THE EFFECT OF FINES TYPE ON THE PORE PRESSURE GENERATION CHARACTERISTICS OF SATURATED SAND
S a n d s i n n a t u r e g e n e r a l l y c o n t a i n p l a s t i c a n d n o n-p l a s t i c f i n e s. P r e v i o u s r e s e a r c h h a s b e e n m a i n l y f o c u s e d o n t h e c y c l i c b e h a v i o r o f s a t u r a t e d c l e a n s a n d. R e c e n t s t u d i e s, h o w e v e r, r e v e a l t h a t t h e c y c l i c b e h a v i o r o f s a t u r a t e d s a n d c o n t a i n i n g p l a s t i c f i n e s i s q u i t e d i f f e r e n t f r o m t h a t i n c l u d i n g n o n-p l a s t i c f i n e s. M o r e o v e r, m o s t l i q u e f a c t i o n s t u d i e s h a v e c o n c e n t r a t e d o n s t r e s s-c o n t r o l l e d c y c l i c t r i a x i a l t e s t i n g o f c l e a n s a n d, w h i l e s t r a i n-c o n t r o l l e d t e s t i n g a l l o w s a m o r e f u n d a m e n t a l a s s e s s m e n t o f p o r e p r e s s u r e g e n e r a t i o n. I t i s d u e t o t h e s t r o n g r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s h e a r d e f o r m a t i o n a n d p o r e p r e s s u r e g e n e r a t i o n. I n t h i s s t u d y, t h e e f f e c t s o f p l a s t i c a n d n o n-p l a s t i c f i n e s o n t h e p o r e w a t e r p r e s s u r e b e h a v i o r o f s a t u r a t e d s a n d a r e s t u d i e d b y m e a n s o f a s t r a i n c o n t r o l l e d c y c l i c t r i a x i a l t e s t s. T o t h i s a i m, a l l s p e c i m e n s a r e p r e p a r e d b y m o i s t t a m p i n g u s i n g t h e u n d e r c o m p a c t i o n t e c h n i q u e. S p e c i m e n s a r e s u b j e c t e d t o 50 s i n u s o i d a l c y c l e s o f a x i a l s t r a i n a t a l o a d i n g r a t e o f 0.1 H z. F u r t h e r m o r e, s h e a r s t r a i n l e v e l s a r e a p p l i e d i n t h e r a n g e o f 0.003% t o 0.3%, a n d p o r e p r e s s u r e i s d i r e c t l y m e a s u r e d i n t h e s p e c i m e n s. T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e t h a t t h e s p e c i m e n s w i t h u p t o 15% n o n-p l a s t i c f i n e (s i l t) c o n t e n t g e n e r a t e a l o w e r v a l u e o f p o r e w a t e r p r e s s u r e t h a n t h a t o f c l e a n s a n d. I n c r e a s i n g s i l t c o n t e n t t o 30% l e a d s t o a p o r e p r e s s u r e c l o s e t o t h a t o f c l e a n s a n d. O n t h e o t h e r h a n d, i n s a n d s p e c i m e n s w i t h u p t o 20% p l a s t i c f i n e s (k a o l i n i t e), g e n e r a t e d e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e i s m o r e t h a n t h a t o f c l e a n s a n d. U p t o t h i s p l a s t i c f i n e c o n t e n t, s a n d g r a i n s s t i l l g e t i n t o u c h w i t h e a c h o t h e r, a n d c l a y p a r t i c l e s p l a y a r o l e l i k e a l u b r i c a n t f i l m b e t w e e n t h e m. T h e r e s u l t i s a m o r e c o l l a p s i b l e f a b r i c a s t h e s a n d-s k e l e t o n t r i e s t o r e a r r a n g e i t s e l f i n t o a m o r e s t a b l e s t r u c t u r e. B y i n c r e a s i n g p l a s t i c f i n e s u p t o 30%, t h e e x c e s s p o r e w a t e r p r e s s u r e n o t i c e a b l y d e c r e a s e s t o a l e v e l t h a t i s l e s s t h a n t h a t o f c l e a n s a n d. T h i s c o u l d b e a t t r i b u t e d t o t h e f a c t t h a t a t l a r g e r f i n e c o n t e n t, t h e s a n d-s k e l e t o n v o i d r a t i o i s l a r g e r t h a n t h e m a x i m u m v o i d r a t i o f o r c l e a n s a n d. T h e r e f o r e, t h e s a n d g r a i n s a r e n o l o n g e r i n c o n t a c t, f l o a t i n g i n t h e k a o l i n i t e m a t r i x. T h u s, t h e s p e c i m e n s h o w s a c l a y-l i k e b e h a v i o r. C o n s e q u e n t l y, t h e b e h a v i o r o f t h e s p e c i m e n i s c o n t r o l l e d b y t h e f i n e s, s o t h a t t h e s p e c i m e n i n d i c a t e s c y c l i c m o b i l i t y b e h a v i o r. T h i s i n v e s t i g a t i o n r e v e a l s t h a t t h e c o n v e n t i o n a l c r i t e r i a f o r l i q u e f a c t i o n a s s e s s m e n t, s u c h a s t h e s t a n d a r d p e n e t r a t i o n t e s t (S P T), d o n o t c o n s i d e r t h e e f f e c t o f t h e p l a s t i c i t y o f f i n e s. T h e r e f o r e, t o e v a l u a t e t h e l i q u e f a c t i o n p o t e n t i a l o f s a n d s c o n t a i n i n g f i n e s, o n e s h o u l d r e s o r t t o o t h e r p r e c i s e t e s t s, s u c h a s c y c l i c t r i a x i a l t e s t s.
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