Electromagnetic forces and soil strength

Abstract
This Paper describes analytical techniques for expressing electromagnetic forces of interaction in soils. Electrostatic and electrodynamic forces are included. The approach is based on expressing interaction forces in terms of physical properties of the individual components of the system (soil solids, pore-fluid, ions). The effect of the dielectric properties of the pore-fluid is emphasized. The results of the experimental programme to verify the form of the analytical solution are presented. Triaxial shear, vane shear, and activation energy for creep tests were performed on clay soils with pore-fluids exhibiting a variety of static dielectric constants. The values of activation energy and of shear strength were found to vary with static dielectric constant of the pore-fluid in the manner predicted by the proposed theory. On tient surtout compte dans cet Article, des techniques analytiques qui sont appliquées afin de déterminer les forces d'interaction électromagnétiques—ci-comprises les forces électrostatiques et électrodynamiques—se trouvant dans le sol. Le sujet est abordé en exprimant l'interaction de ces mêmes forces par rapport aux caractéristiques physiques des composants isolés du système (solides du sol, fluides interstitielles, ions). On souligne tout particulièrement la portée des éléments diélectriques des fluides interstitielles. Les résultats d'un programme expérimental sont présentés en vue de vérifier la forme que prend la solution analytique. Le cisaillement triaxial, le cisaillement avec le scissomètre et l'energie pour activer des essais au fluage sont appliqués aux sols argileux contenant des fluides interstitielles et qui démontent des constants diélectriques variables. Il s'avere que les valeurs enregistrées par la puissance d'activation ainsi que par la resistance à la rupture au cisaillement varient, selon les constants diélectriques du fluide interstitiel, dans la manière prédite par la proposition en question.