Anisotropic shear strength of a residual soil of sandstone

摘要

Cet article discute des résultats des essais de laboratoire réalisés avec un sol résiduel provenant de l'altération d'un calcaire éolien du Brésil du Sud. Les caractéristiques des roches mères telles que la microfabrique et les liens entre les particules sont remarquablement bien protégées dans ce sol résiduel. On a évalué les propriétés de rigidité et de résistance au cisaillement au moyen d'essais de compression triaxiale «CID » et « CIU ». Pour étudier l'effet de l'anisotropie, des spécimens non remaniés ont été testés avec deux orientations différentes entre l'axe du spécimen et les surfaces de stratification (parallèle (δ = 0°) ou perpendiculaire (δ = 90°)). Lorsque les essais triaxiaux «CID» ont été réalisés avec δ = 0° la surface de limite élastique associée à la structure était beaucoup plus grande qu'avec δ = 90°. Par coincidence, les essais «CIU» avec δ = 0° donnent des résistances au cisaillement de pic beaucoup plus grandes qu'avec δ = 90° sous des conditions d'essai comparables. Lorsque la résistance au cisaillement de pic était dépassée, les essais «CIU» suivaient des cheminements de contrainte effective de type effondrement qui n'étaient pas observés dans les essais correspondants sur des spécimens remaniés. On a observé une quasi-coincidence entre la surface de limite élastique déterminée avec les essais «CID» et l'enveloppe des cheminements de contrainte effective de type effondrement pour δ = 0° et δ = 90°.%This paper discusses results of laboratory tests carried out with a residual soil originated from the weathering of eolian sandstone from southern Brazil. Parent rock features, like microfabric and particle bonding, are remarkably well preserved within this residual soil. Stiffness and shear strength properties were evaluated with consolidated drained (CID) and consolidated undrained (CIU) triaxial compression tests. Undisturbed specimens were tested with two different orientations between the specimen axis and bedding surfaces (i.e., parallel (δ = 0°) or perpendicular (δ = 90°)) to investigate the effect of anisotropy. When CID triaxial tests were performed with δ = 0°, the yield surface associated with the structure was much larger than when tests were performed with δ = 90°. Coincidently, CIU tests with δ = 0° showed peak shear strengths much greater than for δ = 90° at comparable test conditions. Once the peak shear strength was surpassed, CIU tests followed collapse-type effective stress paths not shown by corresponding tests with remolded specimens. A near coincidence was observed between the yield surface determined with CID tests and the envelope of collapse-type effective stress paths for δ = 0° and δ = 90°.