ICE - Institution of Civil Engineers - Virtual Library

Many years experience with Styropor foams in groundwords and foundation works have convincingly proved the special properties of this rigid non-porous foam, such as stability and durability, lack of susceptibility to the effect of moisture and underground organisms, and its neutral behaviour from the biological point of view (no groundwater pollution). Rigid Styropor EPS foams are particularly suitable as cushions because the properties of the material in relation to its bulk density are perfectly suited to many possible applications. In the case of overconsolidated soils, or soils which are likely to swell, the lifting pressure on ground plates can be reduced by deformable layers of expanded polystyrene (EPS) foam. In the case of buried piping, deformable layers displace the overburden pressure, thus providing relief for the pipes. As a result of the vibration-damping effect of EPS foam, cushioning layers can reduce the propagation of vibration through the ground. During earthquakes the transfer of vibrations to structures can be hindered in the same way. Other applications for rigid EPS foam cushions are designed to reduce ground thrust and vertical loads. The report provides examples of ways in which loads on the walls of structures and retaining walls, and on roofs, can be reduced. These applications above all derive advantage from the extremely low weight of the rigid foam.

Les longues années de pratique avec les mousses de styropor dans les travaux de terrassement et de fondations prouvent de façon convaincante les propriétés particulières de cette mousse rigide à cellules fermées, comme stabilité, et durabilité, insensibilité à l'influence de l'humidité et aux organismes souterrains, ainsi que son comportement neutre sur le plan biologique (ne polluant pas les eaux souterraines). Les mousses rigides EPS en styropor sont particuli`rement bien appropriées aux tampons de rembourrage parce que les propriétés du matériau relatives à la densité apparente peuvent ê tre parfaitement adaptées aux multiples possibilités d'utilisation. Dans le cas de sols susceptibles de gonfler ou surconsolidés, la pression de soulèvement sur des plaques d'assise peut être réduite par des couches de déformation en styropor. Dans le cas de tuyauteries souterraines, les couches de déformation provoquent un déplacement de la pression de surcharge, et soulage ainsi le tuyaux. Grâce à l'effet amortissant les vibrations du styropor, les tampons de rembourrage peuvent réduire la propagation des oscillations dans le sol. De même l'impulsion vibratoire de bâtiments peut ainsi ê tre empêchée lors de tremblements de terre. D'autres domaines d'utilisation de tampons de rembourrage à mousse rigide EPS en styropor ont pour objectif de réduire la poussée des terres et les charges verticales. Le rapport fournit des exemples de possibilités de ré duire la charge sur murs de bâtiments et murs de sout`nement ainsi que sur plafonds. Dans ces applications, il est tiré parti avant tout du poids extrêmement faible de la mousse rigide.

Several criteria for the injectability of cement-based grout in soil have been documented in the literature. Some of these criteria consider the geometric characteristics of the soil, while others rely simply on the rheological parameters of the grout mixture to estimate its potential propagation into the soil. However, the couple characteristics of intermixing of the grout and pore water of the injection medium are seldom considered. In order to study the effect of degree of saturation of the soil on the water dilution (washout) of the cement grout that can alter the characteristics of the injection, a model addressing differences in propagation of cement grout in a saturated and partially saturated soil is proposed in this paper. The model is supported by experimental results obtained from the injection of 200 litre sand samples prepared with various degrees of saturation and fineness. The first phase of the programme consisted of injecting a microfinecement grout made with 1·2 W/C through 22-mm diameter columns filled with quartz sand and having particle-size distributions of 0·63/1·25 mm and 0·08/0·63 mm. Injection tests were done in both saturated and partially saturated sands. The second phase was carried out using 200 litre capacity barrels filled with alluvial sand. Two barrels were prepared with bulk sand in saturated and partially saturated states, while the third one was prepared with alternating layers of fine (0·08/0·63 mm) and coarse (0·63/2·50 mm) sand. Two microfine-cement grouts with W/C of 0·6 and 1·2 were used for the injection of these barrels. Test results indicate that the loss of water due to injection pressure and filtration through the sand is of vital importance. Furthermore, water dilution of the grout is greater in unsaturated soil than in saturated soil. This led to greater in situ characteristics of the saturated injected sand than the unsaturated sand in terms of compressive strength, elastic modulus, porosity and water impermeability.

De nombreux critéres permettant d'èvaluer l'injectabilitè des coulis de ciment dans des sont dècrits dans la littèrature. Certains d'entre eux considérent les caractèristiques gèomètriques du milieu poreux alors que d'autres tiennent uniquement compte des paramétres rhèologiques du coulis pour è valuer la distance potentielle de propagation de celui-ci dans le sol. Cependant, certaines caractèristiques physiques, telles que la dilution è ventuelle du coulis injectè avec l'eau contenue dans le milieu sont rarement considèrèes. Afin d'ètudier l'influence de la teneur en eau du sol sur la dilution des coulis, et par consèquent sur l'altèration des caractèristiques de l'injection, un modéle diffèrenciant le mode de propagation des coulis de ciment en milieu saturè et non saturè est proposè dans cet article. Ce modéle est supportè par des rèsultats expèrimentaux obtenus lors de l'injection d'un coulis de ciment dans un volume de 200 litres de sable de granulomètrie variable, mis en place avec diffèrents degrès de saturation. La premiére phase du programme a consistè en l'injection d'un coulis de ciment microfin (E/C = 1·2) dans des colonnes de sable de 22 mm de diamétre, remplies de sable quartzeux possèdant des granulomètries de 0·63/1·25 mm et 0·08/0·63 mm. Les injections ont è tè rèalisèes dans des milieux saturès et partiellement saturès. La seconde phase du programme a è tè rèalisèe dans des barils pouvant contenir 200 litres de sable. Deux barils ont è tè remplis avec le sable brut, respectivement è l'ètat saturè et non saturè. Le troisiéme baril a è tè prèparè en alternant des couches de sable fin (0·08/0·63 mm) et grossier (0·63/2·50 mm). Deux coulis de ciment microfin possèdant des rapports E/C de 0·6 et 1·2 ont è tè utilisès pour l'injection de ces trois barils. Les rèsultats ont montrè que la filtration joue un roô le important dans la propagation des coulis de ciment en milieu poreux, mais aussi que le degrè de dilution du coulis avec l'eau du milieu injectè est plus è levè dans le cas d'un sol non saturè que dans le cas d'un sol saturè. Ceci implique de meilleures caractèristiques in situ, en termes de rèsistance en compression, module è lastique, porositè et impermèabilitè è l'eau, dans le cas de milieux saturès.

Pressure-grouted minipiles were installed and tested to evaluate load-carrying capacity under reversed-direction, cyclic loading conditions. The minipiles, expected to support catenary structures along Amtrak's Northeast Shoreline East Corridor, were installed through loose to medium dense sand and silt. Tests were conducted such that loads were applied in varying increments and decrements of the calculated design capacity of 50 kip. Load tests, performed in accordance with the ASTM D1143 Quick Loading Method, showed considerable reduction in capacity after only two cycles of loading at as low as 60% of the ultimate capacity. This observation indicated that, similarly to previous tests on drilled shafts, minipiles installed in cohesionless soils have a critical level of repeat loading that is well below the ultimate pile capacity under static conditions.

Des minipiles cimentées sous pression ont é té installées et testées afin d'évaluer leur capacité porteuse dans des conditions de charge cyclique, à direction inversée. Ces minipiles, qui doivent soutenir des structures de caténaires le long de la ligne Northeast Shoreline East Corridor de Amtrak ont é té installées dans des sables et limons de densité moyenne à meuble. Les essais ont été conduits de facçon a` ce que les charges soient appliquées en divers incréments et décréments de la capacité nominale calculée de 50 kip. Les essais de charge, effectués en conformité avec la méthode de chargement rapide ASTM D1143, ont montré une nette réduction de la capacité après seulement deux cycles de chargement à un bas niveau—60% de la capacité ultime. Cette observation indique que, de meê;me qu'avec les essais précédents sur des puits forés, les minipiles installeés dans des sols non cohésifs ont un niveau critique de chargement répétitif qui se situe bien en dessous de la capacité ultime de la pile en conditions statiques.

A recently developed wave equation model for analysing the improvement of granular soils by high-energy impact is used to perform a parametric study to investigate the ground response during dynamic compaction. The important parameters investigated include the pounder base area, pounder weight, drop height, number of drops and initial soil properties within the practical range in a dynamic compaction project. This study provides a better understanding of the influence of the various parameters studied on the ground response during high-energy impact. The characteristic curves developed will enable a design engineer to determine the crater depth, and level and depth of soil improvement that will facilitate the selection of operational parameters.

On utilise un modèle d'équation d'onde mis au point récemment pour l'analyse de l'optimisation de sols granulaires par impact à é nergie é levée, pour effectuer une é tude paramétrique afin d'établir la réponse du sol au cours du compactage dynamique. Parmi les paramètres importants qui sont examinés, on indiquera la surface de base du bocardage, le poids du marteau à bocarder, la hauteur de chute, le nombre de chutes et les propriétés initiales du sol dans les limites de la plage utile d'un project de compactage dynamique. Cette é tude permet de mieux comprendre l'influence des différents paramètres é tudiés sur la réponse du sol aux impacts à é nergie é levée. Les courbes caractéristiques tracées permettent au concepteur de déterminer la profondeur du cratère ainsi que le niveau et la profondeur de l'optimisation du sol qui permettra de faciliter la sélection de paramètres d'exploitation.

The effect of quantity of lime and duration of curing on the basic properties of a black cotton soil has been studied in this paper. The optimum lime content was found to be 6%. To investigate the role of clay content, black cotton soil containing different amounts of clay size fractions was also cured with 6% lime and the properties studied. To study the effect of type of clay mineral, commercially available kaolinite has also been mixed with 6% lime and the properties studied. Immediately on addition of lime, the liquid limit of black cotton soil decreases, but it increases with increase in duration of curing for any percentage of lime. These changes have been explained by changes in the thickness of the diffuse double layer and associated fabric changes. Studies on the changes in the properties of plastic limit, shrinkage limit and free swell index on lime addition help us to understand the controlling mechanisms. The effect of the double layer increases for montmorillonitic soils with increasing clay content, while fabric change controls the behaviour of black cotton soil with lesser clay content. The changes in properties of kaolinite are less pronounced than those in montmorillonitic clays on treatment with lime.

Dans la présente communication, on é tudie l'effet de la quantité d'argile et la durée du sé chage sur les propriétés du sol à coton noir. On a é tabli que la teneur optimale en argile est 6̥. Pour examiner le rôle de la teneur en argile, on a é galement soumis du sol contenant différentes quantités de fractions granulométriques de sol à coton noir avec un minimum de 6% d'argile et on a é tudié ses propriétés. Pour é tudier l'effet du type de minéral des argiles réfractaires, on a é galement mélangé de la kaolinite disponible dans le commerce avec 6% d'argile pour en é tudier les propriétés. Dès qu'on aioute de l'argile, la limite liquide du coton noir diminue, mais elle augmente avec l'augmentation de la durée de la cuisson, quel que soit le pourcentage d'argile. Ces changements ont é té expliqués par des variations de l'épaisseur de la double couche diffuse et des changements connexes de la structure. Des é tudes sur l'effet des variations des propriétés de la limite plastique, la limite de retrait et l'indice l'affaissement libre sur l'adjonction d'argile nous aident à comprendre les mécanismes de contrô le. L'effet de la double couche augmente pour les sols montmorillonitiques avec une teneur croissante en argile, alors que le changement de la structure détermine le comportement du sol à teneur en argile inférieure. Les changements des propriétés de kaolinite sont moins prononcés que ceux des argiles montmorillonitiques sur le traitement à l'argile.