Direct Measurement of CPT Sleeve-Sand Interface Coefficient of Friction

RÉSUMÉ: La friction entre les pénétromètres coniques et le sol influence la résistance en pointe et la friction de manchon lors des essais de pénétration au cône (CPT). Des études indiquent que cette friction est sensible à l’usure de la surface du pénétromètre ainsi qu’au type de sol. Le coefficient de frottement à l’interface constitue une donnée clé pour les modèles numériques du CPT et peut améliorer l’interprétation des résultats. Une cellule de friction a été développée pour mesurer le coefficient de frottement entre le manchon de friction et le sol. Deux sables secs ont été testés dans l’appareil, et la friction à l’interface a été mesurée sous différentes contraintes normales et densités. Les facteurs influençant le coefficient de frottement ont été analysés, ainsi que les sources potentielles d’erreurs dans l’essai. Il a été démontré que cet essai est un outil pratique pour mesurer directement le coefficient de frottement à l’interface et réduire une source importante d’incertitude.

ABSTRACT: The friction between cone penetrometers and soil affects Cone Penetration Test (CPT) tip resistance and sleeve friction. There is evidence in the literature that suggests the value is sensitive to the surface wear condition of the penetrometer and soil type. The interface coefficient of friction is a key input into numerical models of the CPT and may lead to improved interpretation. A friction cell was developed to measure the coefficient of friction between the friction sleeve and soil. Two dry sands were tested in the device and the interface sleeve friction was measured under different normal stresses and densities. Factors affecting the coefficient of friction were discussed along with potential sources of error in the test. The test was shown to be a practical tool for directly measuring interface coefficient of friction and eliminating an important source of uncertainty.