Effect of recent stress history on the stiffness of overconsolidated soil

Abstract

The stress-strain behaviour of overconsolidated soil is non-linear and the stiffiiess depends on the current state and stress history. In addition to the overall stress history which is best described by the overconsolidation ratio, the recent stress history- either a sudden change in the direction of the stress path or a period of time at a constant stress state-has a major effect on subsequent stiffiiess. The effects of a change in the direction of the loading path on the stiffness of overconsolidated soil were examined in laboratory stress path tests on reconstituted samples of London Clay. Further tests were carried out on reconstituted samples of other soils with a range of plasticities. The test results showed that the behaviour of over-consolidated soil is largely inelastic and highly nonlinear, and that the recent history has a major effect on the subsequent stiffiiess, particularly for relatively small changes of stress or strain. For reconstituted samples of London Clay the stiffiiess near the start of a loading path was found to vary by up to an order of magnitude following different rotations of the stress path. For other soils with lower plasticities the variations were smaller but still significant. Le comportement contrainte-déformation d'un sol surconsolidé est non-linéaire et al rigidité dépend de l'etat existant et de l'historique des contraintes. En addition à l'historique général des contraintes, qui est le mieux representé le rapport de surconsolidation, l'historique recent des contraintessait un changement abrupt dans la direction du chemin des contraintes sait une période de temps dans un état de contrainte constante-a un eftet primordial sur la rigidité ultérieure. Les effets d'un changement dans la direction du chemin de chargement sur la rigidité du sol surconsolidé ont été examinés au cours des essais concernant les chemins des contraintes effectués en le laboratoire sur des échantillons reconstitute d'argile de Londres. D'autres essais ont été effectués sur des échantillons d'autres sols avec diverses de plasticites. Les résultats des essais montrèrent que le comportement du sol surconsolidé est en grande partie non-élastique et très non-linéaire et que l'historique récent a un effet primordial sur la rigidité ultérieure, particulièrement pour des changements relativement petits de la tension ou de la contrainte. On trouvé que pour des èchantillons reconstitués d'argile de Londres la rigidité dans le voisinage d'un chemin de chargement variait jusqu'à un ordre de grandeur siuvant les differentes rotations du chemin des contraintes. Pour d'autres sols ayant des plasticités inférieures les variations étaient moins grandes mais encore significatives.