Rheological properties of clay material in earth dams

Summary

Determination of the physico-mechanical properties of clayey soils and rheological properties (creep, stress relaxation and long-term strength) are exceptionally interesting in the construction and prognosis of deformation during the operation of earth dams.

The paper deals with the questions of methods of determination and with the results of investigation on the creep of clayey soils of optimum water content—density state on one-dimensional compression and simple shear under high normal stresses.

As the deformation properties of clayey soils in general, in the case of displacement in particular, are conditioned by a great number of factors, which must be regarded as a matter of paramount importance, the results of determination of ultimate long-term shear strength of the soils considered are given and methods and data of investigation of the creep under shear are described taking into account the changes of density—water content state under the action of external normal loading and vibration influences conformable to low frequency, high amplitude seismic oscillation.

Considered in the paper are methods of determination of prolonged shearing resistance and shearing creep of clayey soils of earth dams taking into account a sufficiently large number of factors. These are distinguished by great simplicity, reliability and possibility of wide application in laboratory practice of hydro-technical construction with considerable economic efficiency.

Résumé

La détermination des propriétés physico-mécaniques des sols argileux, et de leurs propriétés rhéologiques (écoulement lent, relâchement des contraintes et solidité à long terme) présente un intérêt exceptionnel pour la construction des barrages de terre et pour la prévision d'éventuelles déformations au cours de leur mise en service.

L'article traite des questions de méthodes de détermination et des résultats de recherches sur l'écoulement lent des sols argileux présentant un état optimal au point de vue humidité et densité, en fonction de la compression à une dimension et au simple cisaillement sous des contraintes élevées et normales.

Les propriétés de déformation des sols argileux en général, dans le cas de déplacement en particulier, sont contrôlées par un grand nombre de facteurs, qui doivent être considérés comme d'une importance extraordinaire; on donne les résultats de la détermination de l'ultime résistance au cisaillement à long terme des sols étudiés, et on décrit les méthodes et données de recherches sur l'écoulement lent sous cisaillement en prenant en considération les changements de densité et humidité sous l'action d'une charge externe normale et les influences sur les vibrations compatibles avec une oscillation à basse fréquence et grande amplitude.

On considère dans cet article les méthodes de détermination de la résistance des barrages de terre au cisaillement prolongé et à l'écoulement lent dû au cisaillement des sols argileux; on tient compte d'un assez grand nombre de facteurs; on les distingue avec une grande simplicité, beaucoup de précision, et la possibilité d'une vaste application dans la pratique du laboratoire concernant la construction hydrotechnique, avec une efficacité économique considérable.