A field trial of the reinforcing effect of a stone column in soil

Abstract

The load-settlement relationship for plate loading of an isolated stone column in soft clay was predicted prior to field testing. The column was constructed by vibro-replacement and, after the test, was excavated to check its dimensions. The theory used was proposed on the basis of laboratory model tests by Hughes and Withers (1974). The purpose was to verifv the theory on a field scale. A standard site investigation supplemented by Cambridge and Ménard pressuremeter tests provided basic soil parameters. The ultimate column load depends on the friction angle of the gravel used to form the column, the size of the column formed and the restraint of the clay on the uncemented gravel. To predict the load-settlement curve the essential radial stress-strain data for the clay were obtained from a Cambridge pressuremeter. The prediction is excellent if allowance is made for transfer of load from column to clay through side shear and correct column size. Accurate estimation of column diameter is the major factor influencing the calculation of ultimate load and settlement characteristics. The column improved substantially the bearing capacity of the natural soil. La relation charge-tassement pour un essai à la plaque d'une colonne en Pierre, isolée, dans l'argile molle, a été prévue avant l'essai in situ. Suite à l'essai, la colonne construite par la méthode de vibro-remplacement, a été excavée afin de vérifier ses dimensions La théorie utilisée est à la base d'essais sur modèle de laboratoire, d'après Hughes et Withers (1974). L'objectif a été de vérifier cette théorie à l'échelle du chantier. Une reconnaissance classique du terrain, complétée par des pressiomètres de Cambridge et Ménard, ont fourni les caractéristiques du sol. La charge limite de rupture d'une colonne, dépend de l'angle de frottement du gravier qui la forme, de sa taille et de la contrainte de l'argile sur le gravier non-cimenté. Afin de prévoir la courbe de charge-tassement, l'information essentielle de contrainte-déformation, a été obtenue à l'aide du pressiomètre de Cambridge. La prévision est excellente, si l'on tient compte du transfer de la charge, de la colonne à l'argile, grâce au cisaillement latéral et la taille exacte de la colonne. Une estimation précise du diamètre de la colonne, est le facteur principal pouvant influencer le calcul de la charge de rupture et du tassement. La colonne a considérablement amélioré la force portante du sol réel.