Assessing the Effectiveness of Rolling Dynamic Compaction = Évaluation de l'efficacité du compactage dynamique roulant

Abstract

Rolling Dynamic Compaction (RDC) is a soil improvement technique, which involves a heavy (6– to 12–tonne) non-circular module (impact roller) that rotates about a corner as it is towed, causing the module to fall to the ground and compact it dynamically. This paper focuses on the 4-sided module and aims to quantify the effectiveness of RDC by means of a combination of field studies and numerical modeling. The field studies involved embedding earth pressure cells beneath the ground at varying depths and measuring the in situ stress over a range of module passes. In addition, a variety of in situ tests were performed including penetrometer, field density and geophysical testing to measure density improvement, again as a function of the number of module passes. The field measurements indicated that the depth of improvement exceeded 2 meters below the ground surface. Numerical modeling was undertaken using the dynamic finite element analysis software, LS-DYNA; the results align well with those obtained from the field studies. Parametric studies were also undertaken to determine the influence of varying soil parameters on the effectiveness of RDC. = Le Compactage Dynamique Roulant (CDR) est une technique d'amélioration du sol, qui implique un lourd module de forme non circulaire (6 à 12tonnes), rouleau à impact, qui tourne autour d'un coin lorsqu’il est tiré, ce qui provoque la chute du module sur le sol et le compacte dynamique. Cet article se concentre sur le module à 4 faces et vise à quantifier l'efficacité du CDR par le biais d'une combinaison d'études sur le terrain et de modélisation numérique. Les études de terrain ont comporté l’installation de cellules de contraintes dans le sol à différentes profondeurs et à mesurer ainsi la contrainte lors des passages du module. En outre, de nombreux essais in situ ont été réalisés, comprenant des pénétromètres, des essais de densité en place et des tests géophysiques afin de mesurer l’amélioration de la densité en fonction du nombre de passes de modules. Les mesures sur le terrain ont indiqué que la profondeur de l'amélioration a dépassé les 2 mètres sous la surface du sol. La modélisation numérique a été réalisée en utilisant le logiciel d’analyse par éléments finis en dynamique, LS-DYNA ; les résultats concordent bien avec ceux obtenus dans les études sur le terrain. Des études paramétriques ont également été entreprises pour déterminer l'influence de divers paramètres du sol sur l'efficacité du CDR.