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Geotechnical properties of Søvind Marl — a plastic Eocene clay

Ibsen, Lars Bo

Le présent article décrit les resultats des analyses des propriétés géotechniques d’une argile tertiaire craquelée et fortement plastique provenant du Danemark, appelée Søvind Marl. Les analyses mettent en évidence les difficultés qui peuvent se présenter lorsqu’on travaille avec cette argile particulière, en raison de ses propriétés uniques. Pour caractériser la Søvind Marl et l’eau interstitielle qu’il contient, des échantillons ont été prélevés à des profondeurs variées dans cinq forages différents effectués au même endroit, dans le port d’Aarhus, au Danemark, et dans lesquels ont été trouvées des strates identiques de Søvind Marl. Bien que les conditions de sédimentation de cette argile aient été très semblables à celles de l’argile de Londres, ses propriétés présentent peu de similitudes avec celles de l’argile de Londres ou d’autres argiles connues. On a constaté qu’une des principales caractéristiques de la Søvind Marl était sa très grande plasticité, qui peut dépasser les 300 %. Par ailleurs, la Søvind Marl contient de fortes concentrations (jusqu’à 95 %) de minéraux argileux et une proportion particulièrement élevée de smectite. Le présent article décrit et discute plusieurs indices caractéristiques essentiels, parmi lesquels la teneur en eau naturelle, les limites d’Atterberg (plasticité généralement comprise entre 100 et 250 %) et la teneur en calcite (jusqu’à 65 %). Les résultats d’essais de cisaillement giratoire et d’essais de pénétration au cône sont également décrits. Des essais oedométriques donnent deux valeurs très différentes en ce qui concerne la contrainte de préconsolidation, bien que seule une d’elles soit correcte. Le double calcul, lié au craquèlement de la Søvind Marl, peut empêcher une interprétation traditionnelle des résultats des essais, mais il doit être pris en considération si l’on souhaite comprendre ces mêmes résultats qui permettront de classifier correctement les échantillons étudiés. [Traduit par la Rédaction]

Results are presented of the analyses of the geotechnical properties of a fissured and highly plastic Danish tertiary clay: Søvind Marl. The analyses demonstrate the difficulties that can arise when dealing with this particular clay due to its unique characteristics. To characterize Søvind Marl and its pore water, samples were collected at multiple depths from five different borings located at the same site at Aarhus Harbour, Denmark, and all encountering the same Søvind Marl strata. Although Søvind Marl was deposited under circumstances very similar to those of London Clay, its properties show a poor resemblance to London Clay or other known clays. One of the key properties of Søvind Marl was found to be its extremely high plasticity, which can exceed 300%. Søvind Marl has high concentrations (up to 95%) of clay minerals, with a particularly large portion of smectite. Several key index parameters are presented and discussed including natural water content, Atterberg limits (plasticity in the typical range of 100%–250%), and calcite content (up to 65%). Results of vane shear tests and cone penetration tests are also presented. Oedometer tests yield two very different values for the preconsolidation stress level, although only one of these is correct. The dual calculation is associated with the fissured nature of Søvind Marl, which may confound traditional interpretation of test results, but must be taken into account for understanding of test results leading to proper classification of the material.