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Consolidation analysis for unsat pdf

Consolidation analysis for unsaturated soils Enrico Conte Abstract This paper deals with the multidimensional consolidation of unsaturated soils when both the air phase and water phase are continuous Following the approach proposed by D G Fredlund and his coworkers the differential equations governing the coupled and uncoupled consolidation are first derived and then solved numerically The solution is achieved using a procedure that depends on the transformation of the field equations by using the Fourier transform This transformation has the effect of reducing a two- or three-dimensional problem to a problem involving only a single spatial dimension The transformed equations are solved using a finite element approximation that makes use of simple one-dimensional elements Once the solution in the transformed domain is obtained the actual solution is achieved by inversion of the Fourier transform The time integration process is formulated in a stepwise form Results are presented to point out some aspects of the consolidation in unsaturated soils Moreover it is shown that the results obtained using the simple uncoupled theory are of sufficient accuracy for practical purposes Key words coupled consolidation uncoupled consolidation unsaturated soils Fourier transform Résumé Cet article traite de la consolidation multidimensionnelle des sols non saturés quand aussi bien la phase liquide que la phase gazeuse sont continues A partir de la formulation proposée par D G Fredlund et ses collaborateurs les équations différentielles controlant la consolidation couplée et la consolidation désaccouplée sont d ? abord établies et ensuite sont résolues numériquement La solution est obtenue par une procédure qui peut compter sur la transformation des équations de base au moyen de la transformation de Fourier Cette transformation a l ? effet de réduire un problème à deux ou trois dimensions à un problème unidimensionnel Les équations transformées sont résolves par la méthode des éléments finis employant de simples éléments unidimensionnels Une fois que la solution des équations transformées est obtenue la solution réel est dérivée au moyen de la transformation inverse de Fourier L ? intégration par rapport au temps est exécutée pas à pas Des résultats sont présentés pour mettre en évidence quelques caractéristiques de la consolidation des sols non saturés En outre on montre que les résultats obtenus par la simple théorie désaccouplée de la consolidation sont suffisamment précis pour leur utilisation pratique Mots clés consolidation couplée consolidation désaccouplée sols non saturés transformation de Fourier Conte Introduction The consolidation of cohesive soils as a result of dissipation of the excess pore pressures generated by external loading is a problem of considerable concern for geotechnical engineers In Terzaghi presented a simple theory for the analysis of one-dimensional consolidation in saturated soils which is still widely used in practice Generalization to three dimensions has given rise to two different approaches which are known as the uncoupled consolidation theory Rendulic and the coupled consolidation theory Biot The latter is preferable from a theoretical point of view because it provides a coupling between the magnitude and progress of settlement The uncoupled approach cannot model all the aspects