Plane-strain compression experiments on water-saturated fine-grained sand

Abstract

This Paper presents the results from an experimental study of the pre-failure and post-failure behaviour of water-saturated fine-grained sand in biaxial compression. Tbe experiments were performed in a plane-strain apparatus which allowed a detailed study of bifurcation and post-bifurcation pbenomena. Emphasis is given to limiting states, deformation instabilities and failure phenomena (liquefaction and localization). A patterned failure mode is illustrated witb X-ray radiographs. Internal fluid flow and rate senstitivity in relation to mathematical stability are also discussed. Cet article présente les resultats d'une étude expérimentale du comportement avant et après rupture d'un ébantillon de sable fin saturé soumis à une compression biaxiale. La cellule biaxiale maintient I'écbantillon en deformation plane, ce qui permet une étude detailée des phénomhnès de bifurcation et de post-bifurcation. Dans cette étude expérimentale, on a mis I'accent sur les questions d'état limite, d'instabilité de déformation ainsi que sur les pbénoménes de rupture (liquéfaction et localisation). Un mode de rupture en franges est mis en évidence à I'aide d'une technique d'auscultation par rayon-X. Les questions d'éoulement interne du fluide et de la sensibilité à la vitesse de l'essai sont également discutées en relation avec les problèmes matbématique d'instabilite.