Hydraulic fracturing appears to have useful environmental and geotechnical applications, but the details of fracture morphology and propagation in soil are poorly known. To identify those details, more than 100 hydraulic fractures were created by dyed glycerine injected into rectangular blocks of silty clay confined within a triaxial loading cell. The traces of the fractures were observed directly through a transparent loading plate in the experimental apparatus, and the fracture surfaces were described after they had been exposed by the blocks being split open. Steps and ridges on fracture surfaces, and lobes near the leading edge of a fracture were ubiquitous in silty clay, as they are on the surfaces of hydraulic fractures in rock or other brittle materials. Details of the leading edge, however, depend on the water content of the soil, which is one difference between hydraulic fractures in soil and those in rock. Fluid injected to create a hydraulic fracture appears to penetrate to the leading edge of the fracture when the pressure of pore fluid is less than atmospheric while the sample is under load. At greater water contents when the pore pressure is positive, the injected fluid lags behind the leading edge. It is inferred that this phenomenon occurs because water infiltrates into the fracture tip and prevents penetration of the injected fluid.
La fracturation hydraulique semble avoir des applications utiles en environnement et en géotechnique. Les détails de la morphologie et de la propagation d'une fracture dans un sol sont cependant mal connus. Pour identifier ces détails, plus de 100 fractures hydrauliques ont été créées par injection de glycérine colorée dans des blocs rectangulaires d'argile silteuse confinés dans une cellule triaxiale. Les traces des fractures ont été observées directement à travers la plaque de chargement transparente de l'appareillage expérimental et les surfaces de fracturation ont été décrites après mise en évidence par ouverture des blocs. On observe, dans les argiles silteuses, l'omniprésence de marches d'escalier et d'arêtes sur les surfaces de fracture, et de lobes à proximité de l'arête directrice de la fracture, exactement comme sur les surfaces de fracturation hydraulique dans des roches et autres matériaux cassants. Les détails sur l'arête directrice dépendent cependant de la teneur en eau du sol, ce qui différencie la fracturation hydraulique d'un sol de celle d'une roche. Lorsque la pression interstitielle est inférieure à la pression atmosphérique, l'échantillon étant sous consolidé, le fluide injecté, créateur de la fracturation hydraulique, semble pénétrer jusqu'à l'arête directrice de la fracture. Pour une plus forte teneur en eau, lorsque la pression interstitielle est positive, le fluide injecté n'atteind pas l'arête directrice. On peut en déduire que ce phénomène est dû à une infiltration d'eau à l'extrémité de la fracture empêchant la pénétration du fluide d'injection.
