A study of low-energy dynamic compaction: field trials and centrifuge modelling

This paper describes research into understanding the efficiency of the low-energy dynamic compaction process, and the development of a novel technique of real-time monitoring that can demonstrate soil improvement in quantitative engineering units during the process. The research, undertaken in the field and using a 500 gTonne geotechnical centrifuge, investigates the validity of applying the principles of the WAK (wave-activated stiffness [K]) test analysis to monitor the progress of compaction, allowing the process to be halted once the required degree of improvement has been reached. The analytical procedures underpinning the interpretation of the compaction process data in the time and frequency domain are presented, including the derivation of dynamic stiffness, depth of compaction, and damping factors associated with the combined footing/soil system. The methods of instrumentation and data acquisition are described for both field and centrifuge test programmes, along with the procedures adopted for real-time signal conditioning and data recognition. The results of the field and centrifuge test programmes are discussed, and conclusions are drawn on the effectiveness of the compaction process, confirming the validity of the WAK test analysis in the prediction of improvement in soil stiffness with increasing number of blows.

• INTRODUCTION

• APPLICATION OF THE WAK TEST ANALYSIS

• FIELD TRIALS

• CENTRIFUGE MODELLING STUDY

• RESULTS OF CENTRIFUGE MODELLING STUDY

• CONCLUSIONS

• ACKNOWLEDGEMENTS

• APPENDIX 1. DERIVATION OF THE WAVE ACTIVATED STIFFNESS (WAK) TEST ANALYSIS (BRIAUD & LEPERT, 1990)

• REFERENCES

Cette étude décrit la recherche menée dans le but de comprendre l'efficacité du processus de compactage dynamique à faible énergie ainsi que le développement d'une technique novatrice de suivi en temps réel capable de quantifier l'amélioration d'un sol en unités industrielles, en cours de processus. La recherche, menée sur le terrain et utilisant une centrifugeuse géotechnique de 500 g Tonne, a pour but de montrer s'il est valide d'appliquer les principes de l'analyse de l'essai WAK (rigidité [K] activée par ondes) pour suivre le progrès du compactage, permettant de stopper le processus une fois que le niveau d'amélioration requis a été atteint. Nous présentons les procédés analytiques soustendant l'interprétation des données du processus de compactage dans le domaine temps et fréquence, notamment la déduction de la rigidité dynamique, de la profondeur de compactage et des facteurs de tassement associés au système combiné assise/sol. Nous décrivons les méthodes d'instrumentation et d'acquisition de données pour les programmes d'essais sur le terrain et en centrifugeuse, avec les procédés adopté pour la préparation des signaux en temps réel et la reconnaissance des données. Nous analysons les résultats des programmes d'essai sur le terrain et en centrifugeuse et nous en tirons des conclusions quant à l'efficacité du processus de compactage, confirmant la validité de l'analyse de l'essai WAK à prévoir l'amélioration de la rigidité du sol avec un nombre de frappes croissant.