Stresses and Displacements in a Cross-Anisotropic Soil

Abstract

Synopsis The cross-anisotropic elastic half-space, with isotropy as a special case, is suggested as an improved mathematical model of natural soil deposits. A solution by Michell is modified to produce the important stresses and displacements in terms of the five elastic constants required to define cross-anisotropy. Where the exact expression for stress is strongly dependent on the values of Poisson's ratios, and hence of doubtful practical value in soil mechanics, an approximate expression is suggested. It is shown that expressions for surface settlement can be easily modified to include anisotropy. Consideration of the type of anisotropy existing various undisturbed soils indicates that anisotropy contributes to the over-estimation of settlements overconsolidated clays, and is partly responsible for the observed stress distribution in sand. Le semi espace élastique anisotropique simultané, en traitant l'isotropie comme un cas spécial, est proposé comme modèle mathématique amélioré des dépots de sol naturel. Une solution par Michell est modifiée pour exprimer les tensions et déplacements importants selon les cinq constantes élastiques nécessaires pour déterminer l'anisotropie simultanée. Lorsque l'expression exacte sur la tension dépend largement des valeurs des coefficients de Poisson, et par conséquent d'une valeur pratique douteuse en mécanique des sols, on propose de l'exprimer d'une manière approximative. On montre que pour exprimer les tassements de surface on peut facilement faire les modifications afin de comprendre l'anisotropie. L'étude du type d'anisotropie existant dans divers sols non remaniés indique que l'anisotropie contribue à la survaluation des tassements dans les argiles surconsolidés, et qu'elle est partiellement responsable de la distribution de tension observée dans le sable.