Modelling of prefabricated vertical drains in soft clay and evaluation of their effectiveness in practice

Abstract

Prefabricated vertical band drains are rapidly increasing in popularity as one of the most cost-effective soft clay improvement techniques worldwide. Nevertheless, problems caused during installation (such as the smear effect), drain clogging and well resistance of long drains contribute to retarded pore pressure dissipation, making these drains less effective in the field. This leads to reduced settlement compared with that which would be expected from ideal drains. This paper is an attempt to discuss, comprehensively, the modelling aspects of prefabricated vertical drains and to interpret the actual field data measured in a number of case studies that demonstrate their advantages and drawbacks. Both analytical and numerical modelling details are elucidated, based on the authors' experience and other research studies. Where warranted, laboratory data from large-scale experimental facilities are highlighted. Les drains verticaux préfabriqués deviennent de plus en plus populaires car ils forment l'une des techniques des plus rentables d'amélioration de l'argile tendre. Néanmoins, les problèmes causés pendant l'installation (comme l'effet de rémanence), l'occlusion des drains et la résistance des puits dans le cas de drains longs, contribuent à retarder la dissipation de pression interstitielle, ce qui rend ces drains moins efficaces sur le terrain. Ceci cause un tassement inférieur à celui qu'on attend normalement de drains parfaits. Cette étude essaie d'évaluer, de manière globale, les aspects de modélisation de drains verticaux préfabriqués et d'interpréter les données réelles relevées sur le terrain dans un certain nombre d'études de cas qui montrent leurs avantages et leurs inconvénients. Nous expliquons les détails de la modélisation analytique et numérique en nous basant sur notre expérience ainsi que sur d'autres recherches. Partout où cela est nécessaire, nous donnons aussi les données relevées en laboratoire dans une installation expérimentale grandeur nature.