The relevance of soil fabric to site investigation practice

Abstract

Data are collected from 35 sites where the fabric of clay soils is related to laboratory and field behaviour. The sites are chosen to range over the geological series from Recent to Ordovician time and to include applications to dams, road embankments, cuts, retaining walls, foundations and culverts. The cases illustrate the inadequacy of conventional site investigation procedure for major civil engineering projects with respect to the relevant properties of natural foundation strata. It is shown to be essential first to examine, describe and record the fabrics of consecutive soil samples and if sampling is relevant to use the knowledge of the overall geology, fabric details, and water levels in relation to the engineering problem to decide the location, quality, and size of specimens for element and model tests. The quality and size of specimens influence the drilling technique. Brief mention is made of consecutive and continuous sampling, of stereo photomacrographic technique, of equipment for sampling and testing 250 mm dia. specimens and of a centrifuge large enough to accept models representative of natural fabric. The proposals, which are reviewed in the light of earlier work of Hvorslev, Harding, Terzaghi, and Peck, are adaptable to the class of investigation appropriate to the problem, the geology and the available finance. Financial arrangements which avoid overall competitive tendering for site investigations are considered to be essential if improvements in the quality of site reports are to be achieved. On a rassemblé les données relatives à 35 sites pour lesquels le comportement des sols au laboratoire et in situ est fonction de la nature de l'argile. Les sites ont été choisis de manière à recouvrir les différentes époques géologiques allant de l'époque récente à I'Ordovicien et de manière à comprendre les applications aux barrages, aux talus de routes, aux murs de soutènement, aux fondations et aux canaux. Ces exemples démontrent l'inadaptation des méthodes classiques d'études des sites pour les projets importants de génie civil en ce qui concerne les propriétés des couches de fondations naturelles. On montre qu'il est essentiel de commencer par examiner, décrire et noter la texture des échantillons isolés et si ceux-ci sont représentatifs il faut alors utiliser les données fournies par la géologic générale, les détails de la texture les niveaux d'eau, en fonction des problèmes de génie civil posés pour décider du choix de l'emplacement, de la qualité et de la taille des carottes pour les essais sur modèles ou en laboratoire. La qualité et la taille des carottes influencent la méthode de forage à utiliser. On cite rapidement le carottage continu ou discontinu, les techniques de stéréo photomacrographie, le matériel de prise d'échantillons et d'essais pour carottes de 250 mm de diamètre et une centrifugeuse suffisamment grande pour reçevoir les modèles représentatifs d'une structure naturelle. Les suggestions faites, examinées en fonction des travaux antérieurs de Hvorslev, Harding, Terzaghi et Peck, peuvent Btre adaptées au type d'études le mieux approprié aux problèmes, à la géologie et au budget disponible. On considère comme essentiel pour obtenir une amélioration dans la qualité de l'étude des sites, que des accords financiers soient pris pour éviter des soumissions trop compétitives pour la reconnaissance des sols.