Consolidation and creep of soils in plane-strain conditions

Abstract

Rheological relationships expressed by families of strain isotaches have been introduced into the combined system of equilibrium and diffusion equations so that at any time of the consolidation the strain speeds correspond to strain isotaches. The plane-strain earth bodies are discretized by the network of triangular finite elements with 12 degrees of freedom. When, in the late phase of the primary consolidation, the excess pore pressures approach zero, the procedure ceases to give reliable results. Further development of displacements can be computed on the assumption that the secondary consolidation occurs at constant effective stress state. The corresponding computer program has been applied to geological, drainage and boundary conditions of a test embankment built on very soft marshy soils. The results have been compared with field measurements of pore pressures and displacements. The comparison has proved that the applied joint solution offers an adequate tool for predicting the behaviour of non-linear viscous soils loaded by road embankments. In soils that exhibit effects of the previous secondary consolidation, the initial creep speed influences the forecast of settlements and of excess pore pressure dissipation. Des relations rhéologiques exprimées par des families d'isotaches de déformation sont introduites dans le système combine d'équations d'équilibre et de diffusion, de sorte qu'à n'importe quel moment pendant la consolidation les vitesses de déformation sont compatibles avec les isotaches de déformation. Les corps de terre à deformation plane sont discrétisés par le réseau d'éléments finis tri-angulaires à douze degrés de liberte. Lorsque les pressions interstitielles s'approchent de zéro pendant les dernieres phases de la consolidation primaire la procédure cesse de donner des résultats fiables. Le développement ultérieur des déplace-ments peut se calculer avec l'hypothese que la consolidation secondaire se produit à contrainte effective constante. Le programme de calcul correspondant a été appliqué aux conditions géologiques, limites et de drainage d'un remblai d'essai construit sur des sols marécageux trés mous. Les résultats ont été comparés avec des mesures in situ des pressions interstitielles et des déplacements. La comparaison prouve que la solution combinée adoptée représente un outil efficace pour prédire le comportement des sols non-visqueux chargés par des remblais routiers. Dans les sols qui subissent les effets d'une telle consolidation secondaire la vitesse de fluage initiate influence de façon impor-tante la prédiction des tassements et de la dissipation de l'excédent de pression interstitielle.