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Vidéo 1: Cracking Characteristics of Fine-Grained Soils We have been discutent about the geomaterial characterization and in particulier thermalcaractérization.So, as discuté last time one of the real life application of thermal caractérisation wouldbe the formation of heat induced fissuration of the soils. And this is a big challenge for geotechnical ingénieurs to overcome and design the foundationsand the structures so that they do not get exposed to the environment even after thethermal craquage occurs.So, in today's discussion I will be élaborant about the mechanisms what thermal Les craquelins, tout ça?Quels sont les mécanismes de fissuration des sols et comment quantifier la fissuration caractéristique de l'utilisation de ces informations dans la pratique de l'ingénierie géotechnique et bien sûr, ceci sera suivi de la caractérisation électrique et magnétique, la plupart du temps la fissuration est associée aux matériaux à grain fin, tels que les argiles ou les sols coûteux où la minéralogie est très active ou les minéraux argileux qui sont actifs dans la nature, lorsque nous disons des minéraux actifs, la tendance de ces derniers est de réagir avec l'eau ou l'environnement et dans le processus ils se rétrécent et swell.Donc, le rétrécissement est à cause de Lorsque les minéraux entrent en contact avec de l'eau, ils ont tendance à adhérer à l'eau sur leur surface. En bref, le gonflement et le rétrécissement provoquent la fissuration, ce qui signifie qu'il y aura une limite de gonflement et de rétrécissement avant les craquelures. Ainsi, le craquage est l'effet ultime du gonflement et du rétrécissement. Ce type de situations devient très critique lorsque nous parlons des argiles qui sont usedas a vous connaissez le noyau du barrage, les barrages, parfois les décharges Normalement, ce concept est utilisé beaucoup, où il applique les concepts de craquelures des sols et comment le faire migrer, en particulier dans le cas de terrains de cricket et de courts de tennis. En fait, mes recherches dans la fissuration des sols fins et j'ai commencé avec mon association avec la BCCI quand nous avons fait ce pitches pour la Coupe du Monde 2011 et ensuite j'ai trouvé que cette idée est devenue si complexe que j'ai guidé presque 2 doctorats sur C'est un sujet très intéressant à étudier par les ingénieurs géotechniques ainsi que les gens qui sont associés à ce type de projets. Maintenant, une autre chose est que lorsque vous construisons quelque chose sur la masse du sol qui est proneto fissuration, la sécurité de la structure devient une question très importante, la plus grande partie du temps dans le domaine de la géotechnique environnementale, où nous parlons de la permittivité de la masse du sol thecompactée. La grande question serait après les sols La fissure, en particulier les sols à grains fins, deviennent plus poreux, plus conducteurs, parfois nous appelons aussi cela comme une secondaryporosité de la matérial.Donc, après la fissuration, le matériau devient très conducteur et ceci pourrait être alarmant quand vous traitez avec les revêtements ou les couvertures pour les landobs.Donc, imaginez une situation où les gradients thermiques viennent de la décharge et qu'ils sont exposés ou que les membranes d'argile sont en train de s'exposer aux dégradés thermiques qui viennent de la décharge, où beaucoup de réactions chimiques se produisent. Et si ces membranes se fissurent, les risques Pour ce qui est de la géomécanique conventionnelle, le pistage va faire du becauseyou le savoir, la perte de roulement des strates. Et parfois si la tendance du pistage est trop, alors les tassements différentiels l'emportent dans le système. Il se trouve que la fissuration des sols est liée à la résistance à la traction des sols, et je suis sûr que vous réaliserez que dans les géomécaniques classiques, nous n'avons pas donné beaucoup d'apesanteur aux La résistance à la traction des géomatériaux tous les essais qui sont effectués sont liés à la compression des sols, et on parle rarement de la résistance à la traction des sols, mais on a réalisé dans le passé que la résistance à la traction des sols est celle qui contrôle leur stabilité plutôt que la résistance à la compression ; il devient donc très important d'étudier le mécanisme de la formation des fissures dans les sols à faucon et qui est attribuée à la mobilisation de la résistance à la traction, ce qui nécessite également le développement de l'instrumentation et l'hypothèse qui peut être utilisée J'ai eu une autre rencontre intéressante avec les géomatériaux qui ont utilisé pour craqueler et c'est un exemple d'un grand remblai structurel qui a été créé quelque part près de Bombay, injarat.Soils dans le Gujarat sont tout à fait, vous savez, actif à cause de la minéralogie et de ce cas heureux où le remblai de structure a été créé. Et malheureusement, il y a eu une crue soudaine et à cause des crues soudaines plusieurs hectaresde la région qui a été structurellement remplie avec les sols fissurés, et ensuite ce becamea très intéressant cas à étudier.Donc, voici ce que j'ai montré, si vous regardez le motif des fissures, qui se développent sur l'ensemble du remblai de structure, l'idée de base de la compression du sol pour créer une structure de remplissage est défaite numéro un, vous pouvez toujours dire que c'était un mauvais choix pour ce qui est du matériau pour créer un remblai structurel et Oui, c'est-à-dire que l'entrepreneur n'a pas besoin d'être payé pour ce type de remplissage parce qu'il était supposé être plus prudent tout en choisissant un matériau comme matériau de remplissage de structure. Si vous avez fait une analyse structurale des systèmes de rétention, en particulier les murs de retenue et les murs de soutènement exposés à la fissuration de la dessiccation. La simple question qui se pose est de savoir quelle est la pression de la terre avant et après le développement de la fissure. Et je suis sûr que vous avez fait cette analyse pour montrer une fois que cette fissure structurale se développe, que le sol n'est pas en contact avec le mur de soutènement du tout, et donc que les pressions de la terre vont être différentes des pressions de la terre qui seront sous le contact de plein contact Donc, c'est là qu'il devient très important, à part vous savez, sachant quel est le montant de l'infiltration qui est induite dans le sous-sol des remblais à cause de la formation de l'armoire, et si la profondeur des fissures est assez élevée, la situation pourrait être inquiétante aussi en termes simples. Si ce type de situation se produit quelque part, le remblai de structure a perdu son intégration et donc vous ne pouvez pas accepter ce type d'une situation.Maintenant, si vous pensez au modèle conceptuel qui explique pourquoi les sols craque, les agents stressantes qui se développent dans le système à blâmer pour La fissuration des sols et des agents stressants de traction dus à la dessiccation de la masse du sol ou à l'assèchement du sol. Donc, je suis sûr que vous devez vous rendre compte que c'est une situation qui ne se produit pas en raison de la charge mécanique des sols. La situation se produit à cause de la charge thermique des sols et de la charge thermique causesexpulsion de l'eau des sols ou du séchage que nous appelons aussi dessiccation, et que les contraintes de traction mobilisent si les contraintes de traction sont plus élevées que les agents stressants de traction qui sont au stade limite de fissuration, les sols craqueront sinon ils Donc, ce type de modèle est normalement utilisé. Vous avez une fine couche de terre qui est une argile fine à grains fins et c'est là que le stress de traction est développé, à cause du chauffage, à cause de l'étirement de la couche d'argile. Il y aura des fissures primaires qui ont été développées, l'air pénètre dans le système et ce système ne reste pas à l'équilibre à cause du développement des fissures primaires, les thesecracks se multiplient sous la forme de la fissure secondaire et tertiaire et vous connaissez le système de grosseur qui a été compacté comme le matériau de remblai devient tout à fait inconscient et Perte de stabilité structurelle.Donc, c'est un modèle simple, qui est utilisé pour définir les caractéristiques de fissuration des soils.Maintenant, la question est de savoir comment déterminer les contraintes de traction dans le matériau et le treuil que vous lirez avec les effets thermiques et les effets de dessiccation qui peuvent se produire à cause des conditions environnementales. Et c'est la raison pour laquelle ce sujet devient très important pour être étudié par tous ceux qui sont dans la pratique du génie géotechnique ainsi que du génie géoenvironnemental. Maintenant, si je change le contexte et si je dis plutôt que de la chaleur qui desséchez la masse du sol, il y a quelque produit chimique C'est l'équivalent de la situation où la masse du sol était chauffée à l'extérieur ou à l'extérieur. Donc, vraiment parlant, la source de la génération de chaleur n'est pas très importante, cela pourrait être le système, cela pourrait être à l'extérieur du système, ce qui est important, c'est que la façon dont les humidituregets sortent des pores et ce processus provoque le développement des fissures.

Vidéo 2: Tensile Strength of the Soil So, si nous parlons du mécanisme de mobilisation de la force de traction, il s'agit d'un processus compliqué, nous devons recommencer avec le système de phase 3. Et si vous vous souvenez que nous avons parlé de l'interface air eau du sol ou de l'interaction entre les trois phases qui interagissent les unes avec les autres, ce qui est la raison principale de la mobilisation de la résistance à la traction des matériaux à grains fins et c'est là que nous supposons le cas de thatine des sols secs, nous avons une cohésion apparente, si vous vous souvenez de la relation de contrainte de cisaillement normale ou de l'enveloppe de rupture de la J'espère que vous réaliserez que la portion initiale est une réponse OC OC où le C reste constant et qu'il y a ensuite un point de pression de pré-consolidation de sigma p et de beyondwhich le matériau devient NC.Alright?. Donc, si vous tracez une relation de remorquage par rapport à sigma, vous obtiendrez une réponse OC suivie d'une réponse par NC sur le profil de résistance au cisaillement et le point d'intersection de ces deux réponses est la pré-consolidation présure.Donc, pour moins d'humidité, nous les considérons comme les sols secs et nous considérons cela comme une cohésion apparente. Cependant, lorsque nous parlons de sols partiellement saturés, c'est là que les phénomènes capillaires jouent un rôle important et que nous parlons de la tension de surface et de la tension superficielle n'est rien d'autre que de la succion dans le soil.Donc, la meilleure façon de modéliser le mécanisme de mobilisation de la force de traction doit apporter dans le paramètre de succion. Je pense que maintenant, vous pouvez réaliser que pourquoi la géomécanique conventionnelle ne parle pas de la longueur de la longueur des géomatériaux, parce qu'il y a force nous avons saturé les échantillons de sol, nous Cependant, la résistance à la traction va se mobiliser lorsque les sols deviennent partiallysaturés ou qu'ils ont tendance à devenir insaturés. C'est un fait intéressant que les sols qui gonflent présentent un renforcement de la résistance à la traction .Alright?. Donc, c'est l'arrangement du système de rétention d'eau sur le sur lequel vous connaissez les minéraux des matières fines. Donc, plus la capacité de rétention de l'humidité, plus la pression de gonflement et une fois la pression de gonflage est très élevée, la résistance à la traction du matériau va être élevée. La résistance à la traction est une fonction de la teneur en humidité du sol. Il est gamma t, maintenant gamma t indique essentiellement le poids unitaire total de la matière, une fonction de la gravité spécifique et le type de sol correspond à la texture et à la valeur de l'argile. Ainsi, plus la teneur en argile est élevée, plus cette valeur sigma t, la capacité d'échange cationique, puis l'indice de plasticityindex, la surface spécifique et la matrice de succion alright?. Donc, tous ces termes réunis créeraient la valeur sigma t. La pression, les sols gonflants ont plus de résistance à la traction, c'est quand nous supposons une courbe de compactage, donc le côté sec supposé avoir plus de tendencyso gonflement devrait avoir plus de tension de traction devrait se développer, je pense que non vous n'êtes pas correct ifyou Tracez gamma contre W et la pression de succion avec le développement en fonction de l'humidité, vous réaliserez que la quantité maximale de succion est à l'OMC.Alright?. Donc, ce que vous pensez est un processus totalement inversé. La pression va être maximumat OMC.So, ce qui indique est que le degré de compactage joue aussi un très grand importantrole. Et j'espère que vous pouvez facilement suivre ce concept par le fait que plus l'amaterial compacté serait vous avez expulsé la plus grande partie de l'air qui était présent dans le volume de sol et donc la succion va être beaucoup plus que vous compacter les sols. Un processus inverse est comme ça, plus le sol est compacté, plus la succion y est présente. Mais supposons que si je remplis ou si je saturais l'ensemble du système, alors cette succion devient lostet donc la résistance au cisaillement Decreases.Donc, c'est le cycle complet que vous devez prendre en considération. La simple logique est que plus je compacte les sols, plus la succion se construit en becauseJ' ai expulsé de l'air de la pores.Maintenant, c'est la force de traction qui influence aussi la sensibilité des sols. Dans la géomécanique conventionnelle, nous avons beaucoup parlé de la sensibilité et nous avons une sensibilité au rapport de la résistance au cisaillement.Nous disons que la sensibilité est la résistance au cisaillement des sols dans son état non perturbé vers le remoldedstate.Donc, l'une des façons de voir la résistance à la traction pourrait être Si j'utilise le concept de sensibilité et si je parle des paramètres de résistance au cisaillement associés à l'état non perturbé et à l'état perturbé, remolded state.Now, c'est là que le type de chargement devient très important.Donc, quand on parle de la résistance à la traction, on doit comprendre le type de chargement de la masse du sol. La résistance à la traction, les tensilestresses, les contraintes de compression et les contraintes de cisaillement. En aucune condition de cisaillement, si je considère ce que font les contraintes de traction et de compression, cela devient une situation critique et ensuite nous devons essayer de comprendre ce que le chargement complet fait à l'arrangement des grains dans le système de l'huile de surface. Si vous commencez avec, disons, le chargement de la traction, ou la charge de compression, et les grains, qui sont dans la masse du sol, et si je l'étire, vous savez ce qui se passe, quand je l'étire, toutes les particules sont repoussées les unes des autres, c'est-à-dire que chaque particule est maintenant libre d'exposer la centaine de surface percentsurface à l'environnement.Donc, c'est un cas lorsque le chargement de la traction cause, vous savez, l'exposition des grains à l'environnement.I L'environnement pourrait être l'eau, les contaminants, qui sont présents dans la phase liquide, la gaséousphase, parfois la phase solide, aussi, bactéria.Donc, tous ces éléments sont les attributs de l'environnement, ce qui se passe dans le cas de la charge de compression, je pense que vous pouvez réaliser quand le chargement de compression se produit, les particules viennent se refermer une certaine quantité de leur surface se cache à cause des forces de compressiveforce. à propos de la charge de compression, nous ne faisons pas justice avec la modélisation thématique, parce que lorsque vous amenez des particules ensemble, il y a un issort d'effect.Donc, chaque particule est à l'ombre de la fraction de la surface de l'autre particle.Alright.So, ce qu'elle indique est la différence fondamentale entre le chargement de la traction et la compression, c'est que l'exposition de la surface devient changeante et donc nous ne sommes pas vraiment modelingles grains. Donc, c'est un modèle très convaincant qui a été utilisé par les gens pour mettre de l'analogie ou la philosophie selon laquelle le chargement de la traction doit être envisagé pour la caractérisation des soils.Donc, vraiment, la force de traction est un paramètre qui peut être utilisé pour caractériser les geomatériques.Donc, la question est, comment pourrais-je aller de l'avant, comment obtenir la résistance à la traction des sols ayant fait toutes ces choses avec toutes les affirmations convaincantesque la traction renforce ce paramètre le plus important en ce qui concerne les caractéristiques des géomatériaux?Vous savez qu'il y a deux techniques qui peuvent être utilisées, l'une est la mesure directe dans la condition de laboratoire ou dans la condition de champ. Alright?. Donc, le type de photographies que je vous ai montré où l'ensemble du remblai a craquelé je peux faire l'analyse de l'image et je peux découvrir comment la force de traction est mobilisée, Parfois nous utilisons des logiciels ou des paquets d'analyse d'images et nous obtenons l'information. Développés dans les matériaux à grains fins et il s'agissait de sa thèse de doctorat, où nous avons prélevé des échantillons de sol, qui après une fissure de dessiccation ou nous avons accéléré le processus de craquage en créant les conditions environnementales en laboratoire.Donc, nous avons fait la simulation. Donc, quand vous faites ce type d'analyse d'image basée sur les logiciels, nous obtenons une mesure exacte et directe des modèles de trajectoire et de leur géométrie.Zone comprise dans chaque segment, je vais vous le montrer à l'intersection des voies et de l'initiation dans une masse de sol particulière, j'espère que vous vous rendez compte que l'ensemble du système est dynamique, parce que le motif de fissuration est une fonction du temps et du moment les sols getsexposés à l'environnement, dessiccation commence l'évaporation et il pourrait y avoir une situation où tout à coup la masse du sol peut craquer. Donc, si vous voulez capturer tout le processus de fissuration des géomatériaux, vous pouvez utiliser les gadgets modernes où toute la séquence de dessiccation peut être vidéo graphedet puis vous pouvez discrétiser le Les événements et ensuite vous pouvez les broder pour voir comment cette grossituation a été déveUn autre intéressant ou le grand défi serait d'avoir tous ces paramètres connus de ce que le type de modèle de fissuration est le type de géométrie que suivent les fissures, quelle est la surface incluse dans chaque segment de la fissure, vous savez, quelle est la ligne d'intersectiondes fissures. Puis-je relier tous ces paramètres aux propriétés de base du sol, parce que notre hypothèse est que les sols sont des matériaux très intelligents?. Donc, en utilisant ces hypothèses, ce que nous avons fait est, nous avons lié ou essayé de relier les paramètres que nous avons listé ici avec les caractéristiques physiques, chimiques et minéralogiques des sols. Et la façon dont le profil d'aspiration se développe dans la masse du sol. Le profil de succion se développe dans la masse du sol lorsque le sol est asséché de l'humidité de l'humidité?. Jusqu'à présent, vous n'avez pas parlé de la propriété matérielle en fonction du temps. Jusqu'à présent, la teneur en humidité dans la masse du sol est fonction du temps, la succion dans la masse du pétrole est fonction du temps. La largeur de la fissure et la profondeur et la géométrie du modèle de voie sont une fonction du temps. Ce que nous avons fait est que nous avons sélectionné des sols connus, les exposer à des conditions environnementales connues, nous appelons cela Si nous pouvons créer différents types de températures et d'humidification sur une période de temps. Donc, je suis sûr que vous avez une idée de la façon dont le chargement environnemental peut être simulé sur la masse du sol. Débarrassez la façon dont vous avez utilisé une valeur sigma, puis vous continuez à le doubler après un certain temps lorsque la jauge de cadran devient constante. Lorsque nous parlons du chargement environnemental, vous savez qu'il faut avoir un setupswhere spécialisé où nous avons exposé les sols à différentes températures, humidité, vitesse du vent, cycle solaire et bientôt. Nous simulons les conditions de charge sur cette charge et ces conditions de chargement sont le chargement thermique et bien sûr la taille de l'échantillon, parce que vous réaliserez que l'analogie est du test de consolidation, si vous prenez l'échantillon oedométrique après la consolidation, vous savez que la pression interstitielle ne sera pas uniforme dans l'échantillon. Elle va être moins aux deux bords où la pierre poreuse a été conservée et les pressions interstitielles vont être maximales au centre de l'échantillon isochrone concept.Donc, la taille de l'échantillon joue un rôle très important.