An evaluation of direct simple shear tests on clay

Abstract

Normally consolidated samples of kaolin have been tested in two direct simple shear apparatuses. The first apparatus is specially instrumented with load cells in the horizontal boundaries to investigate the uniformity of the stresses acting on the samples. The internal deformations and strains are determined using radiographic techniques. The radial stress is determined from membranes reinforced with resistance wire. The second apparatus is a standard commercially available device supplied by Geonor. The stresses and strains are shown to be uniform in the central region of the sample, away from the vertical boundaries, until failure. Values of the stress and strain variables determined from the central region are representative of a uniform simple shear deformation in plane strain. In all tests the samples fail by developing approximately horizontal ruptures. Values of the shear modulus and shear strength estimated from the average stresses in the Geonor apparatus underestimate, by approximately 10%, the simple shear values. Des échantillons normalement consolidés de kaolin ont été testés dans deux appareils pour mesurer le cisaillement simple direct. Le premier appareil était équipé de cellules de chargement aux limites horizontales afin d'évaluer l'uniformité des contraintes auxquelles les échantillons ont été soumis. Les déformations internes ont été déterminées à l'aide de techniques radiographiques, tandis que la contrainte radiale fut obtenue à partir de membranes armées de fil de résistance. Le deuxième appareil était un modèle normal commercialisé fourni par Geonor. On démontre que les déformations et les contraintes sont uniformes jusqu'à la rupture dans la zone centrale de l'échantillon à distance des limites verticales. Les valeurs des variables de déformation et de contrainte déterminées à partir de la zone centrale représentent une déformation à cisaillement simple uniforme en déformation plane. Dans tous les essais les échantillons se rompe par suite de ruptures approximativement horizontales. Les valeurs du module de cisaillement et de la résistance à la rupture au cisaillement évaluées à partir des contraintes moyennes dans l'appareil de Geonor sousestiment les valeurs de cisaillement simple d'environ 10%.