The mechanics of subglacial sediment: an example of new “transitional” behaviour.

Altuhafi, Fatin; Baudet, Béatrice A.; Sammonds, Peter

A series of isotropic compression tests and drained and undrained triaxial compression tests have been performed on glacial sediment from Iceland. Langjökull sediment, which is well graded, is thought to have reached a critical grading during deposition and transportation. Multiple parallel normal compression lines (NCLs) were found, but a unique critical state line (CSL) could be identified. This is unlike other so-called “transitional” soils, whose grading varies between reasonably well graded to gap graded, which tend to have distinct NCLs and critical state lines depending on the specimen density. It is thought that in the case of the Langjökull sediment studied, its particular strain history that involved incessant shearing during deposition accounts for the difference in behaviour. This provides the interesting case of a soil that has been crushed to a critical grading in situ, which depends on the mineralogy of the grains, which was then sampled and tested. Despite the unique grading, samples with a range of different void ratios can be prepared and the combination of grading and density seems to set a fabric that cannot be changed by compression, resulting in multiple parallel NCLs. At the critical state, however, the fabric has been destroyed and the CSL is unique. Une série d’essais en compression isotrope et d’essais en compression triaxiale drainés et non drainés a été effectuée sur des sédiments glaciaires provenant de l’Islande. Les sédiments de Langjökull, qui ont une granulométrie continue, ont possiblement atteint une granulométrie critique durant la déposition et le transport. Plusieurs lignes de compression normales (LCN) parallèles ont été trouvées, mais une seule ligne d’état critique (LEC) a pu être identifiée. Ceci diffère d’autres sols appelés « de transition », qui eux présentent une granulométrie variant entre continue et discontinue, ceux-ci ayant des lignes de compression normales et d’état critique dépendamment de la densité de l’échantillon. Il est postulé que dans le cas des sédiments étudiés de Langjokull, leur historique de contrainte particulière de cisaillement continu durant la déposition a contribué à leur différence de comportement. Ceci fourni un cas intéressant de sol ayant été broyé in situ à une granulométrie critique, qui elle dépend de la minéralogie des grains. Ce sol a été échantillonné et testé. Malgré la granulométrie unique, des échantillons ayant des indices des vides différents peuvent être préparés. La combinaison de la granulométrie et de la densité semble fixer une matrice qui ne peut pas être modifiée par la compression, ce qui produit plusieurs LCN parallèles. Cependant, à l’état critique, la matrice est détruite et la LEC est unique.

ICELAND; MATERIALS compression testing; SEDIMENT analysis; GRADING (Earthwork); DENSITY; SEDIMENTATION & deposition; SHEAR strength of soils

Canadian Geotechnical Journal, 2010, Vol 47, Issue 7, p775

0008-3674

Academic Journal

10.1139/T09-136