Volume changes in undisturbed clay profiles in western Canada

As part of an over-all study of the performance of building foundations in highly plastic soil areas of western Canada, the Division of Building Research has been measuring ground movements and changes in soil moisture conditions in grass- covered, undisturbed soil profiles under climatic conditions ranging from sub-humid to semi-arid. Results of measurements begun in 1951 in Winnipeg, Manitoba, and more recently those in Regina, Eston, and Tisdale, Saskatchewan, are reported. Results of a theoretical soil moisture depletion calculation, based on Thornthwaite's potential evapo-transpiration concept, are presented. It is proposed as a more rational way of measuring the vegetation-climate factor in humid to sub-humid climates than simply comparing air temperature and precipitation with long-term averages. Empirical relationships are suggested between calculated soil moisture depletion, the depth of free water table, and the depth of frost penetration under similar thermal conditions but different soil moisture conditions. Shrinkage in situ of undisturbed, unsaturated soils at temperatures well below 32 degrees F has been observed and is attributed to thermal air-void volume change.Dans le cadre d'une \ue9tude d'ensemble concernant le comportement des fondations dan les r\ue9gions de l'Ouest ayant des sols extr\ueamement plastiques, la Division des recherches en construction a effectu\ue9 des mesures relatives aux mouvements du sol et aux changements des conditions d' humidit\ue9 du sol dans des profils de sols non remu\ue9s et recouverts d'herbe. Ces mesures sont faites dans des conditions climatiques allant de la sous-humidit\ue9 \ue0 la semi- aridit\ue9. On donne dans l'\ue9tude les r\ue9sultats de mesures effectu\ue9es en 1951 \ue0 Winnipeg au Manitoba et plus r\ue9 cemment \ue0 R\ue9gina, \ue0 Eston, et \ue0 Tisdale en Saskatchewan. On trouvera \ue9galement les r\ue9sultats d'un calcul th\ue9orique sur l'\ue9puisement de l'humidit\ue9 du sol fond\ue9 sur le concept de Thornthwaite \ue0 l'\ue9gard de l'\ue9vapo-transpiration possible. Ce concept est sugg\ue9r\ue9 comme une m\ue9thode plus rationnelle de mesure du facteur v\ue9g\ue9tation-climat dans les zones climatiques de sous-humidit\ue9 que la simple comparaison de la temp\ue9rature de l'air et des pr\ue9cipitations avec les moyennes \ue0 long terme. Des relations empiriques sont sugg\ue9r\ue9 es entre l'\ue9puisement calcul\ue9 de l'humidit\ue9 du sol, la profondeur de la p\ue9n\ue9tration du gel dans des conditions thermiques semblables mais dans des conditions d'humidit\ue9 du sol diff\ue9rents. Une contraction in situ du sols non remu\ue9s et non satur\ue9s \ue0 des temp\ue9ratures bien inf\ue9rieures \ue0 32 degr\ue9 s F a \ue9t\ue9 observ\ue9e et elle a \ue9t\ue9 attribu\ue9e \ue0 un changement de volume des espaces vides par voie thermique.Peer reviewed: NoNRC publication: Ye