Depth-dependent permeability in London Clay measured using standpipe piezometer equilibration data

Abstract

An investigation into the pore water pressure regimes in the actively eroding London Clay coastal slopes at Warden Point, Isle of Sheppey, Kent included the installation of 56 standpipe piezometers at a range of depths down to 60 m below original ground level. As expected, given the active coastal environment, a significant number of the instruments were destroyed before final equilibration water levels had been obtained. Using initial equilibration data from the fully equilibrated instruments, it is demonstrated that Hvorslev's theory for the response of a piezometer located in incompressible soil is valid for standpipe piezometers installed in unweathered London Clay. Using this theory a simple method is proposed for predicting the final equilibration water level of partially equilibrated instruments. The initial equilibration data from 13 of the piezometers were of sufficient quality to enable calculations of in situ, permeability. These demonstrate a relationship of decreasing permeability with depth for London Clay, conforming to and greatly extending the small number of existing results. Les pentes côdères de Warden Point, dans l'lle de Sheppey, dans le Kent, sont constituées d'argile de Londres qui subit une érosion active. Dans le cadre d'une étude des régimes de pression d'eau interstitielle, on a installé 56 piézomètres sur des tuyaux verticaux enfoncés agrave; diverses profondeurs, jusqu'à 60 m en dessous du niveau original du sol. Comme l'on s'y attendait, étant donné l'activité de l'environnement c&cric;tier, un nombre significatif d'instruments a été détruit avant que les niveaux définitifs d'eau équilibrante n'aient été obtenus. En utilisant des données d'équilibre initiales produites par les instruments entièrement équilibrés, nous avons démontré que la théorie de Hvorslev pour la réponse d'un piézomètre situé dans un sol incompressible est valable pour des piézomètres installés sur des tuyaux verticaux dans de l'argile de Londres non altérée. En utilisant cette théorie, nous proposons une méthode simple pour prédire le niveau final de l'eau d'équilibre des instruments parrtiellement équilibrés. Les données d'équilibre initiales produites par 13 des piézométres étaient de qualité suffisante pour permettre les calculs de perméabilitéin-situ. Ceux-ci montrent une relation de perméabilité décroissante avec la profondeur pour l'argile de Londres, ce qui confirme le petit nombre de résultats existants et permet d'aller au-delà.