Consolidation of soil using vertical drains

Abstract

The use of vertical drains is examined critically in view of the fact that in half a century of use there have been a large number of occasions when vertical drains have failed to promote a more rapid consolidation of the soil under load. The mode of operation of the drain is discussed and it is shown that an understanding of this has affected the design of the more recent band-shaped drains. The effects of smear and drain resistance are also discussed. Reference is made to a three-dimensional finite difference computer program, modelling the flow of excess pore water in the drain and the surrounding soil which is used to aid in the drain design. Specific cases which can also be analysed by published techniques have been used to check the validity of the model. Consideration is also given to the methods of site investigation which should be employed to obtain the appropriate soil parameters for design. Cases are cited where a lack of data on the soil parameters has restricted the design of the vertical drainage schemes. L'utilisation de drains verticaux fait l'objet d'une analyse critique car au cours d'un demi-siècle de service, les drains verticaux se sont révélés, à maintes reprises, incapables de permettre une consolidation plus rapide du sol sous chargement. L'article décrit le mode de fonctionnement d'un drain et montre comment la compréhension de ce mode a influencé la conception des drains récents en forme de bande. Il étudie également les effects de l'étalement et de la résistance des drains. L'article se réfère à un programme informatique à différences finies tridimensionnel qui model isele débit de l'eau interstitielle excédentaire dans le drain et le sol environnant; celui-ci sert à faciliter la conception des drains. Des cas spécifiques qui peuvent également être analysés à l'aide de techniques existantes déjà publiées ont été utilisés pour vérifier la validité du modèle. L'article traite également des méthodes d'exploration in situ qui doivent être utilisé eb pour obtenir des paramètres du sol appropriés en vue de la conception. Il présente des cas où un manque de données concernant les paramètres du sol a considérablement limité la conception de systèmes de drainage vertical.