The cavity expansion problem for the interpretation of cone penetration and pressuremeter tests

摘要

This paper presents a method of evaluation of the state of cohesionless soil from the results of cone penetration and pressuremeter tests. This method is based on the comparison of the solutions to the cylindrical and spherical cavity expansion problems obtained by the authors with experimental results available in the literature on cone penetration and pressuremeter tests in large calibration chambers. The solutions to the cavity expansion problems are obtained with the use of a constitutive equation of hypoplasticity calibrated for the same soils as in the experiments. The pressure-expansion curves from pressuremeter tests are compared with those calculated for the expansion of a cylindrical cavity. The relation between the cone resistance measured in cone penetration tests and the limit pressure calculated for a spherical or a cylindrical cavity is established through a shape factor. Soils with similar granulometric properties are found to exhibit a common shape factor as a function of the pressure-dependent relative density. Key words: cone penetration test, pressuremeter test, cavity expansion, hypoplasticityL'article présente un méthode d'évaluation de l'état d'un sol pulvérulent en partant des résultats des essais de pressiomètre et de pénétration au cône. La méthode est basée sur les solutions des problèmes d'expansion de cavités cylindrique et sphérique obtenues par les auteurs, comparées aux résultats expérimentaux disponibles dans la littérature d'essais de pénétration au cône et de pressiomètre dans de grandes chambres de calibrage . Les solutions des problèmes d'expansion de cavité sont obtenues au moyen d'une équation de comportement en hypoplasticité calibrée pour les mêmes sols que ceux utilisés dans les expériences. Les courbes pression-expansion des essais de pressiomètre sont comparées avec celles calculées pour l'expansion d'une cavité cylindrique. La relation entre la résistance au cône mesurée dans les essais de pénétration au cône et la pression limite calculée pour une cavité sphérique ou cylindrique est établie par le biais d'un facteur de forme. On trouve que les sols qui ont des propriétés granulométriques similaires présentent un facteur de forme commun en fonction de la densité relative dépendante de la pression. Mots clés : essais de pénétration au cône, essai au pressiomètre, expansion de cavité, hypoplasticité[Traduit par la rédaction]