Published January 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Effect of the optimum and residual moisture content on the strength characteristics of unsaturated sands

Creators

  • 1. Saitama University
  • 2. National University of Computer and Emerging Sciences

Description

Soil exists mainly in unsaturated conditions. Therefore, accurate prediction of the soil shear strength for unsaturated conditions also becomes equally important for the geotechnical design of earth structures. This study primarily investigates the effect of the moisture content of unsaturated soil on its shear strength. The strength characteristics of silica sands with different grain sizes were studied using the modified triaxial apparatus and analytical methods. For this purpose, four series of triaxial compression tests on silica sands were performed by varying the moisture content of the test sample at compaction and shearing as optimum or residual moisture content. The test results showed that the test sample sheared at optimum and residual moisture content exhibited higher shear strength when the sample was initially compacted at residual and optimum moisture content, respectively. The moisture content at compaction and the soil grain size considerably influence the shear strength of unsaturated sandy soils. Furthermore, the analytical method used in this study for unsaturated soil shear strength prediction does not account for the effect of initial moisture content in predicting unsaturated soil shear strength.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

توجد التربة بشكل أساسي في ظروف غير مشبعة. لذلك، يصبح التنبؤ الدقيق بقوة قص التربة للظروف غير المشبعة بنفس القدر من الأهمية للتصميم الجيوتقني للهياكل الأرضية. تبحث هذه الدراسة في المقام الأول في تأثير محتوى الرطوبة في التربة غير المشبعة على قوة القص. تمت دراسة خصائص قوة رمال السيليكا ذات أحجام الحبوب المختلفة باستخدام الجهاز ثلاثي المحاور المعدل والطرق التحليلية. لهذا الغرض، تم إجراء أربع سلاسل من اختبارات الضغط ثلاثية المحاور على رمال السيليكا عن طريق تغيير محتوى الرطوبة لعينة الاختبار عند الضغط والقص كمحتوى رطوبة أمثل أو متبقي. أظهرت نتائج الاختبار أن عينة الاختبار التي تم قصها عند محتوى الرطوبة الأمثل والمتبقي أظهرت قوة قص أعلى عندما تم ضغط العينة في البداية عند محتوى الرطوبة المتبقي والأمثل، على التوالي. يؤثر محتوى الرطوبة عند الضغط وحجم حبيبات التربة بشكل كبير على قوة القص للتربة الرملية غير المشبعة. علاوة على ذلك، فإن الطريقة التحليلية المستخدمة في هذه الدراسة للتنبؤ بقوة قص التربة غير المشبعة لا تأخذ في الاعتبار تأثير محتوى الرطوبة الأولي في التنبؤ بقوة قص التربة غير المشبعة.

Translated Description (French)

Le sol existe principalement dans des conditions insaturées. Par conséquent, la prédiction précise de la résistance au cisaillement du sol pour les conditions insaturées devient également tout aussi importante pour la conception géotechnique des structures en terre. Cette étude étudie principalement l'effet de la teneur en humidité du sol insaturé sur sa résistance au cisaillement. Les caractéristiques de résistance des sables de silice avec différentes tailles de grains ont été étudiées en utilisant l'appareil triaxial modifié et les méthodes analytiques. À cette fin, quatre séries d'essais de compression triaxiale sur des sables de silice ont été effectuées en faisant varier la teneur en humidité de l'échantillon d'essai au compactage et au cisaillement en tant que teneur en humidité optimale ou résiduelle. Les résultats des tests ont montré que l'échantillon testé cisaillé à une teneur en humidité optimale et résiduelle présentait une résistance au cisaillement plus élevée lorsque l'échantillon était initialement compacté à une teneur en humidité résiduelle et optimale, respectivement. La teneur en humidité lors du compactage et la taille des grains du sol influencent considérablement la résistance au cisaillement des sols sableux insaturés. De plus, la méthode analytique utilisée dans cette étude pour prédire la résistance au cisaillement du sol insaturé ne tient pas compte de l'effet de la teneur initiale en humidité dans la prédiction de la résistance au cisaillement du sol insaturé.

Translated Description (Spanish)

El suelo existe principalmente en condiciones insaturadas. Por lo tanto, la predicción precisa de la resistencia al corte del suelo para condiciones insaturadas también se vuelve igualmente importante para el diseño geotécnico de las estructuras de tierra. Este estudio investiga principalmente el efecto del contenido de humedad del suelo insaturado en su resistencia al corte. Las características de resistencia de las arenas silíceas con diferentes tamaños de grano se estudiaron utilizando el aparato triaxial modificado y métodos analíticos. Para este propósito, se realizaron cuatro series de pruebas de compresión triaxial en arenas de sílice variando el contenido de humedad de la muestra de prueba en la compactación y el cizallamiento como contenido de humedad óptimo o residual. Los resultados de la prueba mostraron que la muestra de prueba cizallada a un contenido de humedad óptimo y residual exhibió una mayor resistencia al cizallamiento cuando la muestra se compactó inicialmente a un contenido de humedad residual y óptimo, respectivamente. El contenido de humedad en la compactación y el tamaño de grano del suelo influyen considerablemente en la resistencia al corte de los suelos arenosos insaturados. Además, el método analítico utilizado en este estudio para la predicción de la resistencia al cizallamiento del suelo insaturado no tiene en cuenta el efecto del contenido de humedad inicial en la predicción de la resistencia al cizallamiento del suelo insaturado.

Files

e3sconf_unsat2023_02007.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير محتوى الرطوبة الأمثل والمتبقي على خصائص قوة الرمال غير المشبعة
Translated title (French)
Effet de la teneur en humidité optimale et résiduelle sur les caractéristiques de résistance des sables insaturés
Translated title (Spanish)
Efecto del contenido óptimo y residual de humedad en las características de resistencia de las arenas insaturadas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4366964406
DOI
10.1051/e3sconf/202338202007

Is supplement to
https://openalex.org/W4388700932 (Other)
https://openalex.org/W4221130235 (Other)
https://openalex.org/W3080157334 (Other)
https://openalex.org/W2916575930 (Other)
https://openalex.org/W2800079773 (Other)
https://openalex.org/W2592019485 (Other)
https://openalex.org/W2364274241 (Other)
https://openalex.org/W2354033932 (Other)
https://openalex.org/W2353372964 (Other)
https://openalex.org/W1914123225 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1968257665
  • https://openalex.org/W1999012824
  • https://openalex.org/W2042696592
  • https://openalex.org/W2072726989
  • https://openalex.org/W2124955104
  • https://openalex.org/W2134284317
  • https://openalex.org/W2145876311
  • https://openalex.org/W2148248448
  • https://openalex.org/W2560555314
  • https://openalex.org/W2724963545
  • https://openalex.org/W2783000680
  • https://openalex.org/W2950102793
  • https://openalex.org/W3006732034
  • https://openalex.org/W3013163721
  • https://openalex.org/W4318567448