On The Yielding of Soils

Abstract

Synopsis Hvorslev's equation for the shear strength of clay is shown to define a surface in a space of three variables σ′, e and τ. The progressive yielding of a sample defines a loading path in this space, and the paths taken by samples in differing tests can be correlated if a boundary energy correction is applied. The final portions of all paths then lie in a unique surface, and the paths end at a unique critical voids ratio line. At the critical voids ratio state unlimited deformation can take place while σ′, e and τ remain constant. The two concepts of the existence of such a surface and such a critical voids ratio line are verified by an analysis of results of triaxial tests on a clay. Similar tests on silt and sand also confirm the concepts, although some inaccuracy is inherent in these tests. Finally results of tests on granular media in a simple shear apparatus are presented which confirm closely the applicability of both concepts to the yielding of granular media. On montre que l'équation de Hvorslev sur la force de cisaillement de l'argile détermine une surface dans un espace à trois variables, σ′, e et τ. Le tassement progressif d'un échantillon détermine un parcours de charge dans cet espace, et on peut établir une corrélation entre les parcours pris par les échantillons dans des essais différents sil'on applique une correction de l'énergie limite. Les parties finales de tous les parcours se trouvent alors dans une surface unique, et les parcours se terminent à une ligne critique unique des indices de vide. A l'état critique des indices de vide il peut se produire une déformation illimitée tandis que σ′, e et τ restent constants. Les deux conceptions de l'existence d'une telle surface et d'une telle ligne critique des indices de vide sont vérifiées par une analyse des résultats d'essais triaxiaux d'une argile. Des essais similaires sur du limon et du sable confirment aussi les conceptions, quoique quelque inexactitude soit inhérente à ces essais. Finalement, on présente des résultats d'essais effectués sur des milieux granulaires dans un appareil de cisaillement simple qui confirment exactement l'applicabilité des deux conceptions au tassement des milieux granulaires.