Determination of plane-strain shear strength of sand from the results of triaxial tests

摘要

Experimental investigation of the shear strength of dry sands was carried out using triaxial and plane-strain apparatus. The results were used to evaluate Rowe's stress–dilatancy theory, the relationships between the shear strength components due to friction and interlocking, and the volume-change characteristics for cases of plane-strain and axisymmetric boundary conditions. Because of the complexity of the plane-strain testing apparatus in the normal soil mechanics laboratory and the difficulties involved in performing this type of shear test, it is becoming costly to obtain plane-strain test results for consulting purposes. Based on Rowe's stress–dilatancy theory, the results of the present investigation, and the available test results in the literature, two simple methods are proposed to predict the angle of shearing resistance for plane-strain conditions from the results of the conventional triaxial compression tests.Key words: shear strength, plane-strain test, triaxial test, sand, experimental investigation, geotechnical engineering.Une étude expérimentale a été effectuée sur la résistance au cisaillement de sables secs en utilisant les appareils triaxial et de déformation plane. Les résultats ont été utilisés pour valider la procédure s'appuyant sur la théorie de contrainte–dilatance de Rowe et pour évaluer les relations entre les composantes de la résistance au cisaillement reliées à la friction et à l'enchevêtrement ainsi que les caractéristiques de changement du volume pour des conditions bi-dimensionnelles et axisymétriques. En raison de la complexité de l'appereil à déformation plane, du coût et des difficultés pratiques de mise en uvre de ces essais pour des laboratoires conventionnels de mécanique des sols, il devient de plus en plus difficile de justifier le recours à ce type d'expérimentation dans un contexte de génie-conseil. Par conséquent, une méthode simple, fondée sur les résultats de la théorie de Rowe et de la présente recherche, est proposée afin de prédire l'angle de friction interne en déformation plane sur la base de résultats provenant d'essais triaxiaux.Mots clés : résistance au cisaillement, essai en déformation plane, essai triaxial, sable, étude expérimentale, génie géotechnique.