State of the art in deep mixing technology. Part III:geomaterial characterization

Abstract

The main properties necessary for the geomaterial design of stabilized ground are strength (compressive, shear and tensile), modulus, permeability, compressibility and dynamically measured properties such as shear modulus and damping at different strain levels. This paper, in conjunction with the previous ones in this series, aims to characterize the geomaterial behaviour of deep mixing (DM) under various loading and environmental conditions using laboratory testing methods. These testing methods include unconfined and triaxial compression tests; direct shear tests; tensile tests using uniaxial and split cylinders; consolidation and permeability tests; and resonant-column, cyclic torsional simple shear and cyclic triaxial tests. The effects of soil type, stabilizing reagent, age, water content, curing temperature, strain at failure, confining pressure, scale and drainage condition on the shear strength of cement-treated soil are discussed along with a framework for selection of the design strength. The relationships, correlation factors, practical ranges and tendencies in the behaviour of treated soil under the various testing conditions presented here reflect important considerations in geomaterial design for DM. Les principales propriétés nécessaries au calcul géomatériel d'un sol stabilisé sont la résistance (à la compression, au cisaillement et à la traction), le module, la perméabilité, la compressibilité et des propriétés mesurées dynamiquement comme le module de cisaillement et l'amortissement pour différents niveaux de déformation. Cet exposé, en conjonction avec les précédents, a pour but de caractériser le comportement géomatériel d'un mixage profond (DM) dans différentes conditions de charge et d'environnement en utilisant des méthodes d'essai en laboratoire. Ces méthodes sont les suivantes: essais de compression non confinée et triaxiale, essai de cisaillement direct, essais de traction utilisant un cylindre uniaxial et fendu, essais de consolidation et de perméabilité, essai de colonne résonnante, essai de cisaillement simple en torsion cyclique et essais cycliques triaxiaux. Nous examinons l'effet du type de sol, du réactif de stabilisation, de l'âge, de la teneur en eau, de la température de cuisson, de la déformation à la rupture, de la pression de confinement, de l'effet d'échelle et de la condition de drainage sur la force de cisaillement des sols traités au ciment; nous é tudions aussi un cadre pour la sélection de la résistance nominale. Les relations, facteurs de corrélation, gammes pratiques et tendances dans les comportements des sols traités dans les diverses conditions d'essai présentées ici, reflètent d'importantes considérations dans le calcul géomatériel du DM.