Evaluation of filter paper calibrations for indirect determination of soil suctions of an unsaturated compacted silty sand

Abstract

The soil suction is a key variable in the analysis of the hydro-mechanical behavior of unsaturated soils. The filter paper method (FPM) calculates soil suction indirectly by measuring the gravimetric water content of the filter paper at equilibrium that is related to soil suction through a predetermined calibration curve between the water content of the filter paper and suction. This paper evaluates the use of six published calibration functions for the Whatman 42 filter paper for indirect determination of soil suctions of an unsaturated compacted silty sand. Evaluation of the filter paper calibrations was carried out using the experimental results given by Fleureau et al. (2002) obtained with other techniques used to measure or control the soil suctions in the compacted silty sand. The results show that the matric suctions inferred from FPM depend on the used calibration function. A modified calibration function is suggested, which gives better estimation of the soil water retention curve for the investigated soil. The FPM offers a promising simple technique for the determination of soil suction, provided that an adequate calibration function is used for the investigated soil saturation range.

La succion du sol est une variable importante dans l'analyse du comportement hydromécanique des sols non saturés. La méthode du papier filtre (FPM) permet d’évaluer la succion du sol indirectement en mesurant la teneur en eau massique du papier filtre à l'équilibre, qui est liée à la succion de sol par une courbe d'étalonnage prédéterminée entre la teneur en eau du papier filtre et la succion. Cet article évalue l'utilisation de six fonctions de calibrage pour le papier filtre Whatman 42 pour la détermination indirecte de la succion d'un sable silteux compacté non saturé. L'évaluation de l’étalonnage du papier filtre a été effectuée en utilisant les résultats expérimentaux donnés par Fleureau et al. (2002), obtenus avec d'autres techniques employées pour mesurer ou contrôler la succion du sable vaseux compact. Les résultats prouvent que les succions déduites de la FPM dépendent de la fonction de calibrage utilisée. Une fonction de calibrage modifiée est proposée, qui donne une meilleure évaluation de la courbe de succion de sol. La FPM est une technique simple prometteuse pour la détermination de la succion du sol, à condition que d’utiliser une fonction d’étalonnage adaptée à la gamme de saturation du sol étudiée.