Theoretical and practical aspect of dynamic consolidation

Abstract

This Paper discusses the possibility of improving the mechanical characteristics of fine saturated soils to a great depth by a technique known as dynamic consolidation. The energy required is supplied by repeated high intensity impacts. A review is made of the fundamental research which was carried out to gain an understanding of the mechanisms involved; it treats four main points: (a)|the compressibility of saturated soils due to the presence of micro-bubbles; (b) the gradual liquefaction under repeated impacts; (c) the changes of permeability of a soil mass due to the creation ofjissures; (d) the thixotropic recovery. The role played by adsorbed water in the last two points is reviewed. The various stages of dynamic consolidation are then summarized in graphical form; the resulting vibrations are also discussed. The control and engineering design parameters are then discussed and the ‘dynamic oedometer’, a tool specially developed for that purpose, is described. The technique is then illustrated by field results amongst which was one in Boston (UK) where ‘buttery’ clay was treated. La consolidation dynamique permet l'amélioration des propriét és mécaniques des sols fins saturés jusqu'a des profondeurs importantes. L'énergie requise est transmise au terrain par des impacts répétés de forte intensité. La recherche fondamentale qui a dû être entreprise, afin de comprendre les divers phénoménes associés au procédé, est examinée; elle traite èssentiellement de quatre points: (a) la compressibilité de sols saturés dûe à la présence de micro-bulles; (b) la liquéfaction progressive sous des impacts répétés; (c) les variations de la perméabilité d'un sol qui résultent de la fissuration dans la masse; (d) le regain thixotropique. Le rôle important que joue l'eau adsorbée sur ces deux derniers points est expliqué. Les différents effets de la consolidation dynamique sont présentés sous forme de graphiques et les effets des vibrations induites sont expliqués briévement. Les paramètres nécessaires au contrôle et à la réalisation technique sont examinés et ‘ l’ œdométre dynamique', instrument développé pour les maîtriser, est décrit. Enfin, plusieurs résultats de chantier sont présentés y compris un à Boston (GB) où de I'argile très plastique a été traitée.