Estimation of strength and deformation properties of Quaternary caliche deposits

The aim of this study was to develop and evaluate statistical models for predicting the uniaxial compressive strength (UCS) and average Young’s modulus (Eav) for caliches, using some index and physical properties. The caliche samples, from Adana, southern Turkey, were of low strength and difficult to sample. X-ray diffraction and microscopy were undertaken and the following physical parameters established: unit weight, apparent porosity, Schmidt rebound number, Shore hardness, P-wave velocity, slake durability, point load, uniaxial compressive strength and average Young’s modulus. Simple and linear regression variable selection analyses were performed. The best relationships were obtained for UCS with P-wave velocity and unit weight and for average Young’s modulus with P-wave velocity, porosity and slake durability. Empirical equations are proposed, although it is emphasised that these may only be applicable for caliche of a similar geological character.RésuméLe but de cette étude est d’établir et d’évaluer des modèles statistiques permettant de prédire la résistance à la compression simple et le module d’Young de calcrètes à partir de quelques indices et propriétés physiques. Les échantillons de calcrètes d’Adana, dans le sud-est de la Turquie, présentent de faibles résistances et leur échantillonnage est difficile. Des analyses par diffractométrie RX et des observations microscopiques ont été réalisées. Les paramètres physiques suivants ont été déterminés: poids spécifique, porosité, indice de rebond de Schmidt, dureté Shore, vitesse des ondes P, indice d’altérabilité, résistance à l’écrasement entre pointes, résistance à la compression simple et module d’Young. Des analyses de régression linéaire entre ces paramètres ont été réalisées. Les meilleures relations ont été obtenues pour la résistance à la compression simple fonction de la vitesse des ondes P et du poids spécifique et pour le module d’Young fonction de la vitesse des ondes P, de la porosité et de l’indice d’altérabilité. Des équations empiriques ont été proposées, tout en soulignant que ces équations ne sauraient être utilisées que pour des calcrètes aux caractéristiques géologiques semblables.