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Étude de l’influence de la variation du niveau d’eau sur le tassement des fondations superficielles
reposant sur sol granulaire
M. A. Shahriar
James Cook University,
Townsville, Australia.
email:
N. Sivakugan
James Cook University,
Townsville, Australia.
email:
B. M. Das
California State University,
Sacramento, USA
email:
A. Urquhart
James Cook University,
Townsville, Australia.
email:
M. Tapiolas
James Cook University,
Townsville, Australia.
email:
ABSTRACT: Settlement calculation is an important part in the design of shallow foundations resting on granular soils. Rise of ground
water level is believed to increase the settlement significantly and had been a topic of research for many years. Terzaghi (1943)
suggested that the submergence of soil mass reduces the soil stiffness to half, which in turn doubles the settlement. Since then, various
researchers proposed correction factors to account for the additional settlement due to water table fluctuation. However, a
comprehensive settlement testing and its numerical modeling to account for the influence of ground water level has not been reported
in the literature. The objective of this paper is to quantify the effect of water table rise on settlement through laboratory testing over
wide range of footing shape, soil density, water table depth and stress level. The tests were carried out within a settlement tank. The
footings under working load were subjected to water table rise, and the additional settlements were measured. The experimental setup
was modelled in FLAC and the results were compared with the laboratory tests. The results obtained will be valuable in verifying
Terzaghi’s intuitive reasoning and explaining the observed additional settlement of footings found in the literature.
RÉSUMÉ : Le calcul du tassement est un élément important dans la conception des fondations superficielles reposant sur les sols
granulaires. L’augmentation du niveau d’eau souterrain est supposée augmenter de façon significative le tassement et avait été un
sujet de recherche pendant de nombreuses années. Terzaghi (1943) a suggéré que la submersion du dépôt de sol réduit la capacité du
ce dernier de moitié, ce qui à son tour double le tassement. Depuis lors, plusieurs chercheurs ont proposés des facteurs de correction
pour tenir compte du tassement additionnel en raison de la fluctuation du niveau d'eau dans le sol. Toutefois, on ne reporte pas d’étude
expérimentale et/ou numérique dans la littérature pour tenir compte de l'influence du niveau de la nappe phréatique sur le tassement
des fondations superficielles. L'objectif de cette étude est de quantifier l'effet de la variation du niveau d’eau sur le tassement par le
biais d’essais au laboratoire sur une large gamme de forme de semelle, de densité du sol, de niveau de charge et de profondeur de la
nappe phréatique. Les essais ont été réalisés dans un réservoir de tassement. Les semelles sous chargement ont été soumises à une
variation du niveau d’eau et des tassements supplémentaires ont été enregistrés. Le montage expérimental a ensuite été modélisé à
l’aide du logiciel FLAC et les résultats ont été comparés avec ceux obtenus au laboratoire. Les résultats obtenus seront utiles pour
vérifier le résonnement intuitif de Terzaghi et pour expliquer le tassement supplémentaire des semelles rapporté dans la littérature.
KEYWORDS: correction factor, granular soil, settlement, shallow foundation, water table.
1 INTRODUCTION
Shallow foundations such as pad, strip or raft footings are often
preferred by geotechnical engineers when the soil conditions are
suitable. Bearing capacity and settlement are the major
considerations in designing shallow foundations on granular
soils. The designers try to ensure sufficient safety factor against
bearing capacity failure and to limit the settlement within a
tolerable value. More than 40 settlement prediction methods for
footings on cohesionless soils are available in the literature (e.g.
Terzaghi and Peck 1967, Schmertmann et al. 1978, Burland and
Burbidge 1985, Mayne and Poulos 1999). These methods
recognized that the major influencing factors for shallow
foundation settlements are the applied pressure, soil stiffness
and depth, width and shape of foundation.
A Study on the Influence of Ground Water Level on Foundation Settlement in
Cohesi nless Soil
Étud
riation du niveau d’eau sur le tassement des fondations
superficielles reposant sur sol granulaire
Sh h
., Urquhart A., Tapiolas M.
James Cook University, Townsville, Australia.
Das B.M.
Califo
nto, USA
