A conceptual model for soils containing large gas bubbles

Abstract

Offshore site investigations have indicated the presence of undissolved gas bubbles in the soils forming the sea-bed at various locations throughout the world. The gas bubbles are typically much larger than the normal void spaces, so they cannot be considered as occluded bubbles within the pore water which simply change the compressibility of the pore fluid. The effect of these large bubbles on the engineering properties of the soil must be understood if offshore construction is to take place in areas of gas-bearing sediments. This Paper describes a conceptual model for soils containing large gas bubbles. The model consists of a matrix of saturated soil surrounding isolated gas-filled cavities. The cavities forming the bubble sites are fixed within the soil, so that gas drainage occurs only by the movement of dissolved gas. The behaviour of the model is complicated by the processes of localized consolidation and bubble flooding. Des recherches conduites en mer ont indiqué qu'il y a partout dans le monde des emplacements où les sols qui forment le fond de la mer contiennent des bulles non dissoutes de gaz. Ces bulles de gaz sont ordinairement beaucoup plus grandes que les vides normaux, de sorte qu'il est impossible de les traiter comme des bulles occlues à l'interieur de l'eau interstitielle qui ne feraient que changer la compressibilité du fluide interstitiel. Il faut comprendre l'eflet de ces grandes bulles sur les propriétés du sol si des construction doivent se réaliser en mer dans des régions avec couches gazifères. L'article décrit un modèle conceptuel pour les sols qui contiennent de grandes bulles de gaz. Le modèle comprend une matrice de sol saturé qui renferme des cavités isolées remplies de gaz. Les cavités qui forment les emplacements des bulles sont fixées a 1'interieur du sol, de sorte que le gaz est drainé seulement par le mouvement du gaz dissous. Le comportement du modèle est compliqué par la consolidation localisée et le déplacement des bulles.