On-sample water content measurement for a complete local monitoring in triaxial testing of unsaturated soils

摘要

Afin de déterminer complètement l'état d'une éprouvette triaxiale non saturée, un système de mesure locale de la teneur en eau à l'aide d'une sonde résistive a été développé sur un dispositif triaxial comprenant des mesures locales de déformation (capteurs à effet Hall) et de la succion (tensiomètre de haute capacité). Les courbes d'étalonnage teneur en eau/résistivité d'éprouvettes de loess intact du nord de la France (obtenues à partir de blocs à prélevés 1 et 3,3 m de profondeur) ont été soigneusement déterminées, montrant bonnes répétabilité et précision. La validité de deux modèles donnant la résistivité des sols non saturés en fonction de leur degré de saturation a été examinée. Les premiers essais tri axiaux réalisés avec ce système dans la gamme des contain-tes en place ont donné de bons résultats, avec cependant quelque effet de la contrainte de confinement sur la mesure de teneur en eau. Quelques caractéristiques de comportement du loess naturel non saturé, un matériau rarement testé dans la bibliographie, ont été mises en évidence. Les seuils plastiques déterminés se sont révélés plus élevés que ceux correspondant à l'état de contrainte en place, confirmant l'effet combiné de la non saturation et des liens inter-particulaires.%To provide a complete local monitoring of the state of an unsaturated soil sample during triaxial testing, a local water content measurement device was adapted to a triaxial device comprising the measurement of local displacements (Hall effect transducers) and suction (high-capacity transducer). Water content was locally monitored by means of a resistivity probe. The water content/resistivity calibration curves of an intact, natural, unsaturated loess from northern France extracted by block sampling at two depths (1 and 3-3 m) were carefully determined, showing good accuracy and repeatability. The validity of two models giving the resistivity of unsaturated soils with respect to their water content was examined. The first triaxial tests carried out with this device in the range of in situ stresses gave satisfactory results, but with some effects of the applied cell stress on the water content measurements. Some preliminary behaviour characteristics of the natural unsaturated loess, a material rarely tested up to now in the literature, were evidenced. Also, the yield stresses appeared significantly higher than the in situ stresses, confirming the combined effect of partial saturation and bonding.