Development of a new calibration chamber for conducting cone penetration tests in unsaturated soils.

A calibration chamber has been developed to conduct laboratory-controlled cone penetration tests in unsaturated soils. The chamber allows independent application of lateral and vertical pressures to an unsaturated soil specimen. Horizontal pressure is applied by cell water pressure pushing on a rubber membrane enclosing the specimen, while vertical pressure is maintained by a hydraulic loading ram at the base of the specimen. Suction is controlled using the axis-translation technique. Air pressure is applied to the top of the chamber where it spreads uniformly across the top of the specimen. Pore-water pressure is applied through eight high air-entry value porous disks embedded in the bottom plate. A particularly original aspect of the chamber design is the specimen formation system comprising four moveable cylinder quarters, which enables the creation of specimens of repeatable properties from a variety of soil types. The results of typical cone penetration tests conducted on dry, saturated, and unsaturated sand specimens are presented and highlight the contribution of suction to cone penetration resistance. Une chambre de calibrage a été développée pour effectuer des essais de pénétration au cône contrôlés en laboratoire pour des sols non saturés. La chambre permet d'appliquer des pressions latérales et verticales de façon indépendantes sur un échantillon de sol non saturé. La pression horizontale est appliquée par la pression de l'eau sur la cellule qui pousse sur une membrane en caoutchouc qui entoure l'échantillon, tandis que la pression verticale est maintenue par un bélier de chargement hydraulique à la base de l'échantillon. La succion est contrôlée à l'aide de la technique de translation de l'axe. La pression d'air est appliquée à la partie supérieure de la chambre et est distribuée uniformément sur le dessus de l'échantillon. La pression interstitielle est appliquée par huit disques poreux ayant une pression à l'entrée d'air élevée placés dans la plaque du bas de la chambre. Un aspect original du design de la chambre est le système de formation des échantillons, qui comprend quatre quarts de cylindre mobiles, ce qui assure la création d'échantillons avec des propriétés reproductibles pour une variété de types de sols. Les résultats d'essais de pénétration au cône typiques réalisés sur des échantillons de sable sec, saturé et non saturé sont présentés et mettent en évidence la contribution de la succion à la résistance à la pénétration du cône. [ABSTRACT FROM AUTHOR]