Boundary conditions, anisotropy and sample shape effects onthe stress-strain behaviour of sand in triaxial compression and plane strain

Abstract

Tests are reported concerning the effects of anisotropy on the stress-strain characteristics of a sand and the influence of a comparatively simple form of three-dimensional testing apparatus on the measured stress-strain behaviour of samples. The stress-strain characteristics in vertical triaxial compression tests on cylindrical samples of 3·9 in. diameter and 4·1 in. in height and on cuboidal samples 3·3 in. high, 3·0 in. long and 2·3 in. wide, with two 0·010 in. thick lubricated membranes at each end, were found to be identical for samples at a given initial porosity, independent of the sample shape. Vertical and horizontal plane strain and horizontal triaxial compression tests were conducted in the ISC apparatus developed by Green (1969, 1971). It was found that the use of undersized rigid platens affected the stress-strain characteristics in the direction of the undersized platens. Groups of horizontal triaxial compression and plane strain tests demon-strated that both loose and tamped dense samples were essentially isotropic with respect to strength, but were more compressible in the horizontal direction. On décrit des essais concernant les effets d'anisotropie sur les caractéristiques contrainte-déforma- tion d'un sable et l'influencel d'une forme relative- ment simple d'un appareil d'essai á trois dimensions, sur le comportement d'échantillons au point de vue de contrainte-déformation. On a découvert que les caractéristiques contrainte-déformation pendant des essais de compression triaxiale verticale sur des échantillons cylindriques ayant 3·9 in. de diamétre et 4·1 in. de hauteur, et sur des échantillons cuboldes ayant 3·3 in. de haut, 3·0 in. de long et 2·3 in. de large, avec á chaque extrémité deux 0·010 in. d'épaisses membranes lubrifiées, étaient identiques pour les échantillons d'une porosité initiale donnée, indépendants de la forme de l'échantillon. On a réalisé des tests de déformation plane verticale et horizontale et de compression triaxiale horizontale, dans l'appareill ISC exploité par Green (1969, 1971). On a découvert que l'utilisation de platine rigide, sous-dimensionnee, affectait les caractéristiques contrainte-déformation dans la direction de la platine sous-dimensionée. Des groupes d'essais de compression triaxiale horizontale et de déformation plane, ont demontre que les échantillons laches ainsi que les échantillons tassés dense, étaient essentiellement isotropes quant à la résistance, mais étaient plus compressibles dans la direction horizontale.