Static liquefaction of very loose sands

Abstract

On presente les resultats d'une etude experimentale menee sur deux sables differents. Des essais triaxiaux en compression, draines et non draines, ont ete effectues sur du sable du Nevada a quatre indices de densite initiaux differents, soient 12, 22, 31 et 42%. Des essais semblables ont ete faits sur du sable d'Ottawa a un indice de densite initial de 0%. Tous les essais ont suivi un chargement monotonique. A ces faibles densites on a obtenu un comportement anormal du materiau. Les essais triaxiaux en compression non draines ont abouti a une liquefaction statique complete (pression de confinement effective nulle et difference de contrainte nulle) sous des pressions de confinement faibles. Lorsqu'on augmente les pressions de confinement, les chemins de contraintes effectives indiquent une augmentation de la resistance a la liquefaction par une tendance plus marquee a la dilatance. Ceci est contraire au comportement normal d'un sol, ou augmenter la contrainte de confinement conduit a une attenuation de la dilatance. La presence de fines dans le sol (particules inferieures a 0,074 mm) a ete identifiee comme etant la cause probable de ce comportement. On a emis l'hypothese que les fines et les particules plus grosses creaient une structure granulaire ayant une compressibilite anormalement elevee a des pressions de confinement faibles. Les essais draines ont revele des contractions volumiques importantes qui en conditions non drainees se traduisent par des pressions interstitielles suffisamment elevees pour produire une liquefaction statique complete. Le comportement anormal peut se lire sur les angles de frottement draine aux faibles indices de densite qui augmentent d'abord avec la pression de confinement puis diminuent en suivant un processus normal.