Incremental Strain Rate Ratios and Strength of Sand in the Triaxial Test

Abstract

Synopsis Certain design problems in soil mechanics should be treated as deformation rather than failure problems and to this end incremental stress-strain relations must be developed for different types of soil. The incremental strain rate ratio given by the stress-dilatancy relation may prove valuable in such studies. A short account is given of the stress-dilatancy theory with particular reference to the concepts of the upper øcv and lower øμ, limits. The main object of the Paper is to investigate the conditions under which these limits are approached employing stress paths involving both loading and unloading in triaxial compression and extension. A major part of the Paper is devoted to a critical discussion of errors involved in drained triaxial tests on sand and to certain modifications developed to minimize these errors. The peak or failure points in the various tests have been studied to assess the failure criteria commonly applied to soils. It is shown that the extended Von Mises and Tresca criteria are inapplicable to sands for theoretical reasons alone. Dans les mécaniqucs du sol certains problèmes de réalisations doivent êtrc traités en tant que problèmes de déformation plutôt que de rupture et des relations de tension-déformation croissantes doivent être développées pour différents types de sol. Le coefficient croissant de déformation donné par la relation de tension-dilatabilité peut se révéler utile dans ces études. On donne un bref aperçu de la théorie de tension-dilatabilité avec une référence particulière sur les conceptions des limites supérieures øcv et inférieures øμ. Le but principal de l'article est de rechercher dans quelles conditions on s'approche de ces limites en se servant de passages de tension comprenant la charge ainsi que la décharge dans la compression triaxiale et la dilatation. Une partie essentielle de l'article concerne la discussion critique d'erreurs occasionnées dans des essais triaxiaux drainés sur sable, et certaines modifications développées pour réduire ces erreurs. Le maximum ou les pointes de rupture des divers essais ont été étudiés pour évaluer les critères de rupture habituellement appliqués aux sols. On montre que les critéres Dilatés Von Mises et Tresca sont inapplicables sur des bases théoriques seulement.