Undrained anisotropy and principal stress rotation in saturated sand

Abstract

This Paper describes an investigation carried out in a new hollow cylinder apparatus into anisotropy and the effects of principal stress rotation in a medium-loose sand, tested under undrained conditions. Principal stresses have been rotated at a constant shear stress during both monotonie and cyclic loading. The experimental observations are described and then explained within a framework based on the concept of state boundary surfaces. The over-riding importance of initial anisotropy in determining the response of the sand to rotations in principal stress directions is demonstrated. Pore pressures are shown to be generated by rotation of principal stress directions at constant shear stress and their accumulation during cyclic principal stress rotation can lead to failure. L'article présente une étude de l'anisotropie effectuée dans un nouvel appareil creux cylindrique et décrit les effets de la rotation de la contrainte principale dans un sable moyennement lâche testé dans des conditions non-drainées. Les contraintes principales ont été modifiées avec une contrainte de cisaillement constante pendant des chargements monotoniques et cycliques. Les observations expérimentales sont décrites et puis expliquées dans un cadre basé sur l'idée de surfaces aux limites états. L'article souligne l'importance primordiale de l'anisotropie dans la détermination de la réponse du sable aux rotations des directions de la contrainte principale. On démontre comment des pressions interstitielles sont produites par la rotation des directions de la contrainte principale avec contrainte de cisaillement constante; l'augmentation de ces pressions pendant la rotation cyclique de la contrainte principale peut causer la rupture.