1561 Proceedings of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development ISBN 978-0-7277-6067-8 © The authors and ICE Publishing: All rights reserved, 2015 doi:10.1680/ecsmge.60678 Effect of changes in matric suction on slope stability in natural unsaturated soil Effet du changement de la succion matricielle sur la stabilité des pentes dans le sol naturel non saturé G.Hadži-Niković *1 , D. Rakić 1 and K. Djoković 2 1 Faculty of Mining and Geology, University in Belgrade, Belgrade, Serbia 2 Institute for Testing Materials, Belgrade, Serbia * Corresponding Author ABSTRACT Stability analyses were performed for a real engineering-geological cross-section of unsaturated Quaternary silt sediments. Unsaturated shear strength is a function of the two stress variables: net normal stress and matric suction. Constitutive equations (unsaturat- ed shear strength – matric suction) and (angle  b – matric suction) were defined for these silty soils. These equations were established on the basis of primary constitutive relationships for unsaturated soils by soil-water characteristic curves (effective degree of saturation – ma- tric suction). Soil-water characteristic curves were obtained from results of experimental tests on draining saturated soil samples under di f- ferent pressures, performed for the first time in Serbia, in a 15 bar pressure plate extractor, according ASTM. Effective shear strength pa- rameters c’ and ’ were also experimentally obtained from direct shear tests. Stability analyses were performed using the GLE method for different climate conditions, before and after rainfall, i.e. for different values of matric suction. Stability analyses were performed for the same groundwater level, too. It was confirmed that rainfall decreases the angle  b and stability of natural unsaturated soil slopes. Decreas- ing the  b angle of unsaturated soil, due to rainfall, decreases the safety factor of the slope faster for coarse-grained soil than for fine- grained soil. RÉSUMÉ Pour la coupe géotechnique réelle du terrain constitué de sédiments limoneux quaternaires non saturés, des analyses de sta- bilité ont été effectuées. La résistance au cisaillement du sol non saturé est fonction de deux variables de contrainte : contrainte normale et succion matricielle. Pour ces sols limoneux, des équations constitutives ont été déterminées, notamment : résistance au cisaillement non saturée – succion matricielle et angle  b - succion matricielle. Les équations sont déterminées sur la base de la dépendance constitutive primaire pour le sol non saturé – courbes caractéristiques humidité – succion (degré de saturation effectif – succion matricielle). Ces courbes ont été déterminées expérimentalement, pour la première fois en Serbie, par drainage des échantillons saturés du sol sous diffé- rentes pressions, avec l’extracteur de 15 bars. Les paramètres effectifs de la résistance au cisaillement c’ et ’ ont été déterminés égale- ment expérimentalement, avec l’essai de cisaillement direct. Les analyses de stabilité sont réalisées la méthode générale d’équilibr e limite, pour les différentes conditions climatiques, avant et après les pluies, c’est -à-dire pour les différentes valeurs de la succion matricielle dans le terrain. Les analyses de stabilité sont effectuées également pour le même niveau de l’eau souterraine. Il a été confirmé q ue l’angle  b et la stabilité des pentes dans le sol non saturé diminuaient sous l’effet des pluies. Avec la diminution de l’angle de la rés istance au cisail- lement du sol non saturé,  b , suite aux pluies, le facteur de sécurité des pentes diminue plus rapidement au niveau des pentes constituées de sols à grain grossier (qu’à grain fin). 1 INTRODUCTION In the situation where the groundwater table is deep or when there are shallow slip surfaces, the soil above the slip surface is typically in an unsaturated condition. The unsaturated soil has an absorption possibility (matric suction or negative pore pressure) that increases the shear strength of unsaturated soil (Fredlund & Rahardjo 1993). It has a cohesion which consists of two components: one is effective cohesion, and the other is matric suction. For the latter it is necessary to define the angle of friction with respect to changes in matric suction  b and the matric suction value (u a -u w ) in the field. To do this we have to incorporate the effect of neg- ative pore water pressures in the stability analysis of unsaturated soil (Hadzi-Nikovic 2002a,b). Such anal- yses require specific site and laboratory investigations