Consolidation of clays compacted ‘dry’ and ‘wet’ of optimum water content

Abstract

An experimental investigation of the consolidation process in clays ccmpacted ‘dry’ and ‘wet’ of optimum water content has led to the following findings. ‘Dry’ of optimum water content the air voids are continuous, resulting in rapid dissipation of pore-air pressures; hence there is no consolidation in the classical sense and the entire compression-time behaviour can be represented in terms of a simple rheological model. The settlement problem in this state is associated with collapse on wetting. ‘Wet’ of optimum, with occluded air voids, there is the likelihood of high pore-water pressures and consolidation is a major engineering problem. It is seen that Terzaghi theory is generally as relevant as any of the more complex theories attempting to take proper account of the effect of the occluded air. However, the relevance of Terzaghi theory decreases as the transition is approached in the region of optimum water content. The existence of a separate transition process cannot be dismissed, particularly in the case of field compaction which results in zones of different water content. Compaction at optimum water content is clearly good engineering practice, and it is unfortunate that Terzaghi theory often provides only a crude indication of behaviour in this region. Une investigation expérimentale du processus de consolidaticn dans les argiles ccmpactées à sec et avec la teneur en eau optimum, a conduit aux résultats suivants. En compactage sec les vides remplis d'air sont continus, ce qui conduit à une dissipation rapide des pressions interstitielles; il n'y a done pas de consolidation au sens clasaique, et l'ensemble du comportement compression–temps peut être représentée par un simple modèle rhéologique. Dans cet état le problème de tassement est associé à l'effondrement sous l'effet de l'humidité. En compactage humide, avec des vides bouchés, il y a possibilité de pressions élevées des eaux interstitielles et la consolidation devient un problème majeure de technique. I1 est constaté que la théorie de Terzaghi se révèle, en général, aussi pertinente qu'aucune des théories plus complexes visant à bien tenir compte de l'effet de l'air emprisonné. De toutes façons la validité de la théorie de Terzaghi décroît au fur et à mesure de l'approche de la transition dans la zone de teneur en eau optimum. On ne peut ignorer l'existence d'un processus séparé de transition, surtout dans le cas de compactage sur chantier conduisant à des zones de teneur en eau différentes. Il est evident que le compactage à teneur en eau optimum est une bonne technique, et il est fâcheux que la théorie de Terzaghi ne donne fréquemment qu'une indication grossière du comportement dans cette zone.