Interpretation of flat plate dilatometer tests in sands in terms of the state parameter

Abstract

The use of in situ tests to determine design parameters is particularly important in sands where undisturbed sampling is difficult. Unfortunately, most in situ tests do not measure actual soil properties but instead yield some index parameters which are converted to design values by means of empirical correlations. Thus the quality of the empirical correlation ensures tbe quality of the design. This Paper assesses the key parameters which govern the expansion stage of a flat plate dilatometer (DMT) test in cohesionless material in order to develop relevant correlations with respect to the compressibility of sands. Laboratory tests in a small calibration chamber were conducted to obtain a response from the DMT during expansion in undisturbed Ottawa sand under a given stress field. The deformation characteristics inferred from the DMT data compared well with those obtained from triaxial tests. The results from the DMT are best interpreted in terms of the state parameter which combines the influence of void ratio and stress level with reference to the steady state line of the soil. A framework based on the normalized state parameter for the interpretation of DMT test profiles in most sands is proposed. Examples are given which show the usefulness of the proposed model. L'utilisation d'essais en place pour déterminer les paramètres de calculs est particulièrement important dans des sables où il est difficile d'obtenir des échantillons non remaniés. Malheureusement la plupart des essais en place ne mesurent pas les propriétés du sol m˚me mais donnent des paramétres qui se transforment en des valeurs de calculs a 1'aide de corrélations empiriques. La qualité de la corrélation empirique assure ainsi la qualite du projet. Cet article évalue les parametrés fondamentaux qui influencent l'étape de dilatation d'un essai de dilatometre à plateau plan effectué dans un milieu pulvérulent pour développer des corrélations correctes concernant la compressibilité des sables. Des essais furent effectués dans une petite chambre d'étalonnage de laboratoire afin d'obtenir la reponse d'un tel dilatomètre au cours de la dilatation dans du sable d'Ottawa non remanie sous un champ de contrainte donné. Les caractéristiques de déformation obtenues à partir des donnees du dilatometre supportent bien la comparison avec celles acquises sur la base d'essais triaxiaux. On démontre aussi que les résultats obtenus avec le dilatométre s'interpretent le mieux à l'aide du paramétre d'etat, qui combine l'influence de l'indice des vides et du niveau de contrainte en rapport a la ligne d'etat stationnaire du sol. En conclusion on propose un systeme basé sur le paramètre d'ètat normalisé pour l'Interpretation des profits d'essai au dilatométre dans la plupart des sables. Des exemples sont donnés qui démontrent 1'utilité du modèle proposé.