Undrained strength of clays derived from pressuremeter tests

Abstract

The behaviour of saturated clays under undrained conditions around pressuremeter path is studied by means of a theoretical and a numerical analysis based on the generalised elastoplastic Prager’s model with the Von Mises Criterion which is suitable for these cases of soils and gives a realistic response when unloading is considered. The soil constitutive model is described depending only on three parameters. The model response on pressuremeter path and its identification from experimental data lead to the determination of the undrained cohesion and the initial Young modulus of clays. Comparisons between the undrained cohesions determined with the proposed method and those obtained by other means illustrate the applicability of the method. An application to predict the bearing capacity and the settlement of bored piles using parameters derived from the proposed approach is also presented with a comparison to the measured data.

Le comportement des argiles saturées en conditions non drainées sur un chemin pressiométrique est étudié au moyen d’une analyse théorique et numérique basée sur le modèle élastoplastique du Prager généralisé avec prise compte du critère Von Mises. Ce critère est bien adapté aux sols considérés et donne une réponse réaliste en déchargement. Le modèle constitutif de sol proposé est défini seulement par trois paramètres. Cette approche permet la détermination de la cohésion non drainée et le module de Young initial des argiles saturées à partir d’essais pressiométriques. La comparaison entre les cohésions non drainées déterminées avec la méthode proposée et celles obtenues par d’autres moyens illustrent son applicabilité. Une application de l’approche proposée pour prévoir la capacité portante et le tassement d’un pieu foré soumis à une charge axiale centrée est également présentée avec une comparaison avec les mesures expérimentales.

Keywords:

• undrained cohesion
• clay
• pressuremeter
• behaviour
• bored pile

Mots-clés:

• cohésion non drainée
• argile
• pressiomètre
• comportement
• pieu foré

Acknowledgements

The authors thank the Construction and Testing Engineering Laboratory (CTELAB) and Laboratoire de l’Habitat et de la construction du Centre (LHCC) especially for some data available for scientific use. They thank also Pr B. Cambou and Dr G. Olivari for their comments and discussions.