Liquefaction potential of silts from CPTu

摘要

Silt tailings (slimes) are difficult materials to test in that, like sands, it is extremely difficult to obtain undisturbed samples and subsequently re-establish them in a triaxial cell for element testing in a laboratory in anything approaching their in situ condition. Evaluation of silt tailing behaviour has to depend on in situ tests, and the piezocone (CPTu) in particular. However, CPTs in silt generate substantial excess pore pressure and there is no established methodology to evaluate the measured responses in terms of soil properties, as drained sand-based CPT interpretation is inapplicable. A case history of particularly loose silt tailings is reported in which the National Center for Earthquake Engineering Research (NCEER) liquefaction assessment method would lead to uncertainty in the liquefaction potential. However, the extremely high CPTu excess pore pressure ratio, B_q, and low dimensionless CPT resistance, Q_p, at this site indicates liquefaction is likely occurring during pushing of the CPT. Detailed finite element simulations of the CPT using a critical state model provided an effective stress framework to evaluate the in situ state parameter of the silt from the measured CPT data. This framework shows that the group of dimensionless CPT variables Q(1 - B_q) + 1 is fundamental for the evaluation of undrained response during CPT sounding. And, despite the high silt content, the interpretation indicates that the tailings are indeed liquefiable.Key words: liquefaction, CPT, silt, finite element, critical state.Les stériles de silt (limons) sont des matériaux difficiles à tester en ce que, comme les sables, il est extrêmement difficile d'obtenir des échantillons non remaniés et de les reconstituer subséquemment dans une cellule triaxiale pour tester les éléments en laboratoire de la manière qui s'approche de leurs conditions in situ. L'évaluation du comportement du stérile de silt doit dépendre des essais in situ, et en particulier du piézocône « CPTu ». Cependant, les essais de CPT exécutés dans le silt génèrent de substantiels excédents de pressions interstitielles, et il n'y a pas de méthodologies reconnues pour évaluer les réactions mesurées en fonction des propriétés des sols, puisque l'interprétation du CPT sur le sable n'est pas applicable. On fait état d'une histoire de cas de stériles de silt particulièrement lâches dans lesquels la méthode d'évaluation de la liquéfaction « National Center for Earthquake Engineering Research (NCEER) » conduirait à une incertitude dans le potentiel de liquéfaction. Cependant, le rapport de l'excédent de pression interstitielle extrêmement élevé dans le CPTu, B_q, et la faible résistance CPT sans dimension, Q_p, sur ce site indiquent que la liquéfaction se produit semblablement au cours du fonçage du CPT. Des simulations détaillées en éléments finis du CPT au moyen d'un modèle d'état critique a fourni un cadre de référence de contrainte effective pour évaluer le paramètre d'état in situ du silt en partant des données mesurées de CPT. Ce cadre de référence montre que le groupe de variables CPT sans dimension Q(1 - B_q) + 1 est fondamental pour évaluer la réponse non drainée durant le sondage au CPT. Et, en dépit de la teneur élevée en silt, l'interprétation indique que les stériles sont en effet liquéfiables. Mots-clés : liquéfaction, CPT, silt, éléments finis, état critique. [Traduit par la Rédaction]