Modelling the shear strength of overconsolidated clays with a Hvorslev surface

• Published in: Geotechnik 2014-03, Vol.37 (1), p.47-56
• Main Authors: Schädlich, Bert, Schweiger, Helmut F.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Bodenmechanik/Soil mechanics; Eigenschaften der Böden/Soil properties; Hvorslev surface; Hvorslev-Fliessfläche; multilaminate constitutive model; Multilaminates Stoffgesetz; Numerische Verfahren/Numerical methods; overconsolidated clays; Überkonsolidierte Tonböden
• ISSN: 0172-6145; 2190-6653
• DOI: 10.1002/gete.201300016

The modelling of highly overconsolidated clays with a so‐called Hvorslev yield surface is discussed in this paper. After a brief review of the mechanical behaviour of clays, the mathematical relationships of the Hvorslev surface based on critical state soil mechanics are presented. The Hvorslev surface is implemented in a multilaminate constitutive model; hence, an introduction to this type of model is provided. The model is validated by comparing model predictions with the experimental undrained stress paths, peak shear strengths and excess pore pressures of two overconsolidated clays. Zur Modellierung der Scherfestigkeit von überkonsolidierten Tonböden mit einer Hvorslev‐Fließfläche Dieser Beitrag behandelt die Modellierung des Verhaltens von stark überkonsolidierten Tonböden mit einer sogenannten Hvorslev‐Fließfläche. Nach einem kurzen Überblick über das mechanische Verhalten dieser Böden werden die mathematischen Zusammenhänge zur Beschreibung der Hvorslev‐Fließfläche auf der Basis von Critical State Soil Mechanics erläutert. Die Hvorslev‐Fließfläche wurde in einem multilaminaten Stoffmodell implementiert, weshalb die Grundzüge dieses Modelltyps vorgestellt werden. Das Modell wird validiert durch den Vergleich mit experimentell ermittelten undrainierten Spannungspfaden, maximalen Scherfestigkeiten und Porenwasserdruckentwicklungen von zwei überkonsoliderten Tonböden.