Critical density of sand

Abstract

Although hardly used in theoretical soil mechanics nowadays, critical density still is an important parameter in cases where the flow slide susceptibility of sand deposits has to be investigated. In this Paper two types of triaxial tests, in which the critical porosity of sand is measured, are described. During the first type of test, on dry sand, the volume change is measured. In the second type of test, undrained and stress-controlled on saturated sand, the sudden collapse and liquefaction of the loose samples is observed. The results of the two tests are related to each other by means of calculations and a more safe criterion is derived. In the wet critical porosity the unsafe influences of membrane-penetration and of insufficient saturation are removed. With this method the sudden failure and liquefaction of saturated samples under stress-controlled but completely drained conditions could be explained. Quoique rarement utilisée à l'heure actuelle dans les travaux théoriques relatifs à la mécanique du sol, la densité critique représente toujours un paramètre important pour les cas où il s'agit d'examiner la susceptibilité au glissement par liquéfaction de dépôts de sable. L'article décrit deux types d'essais triaxiaux dans lesquels la porosité critique de sable est mesurée. Lors du premier type d'essai, sur sable sec, la modification de volume est mesurée. Lors du second type d'essai, non drainé et avec contrôle des contraintes, sur du sable saturé, on observe l'affaissement brutal et la liquéfaction des échantillons meubles. Des calculs sont effectués afin d'obtenir une corrélation entre les résultats des deux essais et d'en déduire un critère plus sûr. Dans le cas de cette “porosité critique mouillée”, les influences dangereuses de pénétration de membranes et de saturation insuffisante sont éliminées. Cette méthode pourrait expliquer l'affaissement brutal et la liquéfaction d'échantillons saturés sous contraintes contrôles avec drainage intégral.