The undrained shear strength of soils containing large gas bubbles

Abstract

Measurements of undrained shear strength are reported from a series of triaxial tests on reconstituted soil samples containing large bubbles of methane gas. The experimental results indicate that the undrained strength can be either increased or reduced by the presence of large gas bubbles, depending upon the values of the consolidation pressure and the initial pore water pressure. A conceptual model for soils containing large gas bubbles, developed in the companion Paper, is analysed to provide theoretical predictions for the undrained shear strength. The analysis leads to theoretical upper and lower bounds for the undrained strength, which show good agreement with the experimental data. The experimental and theoretical developments have led to a better understanding of the strength of soils containing large gas bubbles. This could be of considerable benefit to the offshore construction industry, if platforms, pipelines and other structures are to be built in areas of gas-bearing sediments. L'article présente des mesures de résistance au cisaillement non-drainé effectuées au cours d'une série d'essias triaxiaux sur des échantillons de sol reconstitués qui contenaient de grandes bulles de méthane. Les résultats de ces expériences indiquent que la résistance dans l'état non-drainé peut être augmentée ou diminuée par la présence de grandes bulles de gaz selon les valeurs de la pression de consolidation et de la pression initiate de l'eau interstitielle. On analyse un modèle conceptuel qui est présenté sur un autre article de ce numéro et qui concerne les sols qui contiennent de grandes bulles de gaz. Cette analyse, dont le but est de fournir des prédictions théoriques pour la résistance dans l'état non-drainé, conduit à des limites supérieure et inférieure théoriques pour la résistance dans l'état non-drainé qui s'accordent bien avec les données expérimentales. Les développements expérimentaux et théoriques ont conduit à une meilleure compréhension de la résistance des sols qui contiennent de grandes bulles de gaz dont pourrait profiter beaucoup la construction en mer là où des plateformes, des pipelines ou d'autres structures doivent se construire dans des régions de couches gazifères.