Direct shear tests on sand

Abstract

Experimental data from unreinforced direct shear tests on sand are presented to show the influence of the boundary conditions on the test measurements. The data and the theoretical considerations of the loading in the test show that a symmetrical direct shear test arrangement is preferable. A new method of analysis for the direct shear test is introduced based on the relationship between the sand shearing resistance and dilatancy. The analysis provides an independent check on the conventional analyses and on the consistency of the data from direct shear tests. The conclusion is that the symmetrical direct shear test is an effective method for the measurement of the plane strain and direct shear angles of friction for sand and the angle of dilation, at the density and stress level tested. The measured plane strain shearing resistance corresponds closely with the minimum value with respect to strength anisotropy. A simple modification for the standard laboratory direct shear apparatus and suggestions for the analysis of standard test data are recommended. L'article présente des données expérimentales obtenues à partir d'essais de cisaillement direct non-renforés pour démontrer l'influence exercée par les conditions limites sur les mesures effectuées au tours des essais. Ces données et des considérations théoriques du chargement dans l'essai indiquent qu'une disposition symétrique est préférable pour l'essai de cisaillement direct. On introduit une nouvelle méthode analytique pour l'essai de cisaillement direct, basée sur la relation entre la résistance au cisaillement du sable et la dilatance. Cette analyse fournit un contrôle indépendant des analyses conventionnelles et de l'uniformité des données des essais de cisaillement direct. On en conclut que l'essai de cisaillement direct symétrique représente une méthode effective pour la mesure de la déformation plane et des angles de frottement de cisaillement directs pour le sable et l'angle de dilatance à la densité et au niveau des contraintes de l'essai. La résistance au cisaillement mesurée sous déformation plane correspond pratiquement à la valeur minimale de la résistance anisotrope. On recommande une modification très simple de l'appareil normal utilisé pour les essais de cisaillement direct en laboratoire, tout en faisant des suggestions pour l'analyse des données des essais normaux.