorie du champ aleatoire, dans laquelle cinq formes de base d'anisotropie du materiel sont simulees, incluant l'isotropie, l'anisotropie transversale, l'anisotropie en rotation, l'anisotropie generale, et l'anisotropie generale en rotation. Des formulations d'echelle theoriques, en fonction de l'angle directionnel, sont developpees pour les cinq formes de base d'anisotropie en modifiant le systeme de coordonnees. Ces formulations d'echelle sont identiques pour differentes structures de correlation. La methode de decomposition des matrices est ensuite appliquee pour generer des champs aleatoires d'anisotropie. Les donnees correlees generees par le champ aleatoire sont verifiees par la realisation de deux champs aleatoires d'anisotropie transversale et d'anisotropie generale en rotation. Les valeurs d'essai de la moyenne de l'echantillon, de la deviation de l'echantillon et des echelles de fluctuation en six directions correspondent bien avec les valeurs prescrites. Cette etude offre une technique pour caracteriserlavariabilitegeotechnique inherente et l'anisotropie, qui estnecessaire pour simuler de facon realiste les proprietes geologiques complexes lors de l'analyse de fiabilite et de la conception en ingenierie. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: anisotropie, heterogeneite, champ aleatoire, analyse de fiabilite, variabilite spatiale., Introduction Properties of soils and rocks are heterogeneous in space and variable in magnitude (e.g., Vanmarcke 1977; DeGroot and Baecher 1993; Dasaka and Zhang 2012). Rock properties can be joint [...]

Subsea pipelines are becoming an increasingly significant element of offshore hydrocarbon developments as exploration moves into deep-water environments further from shore. During the lay process, pipelines are subject to small amplitude vertical and horizontal oscillations, driven by the sea state and lay vessel motions. Centrifuge model tests have been used to simulate these small-amplitude lay effects, with varying degrees of idealization relative to the real lay process. In the soft soils found in deep water, pipe embedment can exceed a diameter or more, thus significantly affecting the lateral pipe-soil interaction, axial resistance, and thermal insulation. In this paper, results from centrifuge model tests are used to calibrate a model for calculating the dynamic embedment of a subsea pipeline. The model uses elements of plasticity theory to capture the effects of combined vertical and horizontal loading, and incorporates the softening of the surrounding soil as it is remoulded due to the pipeline motions. Influences from the lay rate, lay geometry, and sea state are included in the calculation process. The model is compared with observed as-laid pipeline embedment data from field surveys at three different offshore sites. Using site-specific soil parameters obtained from in situ testing and idealized pipe loads and motions to represent the load and displacement patterns during offshore pipe- laying, respectively, the model is shown to capture well the final as-laid embedment measured in the field surveys. Key words: centrifuge modeling, clays, plasticity, offshore engineering, pipe-laying. Les pipelines en mer deviennent un element de plus en plus significatif des projets de developpement des hydrocarbures en mer, en raison de l'exploration qui se deplace dans des environnements d'eau profonde eloignes des cotes. Durant le processus de placement, les pipelines sont soumis a des oscillations verticales et horizontales de faible amplitude, causees par l'etat de la mer et les mouvements des equipements de placement. Des essais par centrifugeuse ont ete utilises pour simuler ces effets de placement a faible amplitude, en utilisant differents degres d'idealisation relativement au processus de placement reel. Dans les sols mous rencontres en eau profonde, le tuyau peut s'enfoncer d'un diametre ou plus, ce qui affecte de facon significative l'interaction laterale tuyau-sol, la resistance axiale et l'isolation thermique. Dans cet article, les resultats des essais par centrifugeuse sont utilises pour calibrer un modele servant a calculer l'enfoncement dynamique d'un pipeline en mer. Le modele utilise les elements de la theorie de plasticite pour integrer les effets des charges verticales et horizontales combinees, et inclus l'adoucissement du sol environnant cause par le remodelage du sol lors des mouvements du pipeline. Les effets du taux de placement, de la geometrie de placement et de l'etat de la mer sont inclus dans le processus de calcul. Le modele est compare a des donnees observees d'enfoncement de pipeline tel que place; ces donnees provenant de campagnes de terrain sur trois sites marins differents. L'utilisation de parametres du sol specifiques au site obtenus, via des essais in situ et des charges de tuyau et mouvements idealises pour representer respectivement les patrons de charges et deplacement, permet que le modele simule bien les mesures finales d'enfoncement obtenus dans les campagnes de terrain. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: modelisation par centrifuge, argiles, plasticite, ingenierie marine, placement de pipelines., Introduction As offshore hydrocarbon developments have advanced into deeper water, subsea pipelines have become a larger component of project cost. The as-laid embedment of a subsea pipeline is an important [...]

Long-term large deformation geohazards can impose excessive deformation on a buried pipeline. The ground displacement field may initiate pipeline deformation mechanisms that exceed design acceptance criteria with respect to serviceability requirements or ultimate limit states. The conventional engineering approach to define the mechanical performance of pipelines has been based on combined loading events for in-air conditions. This methodology may be conservative, as it ignores the soil effect that imposes geotechnical loads, and also provides restraint, on buried pipelines. The importance of pipeline-soil interaction and load-transfer mechanisms that may affect local buckling of buried pipelines is not well understood. A three-dimensional continuum finite element model, simulating the local buckling response of a buried pipe, using the software package ABAQUS/Standard was developed and calibrated. A comprehensive parametric study was previously conducted to investigate the effect of several parameters on local buckling response of pipelines buried in firm clay. A new strain criterion for local buckling of buried pipelines in firm clay through response surface methodology was developed. In this paper, the new criterion is compared with several existing in-air criteria to study the effect of soil restraint on the local buckling response of buried pipelines. The criterion developed in this study predicts greater characteristic critical strain capacity than in-air based criteria that highlights the influence of soil restraint. Key words: buried pipeline, soil confinement, local buckling, continuum finite element model, elastoplastic behaviour. Les risques geotechniques causant de grandes deformations sur le long terme peuvent imposer des deformations excessives sur un pipeline enfouis. Les deplacements du sol peuvent initier des mecanismes de deformation dans les pipelines qui excedent les criteres de conception acceptables en lien avec les conditions d'utilisation ou les etats limites ultimes. L'approche d'ingenierie conventionnelle pour definir la performance mecanique des pipelines est basee sur des evenements de chargement combines dans des conditions a l'air libre. Cette methodologie peut etre conservatrice puisqu'elle ignore les effets du sol, qui impose des charges geotechniques et aussi des restrictions sur les pipelines enfouis. L'importance de l'interaction pipeline-sol et des mecanismes de transfert de charge qui peuvent affecter le flambage local de pipeline enfouis n'est pas bien comprise. Un modele par elements finis a continuum en trois dimensions a ete developpe, et ensuite calibre, a l'aide du logiciel ABAQUS/Standard dans le but de simuler le flambage local d'un pipeline enfouis. Une etude parametrique comprehensive a ete realisee auparavant pour etudier les effets de differents parametres sur le comportement en flambage local de pipelines enfouis dans de l'argile ferme. Un nouveau critere de deformation decrivant le flambage local de pipelines enfouis dans de l'argile ferme a ete developpe par la methodologie de la reponse de surface. Dans cet article, le nouveau critere est compare a plusieurs criteres a l'air libre existants afin d'etudier l'effet de la restriction causee par le sol sur le flambage local de pipelines enfouis. Le critere developpe dans cette etude predit une capacite de deformation caracteristique critique plus grande que les criteres a l'air libre, ce qui demontre l'influence de la restriction causee par le sol. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : pipeline enfouis, confinement par le sol, flambage local, modele par element finis a continuum, comportement elastoplastique., Background Buried pipelines can traverse hundreds of kilometres of terrains with varied environmental and geotechnical conditions. Along specific route corridors, the pipeline system may experience long-term large-scale ground movement because [...]

Long-term large deformation geohazards can impose excessive deformation on a buried pipeline. The ground displacement field may initiate pipeline deformation mechanisms that exceed design acceptance criteria with respect to serviceability requirements or ultimate limit states. The conventional engineering approach to define the mechanical performance of pipelines has been based on combined loading events for in-air conditions. This methodology may be conservative, as it ignores the soil effect that imposes geotechnical loads, and also provides restraint, on buried pipelines. The importance of pipeline-soil interaction and load-transfer mechanisms that may affect local buckling of buried pipelines is not well understood. A threedimensional continuum finite element model, simulating the local buckling response of a buried pipe, using the software package ABAQUS/Standard was developed and calibrated. A comprehensive parametric study was previously conducted to investigate the effect of several parameters on local buckling response of pipelines buried in firm clay. A new strain criterion for local buckling of buried pipelines in firm clay through response surface methodology was developed. In this paper, the new criterion is compared with several existing in-air criteria to study the effect of soil restraint on the local buckling response of buried pipelines. The criterion developed in this study predicts greater characteristic critical strain capacity than in-air based criteria that highlights the influence of soil restraint. Key words: buried pipeline, soil confinement, local buckling, continuum finite element model, elastoplastic behaviour. Les risques geotechniques causant de grandes deformations sur le long terme peuvent imposer des deformations excessives sur un pipeline enfouis. Les deplacements du sol peuvent initier des mecanismes de deformation dans les pipelines qui excedent les criteres de conception acceptables en lien avec les conditions d'utilisation ou les etats limites ultimes. L'approche d'ingenierie conventionnelle pour definir la performance mecanique des pipelines est basee sur des evenements de chargement combines dans des conditions a l'air libre. Cette methodologie peut etre conservatrice puisqu'elle ignore les effets du sol, qui impose des charges geotechniques et aussi des restrictions sur les pipelines enfouis. L'importance de l'interaction pipeline-sol et des mecanismes de transfert de charge qui peuvent affecter le flambage local de pipeline enfouis n'est pas bien comprise. Un modele par elements finis a continuum en trois dimensions a ete developpe, et ensuite calibre, a l'aide du logiciel ABAQUS/Standard dans le but de simuler le flambage local d'un pipeline enfouis. Une etude parametrique comprehensive a ete realisee auparavant pour etudier les effets de differents parametres sur le comportement en flambage local de pipelines enfouis dans de l'argile ferme. Un nouveau critere de deformation decrivant le flambage local de pipelines enfouis dans de l'argile ferme a ete developpe par la methodologie de la reponse de surface. Dans cet article, le nouveau critere est compare a plusieurs criteres a l'air libre existants afin d'etudier l'effet de la restriction causee par le sol sur le flambage local de pipelines enfouis. Le critere developpe dans cette etude predit une capacite de deformation caracteristique critique plus grande que les criteres a l'air libre, ce qui demontre l'influence de la restriction causee par le sol. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: pipeline enfouis, confinement par le sol, flambage local, modele par element finis a continuum, comportement elastoplastique., Background Buried pipelines can traverse hundreds of kilometres of terrains with varied environmental and geotechnical conditions. Along specific route corridors, the pipeline system may experience long-term large-scale ground movement because [...]

The design approaches to prefabricated vertical drains (PVDs) for different geotechnical and geoenvironmental engineering applications involve converting the PVD's rectangular band shape to an equivalent circular shape to simplify the analytical analysis. Several equivalent diameter equations for PVDs are available in the literature. However, these equations produce different equivalent diameters and no definitive recommendation is available regarding their validity. The aim of this study is to assess numerically the validity of these equations and identify the most appropriate one for use in design. Key words: consolidation, drain, geosynthetic, pre-loading, prefabricated vertical drains (PVD). Les approches de conception de drains verticaux prefabriques (DVP) pour differentes applications geotechniques et geoenvironnementales impliquent qu'il faut convertir le perimetre rectangulaire du DVP en une forme circulaire equivalente afin de simplifier l'analyse analytique. Plusieurs equations de diametre equivalent pour les DVP sont disponibles dans la litterature. Cependant, ces equations produisent differentes valeurs de diametre equivalent et aucune recommandation n'est exprimee par rapport a leur validite. L'objectif de cette etude est d'evaluer numeriquement la validite de ces equations, et d'identifier celle qui est la plus appropriee pour la conception. Mots-cles : consolidation, drain, geosynthetique, prechargement, drains verticaux prefabriques (DVP). [Traduit par la Redaction], Introduction A prefabricated vertical drain (PVD) is a rectangular band-shaped composite geosynthetic drain consisting of a polymeric inner core with formed flow path grooves on both sides and an outer [...]

Recently, considerable efforts have been made in the attempt to map quick clay areas using electrical resistivity measurements. However there is a lack of understanding regarding which soil parameters control the measured resistivity values. To address this issue, inverted resistivity values from 15 marine clay sites in Norway have been compared with basic geotechnical index properties. It was found that the resistivity value is strongly controlled by the salt content of the pore fluid. Resistivity decreases rapidly with increasing salt content. There is also a relatively clear trend of decreasing resistivity with increasing clay content and plasticity index. Resistivity values become very low ([approximately equal to]5 Ω * m) for high clay content (>50%), medium- to high-plasticity ([I.sub.p] ≅ 20%) materials with salt content values greater than about 8 g/L (or corresponding remoulded shear strength values greater than 4 kPa). For the range of values studied, there is poor correlation between resistivity and bulk density and between resistivity and water content. The data studied suggest that the range of resistivity values corresponding to quick clay is 10 to 100 Ω*m, which is consistent with other published limits. A comparison is made between two-dimensional electrical resistivity tomography (ERT) and resistivity cone penetration test (RCPTU) data for two of the sites and the two sets of data show similar trends and values irrespective of scale effect. Key words: marine clay, quick clay, geophysics, resistivity, laboratory testing, Norway. Recemment, des efforts considerables ont ete deployes dans le but de cartographier les zones d'argile sensible a l'aide de mesures de resistivite electrique. Cependant, on ne comprend pas encore bien quels parametres des sols controlent les mesures de resistivite obtenues. Pour remedier a cette situation, des valeurs de resistivite obtenues sur 15 sites d'argile marine en Norvege ont ete comparees aux proprietes geotechniques de base. Il a ete determine que la valeur de la resistivite est fortement controlee par le contenu en sel du fluide interstitiel. La resistivite diminue rapidement lorsque le contenu en sel augmente. On observe aussi une tendance claire a la diminution de la resistivite lorsque le contenu en argile et l'indice de plasticite augmentent. Les valeurs de resistivite deviennent tres faibles ([aproximadante igual a]5 Ω*m) pour des teneurs en argile elevees (>50%), pour des materiaux ayant une plasticite moyenne a elevee ([I.sub.p] ([aproximadante igual a] 20%) avec des valeurs de contenu en sel superieures a environ 8 g/L (ou des valeurs de resistance au cisaillement remoulee correspondantes superieures a 4 kPa). Pour la gamme de valeurs etudiees, la correlation entre la resistivite et la masse volumique apparente, et entre la resistivite et la teneur en eau, est faible. Les donnees etudiees suggerent que la gamme de valeurs de resistivites correspondant a l'argile sensible est de 10 a 100 Ω*m, ce qui concorde avec d'autres limites publiees. Une comparaison est presentee entre les donnees de tomographie en resistivite electrique (ERT) a deux dimensions et l'essai de resistivite de penetration au cone (RCPTU) pour deux sites, et les deux series de donnees demontrent des tendances similaires et des valeurs ne tenant pas compte de l' effet d' echelle. Mots-cles: argile marine, argile sensible, geophysique, resistivite, essais en laboratoire, Norvege. [Traduit par la Redaction], Introduction In recent years considerable efforts have been made in Norway and Sweden with respect to mapping of quick clay formations using combined geotechnical and geophysical methods. Although it was [...]

The microstructure of oil sand samples extracted at a depth of 75 m from the estuarine Middle McMurray Formation (Alberta, Canada) has been investigated using high resolution three-dimensional (3D) X-ray microtomography (µ CT) and cryo scanning electron microscopy (CryoSEM). µCT images evidenced some dense areas composed of highly angular grains surrounded by fluids, which are separated by larger pores full of gas. In dense areas, 3D image analysis provided porosity values comparable with in situ log data and macroscopic laboratory determinations, showing that they are representative of intact states. µCT hence provided some information on the morphology of the cracks and disturbance created by gas expansion. The CryoSEM technique, in which the sample is freeze fractured within the SEM chamber prior to observation, provided pictures in which the (frozen) bitumen clearly appears between the sand grains. No evidence of the existence of a thin connate water layer between grains and the bitumen, frequently mentioned in the literature, has been obtained. Bitumen appears to strongly adhere to the grains, with some grains being completely coated. The curved shape of some bitumen menisci suggests a bitumen wet behaviour. Key words: oil sand, microstructure, X-ray microtomography, cryo scanning electron microscopy, core disturbance, bitumen. La microstructure d'echantillons de sables bitumineux extraits a une profondeur de 75 m dans la formation d'estuaire McMurray (Alberta, Canada) a ete etudiee par microtomographie ([micron]CT) par rayons-X en trois dimensions (3D) a haute resolution, et par cryo-microscopie electronique a balayage (CryoMEB). Les images de [micron]CT ont mis en evidence des zones denses composees de grains tres angulaires entoures de fluides et separes par des grands pores contenant du gaz. L'analyse d' image en 3D des zones denses a fourni des valeurs de porosite compatibles avec des donnees de forage in situ et des determinations macroscopiques au laboratoire, ce qui demontre qu'elles sont representatives des etats intacts. La [micron]CT offer ainsi des informations sur la morphologie des fissures et des perturbations crees par l'expansion des gaz. La technique de CryoMEB, dans laquelle l'echantillon est fracture a l'etat congele a l'interieur de la chambre du MEB avant l'observation, permet d'obtenir des images ou le bitume (congele) apparait clairement entre les grains de sable. Aucune evidence de l' existence d' une fine couche d' eau connee entre les grains et le bitume, frequemment mentionnee dans la bibliographie, n' est obtenue. Le bitume semble adherer fortement aux grains, et certains grains sont completement enrobes. La forme courbe de certains menisques de bitume suggere que le bitume a un comportement mouillant. Mots-cles: sable bitumineux, microstructure, microtomographie par rayons-x, cryo-microscopie electronique a balayage, perturbation de la carotte, bitume. [Traduit par la Redaction], Introduction Unconventional hydrocarbon resources (heavy oil, extra heavy oil, and bitumen) are trapped mainly in sand and sandstone reservoirs in Western Canada and Eastern Venezuela basins. The laboratory characterization of [...]

This paper describes the results of an experimental investigation on the behaviour of a lightly grouted loose medium sand under both monotonic and cyclic loading. The experimental programme in the present study was carried out on both untreated and treated sand specimens stabilized with a silica-based grout, and comprises isotropic triaxial compression tests equipped with bender elements, drained triaxial monotonic shearing tests, and undrained cyclic tests in a simple shear (SS) apparatus. The results highlight that the weak cementation level induced by chemical treatment was sufficient to moderately increase small-strain stiffness and stress-dilatancy of the grouted sand during drained monotonic shear. A small cohesion intercept was observed in the analyzed failure envelope, while cyclic liquefaction resistance exhibited a much more significant increase, with a different pattern of behaviour between low and high stress levels. Finally, undrained cyclic SS test results evidenced that silicate grout employed in this research improves undrained cyclic shear strength in a manner similar to densification of the same material up to a density index of approximately 75%. Key words: lightly grouted sand, silica-based grout, laboratory study, monotonic and cyclic loading. Cet article decrit les resultats d'une etude experimentale sur le comportement d'un sable moyen lache legerement cimente, soumis a des charges monotoniques et cycliques. Le programme experimental de cette etude a ete realise sur des echantillons de sable stabilises avec un coulis a base de silice, non traites et traites, et comprenait des essais de compression triaxiaux equipes avec des elements flechisseurs, des essais de cisaillement monotoniques triaxiaux draines, ainsi que des essais cycliques non draines dans un appareil de cisaillement simple (CS). Les resultats demontrent que le faible niveau de cimentation cause par le traitement chimique etait suffisant pour augmenter de facon moderee la rigidite a faible deformation et la dilatance en contrainte du sable cimente durant le cisaillement monotonique draine. L'enveloppe de rupture analysee comporte un faible ordonne a l' origine de cohesion, tandis que la resistance a la liquefaction cyclique demontre une augmentation significativement plus grande, avec un comportement de type different entre les niveaux de contraintes basses et elevees. Finalement, les resultats des essais en CS non draines soulignent que le coulis de silicate utilise dans cette etude ameliore la resistance au cisaillement cyclique non drainee de maniere similaire a la densification d'un meme materiau jusqu'a un indice de densite d'approximativement 75 %. Mots-cles : sable legerement cimente, coulis a base de silicate, etude en laboratoire, chargement cyclique et monotonique. [Traduit par la Redaction], Introduction Chemical grouting is a well-established geotechnical process for impermeabilization and strengthening of the ground, with numerous applications in both mining and civil engineering practice. Applications comprise (Littlejohn 1993; Rawlings [...]

This paper presents the findings of a laboratory investigation on the characterization of recycled crushed brick when blended with recycled concrete aggregate and crushed rock for pavement sub-base applications. The engineering properties of the crushed brick blends were compared with typical state road authority specifications in Australia for pavement sub-base systems to ascertain the potential use of crushed brick blends in these applications. The experimental programme included particle-size distribution, modified Proctor compaction, particle density, water absorption, California bearing ratio (CBR), Los Angeles abrasion, pH, organic content, and repeated load triaxial tests. Laboratory tests were undertaken on mixtures of 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, and 50% crushed brick blended with recycled concrete aggregate or crushed rock. The research indicates that up to 25% crushed brick could be safely added to recycled concrete aggregate and crushed rock blends in pavement sub-base applications. The repeated load triaxial test results on the blends indicate that the effects of crushed brick content on the mechanical properties in terms of permanent deformation and resilient modulus of both the recycled concrete aggregate and crushed rock blends were marginal compared to the effects on dry density and moisture content. Key words: crushed brick, pavement, sub-base, repeated load triaxial, resilient modulus. Cet article presente les resultats d'une etude en laboratoire sur la caracterisation de briques concassees recyclees qui sont melangees avec un agregat de beton recycle et de roches concassees pour des applications de base de fond des chaussees. Les proprietes d'ingenierie des briques melangees et concassees ont ete comparees avec les specifications typiques de systemes de bases de fond de chaussees pour les routes provinciales en Australie, dans le but d'identifier le potentiel d'utilisation des briques melangees et concassees pour ces applications. Le programme experimental inclus la distribution granulometrique, la compaction selon le Proctor modifie, la densite des particules, l'absorption de l'eau, le ratio de capacite portante de Californie (CBR), l'abrasion Los Angeles, le pH, le contenu en matiere organique et les essais triaxiaux a charges repetees. Les essais en laboratoire ont ete realises sur des melanges contenant 10, 15, 20, 25, 30, 40 et 50 % de briques concassees melangees avec l'agregat de beton recycle ou la roche concassee. La recherche indique que jusqu'a 25 % de briques concassees peut etre ajoute de facon securitaire au melange d'agregat de beton recycle et de roches concassees pour des applications de base de fond des chaussees. Les resultats des essais triaxiaux a charges repetees realises sur les melanges indiquent que les effets du contenu en briques concassees sur les proprietes mecaniques, en termes de deformation permanente et du module de resilience des melanges d' agregat de beton recycle et de roches concassees, sont marginaux comparativement aux effets sur la densite seche et la teneur en humidite. Mots-cles : brique concassee, chaussee, base de fond, essai triaxial a charge repetee, module de resilience. [Traduit par la Redaction], Introduction The modern world generates large amounts of waste, which imposes a lot of pressure on the environment. Most of the wastes are produced by construction and demolition sectors. Construction [...]

This paper presents a newly developed optimization simulation model for fleet selection for earthmoving operations. Global positioning system (GPS) data is used to build and update in near real time the developed model. The model is designed to assist contractors in selecting equipment fleet configurations for earthmoving operations; taking into consideration: (1) uncertainties associated with a set of quantitative variables that represent loading, hauling, and dumping duration, as well as, project direct and indirect cost; (2) availability of resources to contractors; (3) project cost and (or) time constraints; (4) project indirect cost; and (5) scope of work. The model allows contractors to assess the risk associated with the cost of the reconfigured fleet formations. The model has been implemented using commercial simulation software along with graphical user interface (GUI) module which was developed to incorporate the collected GPS data with the optimization simulation system. A commercial web based system is used to track the truck equipped with GPS in near real time. The system was rented during the period of conducting this research work. The developed model was applied to a construction project located in the west end of Montreal to demonstrate its use in optimizing earthmoving operations during construction. Key words: earth moving, excavator, GPS, optimization-simulation, fleet selection. Cet article presente un nouveau modele de simulation d'optimisation pour la selection d'un parc d'equipements pour les operations de terrassement. Les donnees GPS sont utilisees pour batir et mettre a jour en temps quasi reel le modele developpe. Le modele est concu pour aider les entrepreneurs a configurer le parc d'equipements des operations de terrassement; il tient compte de (1) les incertitudes associees a un ensemble de variables quantitatives qui representent la duree de chargement, de transport et de dechargement ainsi que les couts directs et indirects du projet, (2) la disponibilite des resources des entrepreneurs, (3) le cout de projet et (ou) les contraintes de temps, (4) le cout indirect du projet et (5) l'etendue des travaux. Le modele permet aux entrepreneurs d'evaluer le risque associe au cout de la reconfiguration des parcs d'equipements. Le modele a ete implante en utilisant un logiciel commercial de simulation jumele a un module d'interface graphique (GUI) developpe pour incorporer les donnees GPS colligees au systeme de simulation de l'optimisation. Un systeme commercial base sur l'Internet est utilise pour suivre le camion muni d'un GPS en temps quasi reel. Le systeme a ete loue pour le temps requis pour effectuer le present travail de recherche. Le modele developpe a ete utilise dans un projet de construction situe dans l'Ouest de Montreal afin de demontrer son utilisation dans l'optimisation des operations de terrassement durant la phase de construction. Mots-cles : terrassement, excavateur, GPS, optimisation-simulation, selection d'un parc d'equipements. [Traduit par la Redaction], 1. Introduction Determining the most economical selection of fleet configuration is a complex process that relies on many factors including equipment availability, conditions of haul-roads, equipment performance, travel time, etc. [...]

The finite element method (FEM) has become a standard tool for solving complex problems in geotechnical engineering. Many different advanced constitutive models for fine-grained soils have been developed in recent years, which can consider various phenomena of soil. Generally, the number of constitutive parameters increases with phenomena incorporated in the model, and their determination is one of the key issues in numerical modeling in geotechnics. Normally, experimental data, experience, and back analyses based on engineering judgment are used to arrive at appropriate input parameters for a particular model. However, this procedure is not always satisfactory, especially when the number of required input parameters is large. In this paper, a population-based algorithm has been used to determine the constitutive parameters for a geotechnical boundary value problem, namely a floating stone column foundation under an embankment. Measurements of surface settlements and excess pore-water pressures at different depths are available for calibration. A subsequent statistical assessment of the calibration results is followed to assess the quality of the identified parameters in dependency of the different set of measurements evaluated. As a major result of this research, measures of the utility and reliability of the constitutive models for further predictive computations can be estimated. Key words: numerical modeling, clays, constitutive relations, creep, field instrumentation, ground improvement. La methode par elements finis (MEF) est devenue un outil standard pour solutionner des problemes complexes en genie geotechnique. Plusieurs modeles constitutifs avances differents, pour des sols a granulometrie fine et pouvant considerer des phenomenes varies dans les sols, ont ete developpes dans les dernieres annees. Generalement, le nombre de parametres constitutifs augmente selon les phenomenes incorpores dans le modele, et leur determination est un probleme important relie a la modelisation numerique en geotechnique. Normalement, les donnees experimentales, l'experience et les retro- analyses basees sur un jugement d'ingenierie sont utilisees pour arriver aux parametres d'entree appropries pour un modele donne. Cependant, cette procedure n'est pas toujours satisfaisante, particulierement lorsque le nombre de parametres d' entree requis est grand. Dans cet article, un algorithme base sur la population a ete utilise pour determiner les parametres constitutifs d'un probleme de valeur frontiere en geotechnique, soit une fondation faite d'une colonne en pierre flottante sous un remblai. Des mesures des tassements de surface et de la pression interstitielle excessive a differentes profondeurs sont disponibles pour le calibrage. Une analyse statistique subsequente des resultats du calibrage est realisee pour evaluer la qualite des parametres identifies en dependance aux differents ensembles de donnees evalues. Un resultat majeur de cette recherche est la possibilite d'estimer les mesures de l'utilite et de la fiabilite des modeles constitutifs pour des calculs predictifs supplementaires. Mots-cles : modelisation numerique, argiles, relations constitutives, fluage, instrumentation de terrain, amelioration du sol. [Traduit par la Redaction], Introduction There is an increasing demand for the application of advanced numerical methods in geotechnical engineering. Existing commercial finite element (FE) codes provide many different types of constitutive models to [...]

The factors that may affect short-term leakage through composite liners are examined. It is shown that the leakage through composite liners is only a very small fraction of that expected for either a geomembrane (GM) or clay liner (CL) alone. However, the calculated leakage through holes in a GM in direct contact with a clay liner is typically substantially smaller than that actually observed in the field. It is shown that calculated leakage taking account of typical connected wrinkle lengths observed in the field explains the observed field leakage through composite liners. Provided that care is taken to avoid excessive connected wrinkle lengths, the leakage through composite liners is very small compared to a typical GM or CL alone. It is shown that the leakage through composite liners with a geosynthetic clay liner (GCL) is typically much less than for composite liners with a compacted clay liner (CCL). Finally, factors that will affect long-term leakage through composite liners are discussed. It is concluded that composite liners have performed extremely well in field applications for a couple of decades and that recent research both helps understand why they have worked so well and provides new insight into issues that need to be considered to ensure excellent long- term liner performance of composite liners--especially for applications where the liner temperature can exceed about 35°C. Key words: leakage, composite liner, geosynthetic clay liner, geomembrane, landfill, municipal solid waste, lagoons. Les facteurs qui peuvent influencer a court terme les fuites a travers les etancheites composites sont examines. On demontre que les fuites a travers ce type d'etancheite sont moindres que celles anticipees pour une geomembrane (GM) ou une couche d'argile (CA) seule. Toutefois, les fuites calculees pour les defauts dans une GM mise en contact direct avec une CA sont typiquement beaucoup plus petites que celles observees sur le terrain. On montre que la contribution des fuites calculee en tenant compte de la longueur typique de plis raccordes entre eux explique l' ampleur des fuites observees sur le terrain pour de telles etancheites composites (GM et CA). Lorsque l'on reduit la presence de longueurs excessives de plis raccordes, les fuites a travers les etancheites composites peuvent s'averer tres faibles lorsque comparees a celles des GM ou CA utilizees seules. Il est aussi demontre que les fuites a travers les etancheites composites comportant un geosynthetique bentonique (GSB) sont typiquement bien moindres que pour les etancheites composites avec une couche d'argile compactee (CAC). Finalement, on discute des facteurs qui affectent les fuites a long terme a travers les etancheites composites. Les travaux montrent que ces etancheites composites se sont tres bien comportes sur le terrain depuis deux decennies, et que les recherches recentes aident a comprendre les raisons qui expliquent ces bonnes performances. Les etudes fournissent aussi une nouvelle perception des aspects qui doivent etre consideres pour assurer une excellente performance a long terme des etancheites composites, particulierement dans le cas ou la temperature peut exceder 35°C. Mots-cles : fuites, etancheites composites, geosynthetique bentonique, geomembrane, site d'enfouissement, dechets solides municipaux, lagons., Introduction Composite liners are comprised of a geomembrane (GM) over a clay liner. Typically the clay liner (CL) will be either a compacted clay liner (CCL) or a geosynthetic clay [...]

A new apparatus is described that measures interparticle friction between sand-sized grains over relatively large displacements and also under immersion in a fluid. Its relatively simple design allows the key calibrations to be checked by statics. An analysis of the geometry of simple spherical particle contacts and the forces at those contacts revealed that there are strict constraints on the permissible stiffness of the interparticle friction apparatus to avoid stick-slip behaviour. Tests on ball bearings gave highly repeatable data, while others on glass ballotini revealed a significant effect of ambient humidity on the data obtained. The interparticle friction was found to increase with the roughness of the ballotini. Immersion in water increased the interparticle friction slightly for both the ballotini and quartz sand particles, while immersion in oil reduced the friction considerably for the quartz sand, especially at higher contact force levels. Key words: friction, nonconforming contact, yield surface, calibration, stiffness. Cet article decrit un nouvel appareil servant a mesurer la friction interparticules entre des grains de taille semblable au sable sur des deplacements relativement grands et immerges dans un fluide. Sa conception relativement simple permet de valider les calibrages cles a l'aide de methodes statistiques. Une analyse de la geometrie des contacts entre des particules spheriques simples et des forces a ces points de contact a revele qu'il existe des contraintes strictes a propos de la rigidite permise de l'appareil de friction interparticules pour eviter un comportement de collage-glissement. Des essais realises sur des roulements a bille ont donne des resultats tres repetables, tandis que ceux realises sur des ballotinis en verre ont demontre que l'humidite ambiante a un effet significatif sur les resultats obtenus. La friction interparticules augmente avec l'augmentation de la rugosite du ballotini. L'immersion dans l'eau augmente un peu la friction interparticules autant pour le ballotini et les particules de sable de quartz, tandis que l'immersion dans l'huile reduit de facon considerable la friction pour le sable de quartz, particulierement a des niveaux de force de contact eleves. Mots-cles : friction, contact non conforme, surface elastique, calibrage, rigidite. [Traduit par la Redaction], Introduction The dependence of interparticle friction on properties of particles, such as roughness, Young's modulus, and hardness, has only rarely been addressed in detail in previous research, although some attention [...]

The application of electro-osmosis (EO) for stabilizing soft clays is receiving more attention in geotechnical engineering. When the application of traditional ground improvement techniques, such as surcharge, pre-loading, wick drains, and vacuum pre-loading, is not appropriate for a particular situation, innovative techniques such as electro-osmosis need to be considered. Although the effectiveness of electro-osmosis has been widely demonstrated in many field applications, geotechnical engineers are still hesitant to apply electro-osmosis due to unknown effects such as electro-chemical changes, which could not be accounted for in the design. This paper presents a design of an electro-osmotic triaxial testing apparatus suitable for electro-osmotic treatment of soft clays and for measuring electro-osmotic permeability and generated pore-water pressure, as well as a testing procedure that accounts for the contribution of electro- chemical changes in the improvement of soil properties. A series of electro-osmotic triaxial tests with various initial stresses and boundary conditions were conducted and the results are presented in the paper. Key words: electro-osmosis, electro-osmotic stabilization, electro-osmotic permeability, electro-osmotic triaxial testing, electro-osmotic consolidation, stabilization of soft clay. L'application de l'electro-osmose (EO) pour la stabilisation des argiles molles retient de plus en plus l'attention en geotechnique. Lorsque l'application de techniques traditionnelles pour l'amelioration du sol n'est pas appropriee pour une situation donnee, comme le pre-chargement, la surcharge, les drains capillaires et le pre-chargement sous vide, des techniques innovatrices comme l'electro-osmose doivent etre considerees. Meme si l'efficacite de l'electro-osmose a ete largement demontree pour plusieurs applications sur le terrain, les ingenieurs en geotechnique sont hesitants a l'appliquer en raison des effets peu connus comme les changements electrochimiques qui pourraient ne pas avoir ete consideres lors de la conception. Cet article presente la conception d'un appareil d'essai triaxial a l'electro-osmose qui permet le traitement electro-osmotique des argiles molles, de mesurer la permeabilite electro-osmotique et la pression interstitielle generee, ainsi qu'une procedure d' essai qui considere la contribution des variations electrochimiques dans l'amelioration des proprietes des sols. Une serie d'essais triaxiaux ont ete realises avec differentes contraintes initiales et conditions frontieres, et les resultats sont presentes dans l'article. Mots-cles : electro-osmose, stabilisation electro-osmotique, permeabilite electro- osmotique, essais triaxiaux electro-osmotiques, consolidation electro-osmotique, stabilisation de l'argile molle. [Traduit par la Redaction], Introduction Electro-osmosis (EO) is the flow of pore fluid in porous media when an external electrical gradient is applied and the flow rate depends on the coefficient of electro-osmotic permeability, [...]

Cellular structures are efficient technological solutions for rockfall protection. A multi-scale approach is used to develop a cellular rockfall protection structure model for engineering purposes. The macroscopic structure is composed of mesoscale individual layers made up of rocky particles contained in wire netting cages, fine granular material, and a reinforced embankment. Simple constitutive models were developed for the different mesoscale layers of the structure. Information is gathered from experiments at the layer scale to calibrate the parameters of the constitutive models. The capacities of the model are evaluated by comparisons between simulations and impact experiments on small structures. Despite quantitative differences, the comparative analysis highlights that the structure model can account for the main physical mechanisms occurring during the impact on sandwich structures. This analysis also emphasizes the model's applicability for engineering purposes. Key words: multi-scale modelling, rockfall, protective structures, design, impact modelling, cellular structures, gabions. Les structures cellulaires sont une solution technologique efficace pour la protection contre les eboulements. Une approche multi-echelles est utilisee pour developper un modele de structures cellulaires pour la protection contre les eboulements pour des fins d'ingenierie. La structure macroscopique est constituee de couches individuelles a l'echelle meso faites de particules rocheuses contenues dans des cages de fils metalliques, du materiel granulaire fin et un remblai renforce. Des modeles constitutifs simples ont ete developpes pour les differentes couches a l'echelle meso de la structure. Des donnees provenant d'essais realises a l'echelle de la couche ont ete utilisees pour calibrer les parametres des modeles constitutifs. Les capacites du modele sont evaluees en comparant les resultats des simulations a ceux des essais sur des petites structures. Malgre les differences au niveau quantitatif, l'analyse comparative revele que le modele de structure peut simuler les principaux mecanismes physiques se produisant lors d'impacts sur des structures etagees. Cette analyse demontre aussi l'applicabilite du modele pour des fins d'ingenierie. Mots-cles: modelisation multi-echelle, eboulement, structures de protection, conception, modelisation des impacts, structures cellulaires, gabions. [Traduit par la Redaction], Introduction In the field of civil engineering, soil structures are sometimes designed to withstand localized impact loadings resulting from projectiles, vehicle crashes or falling rocks. In the case of falling [...]

This paper presents centrifuge model test data that relate to the problem of tunneling beneath driven or jacked end-bearing piles in sand. The centrifuge model consisted of a tunnel and two piles and allowed for the acquisition of subsurface digital images throughout the tests. Soil and pile displacements were measured using particle image velocimetry and close-range photogrammetry techniques. The piles were jacked into the ground in-flight prior to tunnel volume loss to obtain ground stress profiles representative of conditions around driven or jacked piles. Patterns of displacements and calculated soil strains are presented to illustrate mechanisms of displacement and soil behavior. The measured soil and pile displacements are compared against greenfield test measurements. The results indicate that driving the piles significantly alters greenfield conditions and that greenfield displacements should not be used as an input for analytical tunnel-soil-pile interaction analyses for driven or jacked piles. Large pile displacements were observed to occur suddenly in the tests, illustrating the brittle nature of the soil in the areas affected by pile installation. A relationship between relative pile-tunnel location and the volume loss at which large pile displacements occurred is presented, which provides useful guidance to tunnel design engineers. Key words: tunnel, pile, sand, centrifuge, displacement mechanism, strain. Cet article presente des donnees d'essais en centrifuge modelisant le creusage de tunnels sous des pieux a pointe portante fonces ou a verin dans du sable. Le modele de centrifuge consiste en un tunnel et deux pieux et permet l'acquisition d'images digitales sous la surface pendant toute la duree des essais. Les deplacements du sol et des pieux ont ete mesures a l'aide des techniques d'images velocimetriques des particules et de photogrammetrie rapprochee. Les pieux ont ete installes avec un verin dans le sol en vol avant la perte de volume du tunnel afin d'obtenir les profils de contrainte du sol representatifs des conditions autour des pieux fonces ou a verin. Les patrons des deplacements et les deformations du sol calculees sont presentees afin d'illustrer les mecanismes de deplacement et le comportement du sol. Les deplacements mesures du sol et du pieu sont compares a des mesures sur un sol naturel vierge. Les resultats indiquent que le foncage des pieux altere significativement les conditions naturelles du sol et que les deplacements du sol naturel ne devraient pas etre utilises comme donnees de base pour les analyses analytiques des interactions tunnel-sol-pieu pour des pieux fonces ou a verin. On a observe que des grands deplacements des pieux se produisent de facon soudaine durant les essais, ce qui illustre la nature fragile du sol dans les zones affectees par l'installation des pieux. Une relation entre l'emplacement relatif pieu- tunnel et la perte de volume a laquelle les grands deplacements des pieux se sont produits est presentee, et ainsi offre des informations utiles pour les ingenieurs qui concoivent des tunnels. Mots-cles : tunnel, pieu, sable, centrifuge, mecanisme de deplacement, deformation. [Traduit par la Redaction], Introduction Urban development inevitably involves the construction of tunnels, be it small-scale for water and waste, or large-scale for transportation purposes. The estimation of ground displacements under greenfield conditions (just [...]