Evaluation of dynamic compaction method and rapid impact compaction method for soil improvement
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2018-09-24
Department
Major/Subject
Geotechnical Engineering
Mcode
ENG23
Degree programme
Master's Programme in Geoengineering (GEO)
Language
en
Pages
80 + 9
Series
Abstract
A soil improvement method with capacity to densify a larger amount of mass within a shorter period of time is highly appreciated as it could help to reduce the working time. Deposits of up to several meters thick soil can be complicated to compact homogeneously and accurately. For a vibratory roller or similar, it would be required that deposits are compacted in several phases by filling and compacting alternately. This may, on the other hand, be very time consuming. Therefore, compaction methods that can offer a performance ability to the desired level within only one phase are highly coveted. Among such methods are, for instance, the conventional falling weight compaction method, also known as dynamic compaction (DC), and the relatively recently developed rapid impact compaction (RIC) method. The thesis subject is a result of industrial interest in rapid impact compaction method. Industry is keen to try this innovative method, yet there is uncertainty whether the significant cost of the machines would lead to improvements in the work routines and efficiency justifying the cost. Hence, the thesis investigates how the dynamic compaction and rapid impact compaction compares, how the compaction energy in both methods affects the soil improvement results and, finally, how economical the rapid compaction is, when compared to the dynamic compaction. Prescribed guidelines along with previous performed compaction projects around the world connect the thesis to a complete analysis of the methods. Parallels have been drawn between the proposed directives and case studies, as well as the projects have been interpreted between each other. This has made it possible to demonstrate when the present methods are favourable to apply and, on the other hand, more unfavourable. The reader can also receive a basic knowledge of the associated soil mechanics as well as common geotechnical insights in the behaviour of soil at exposed state. This will give the reader a considerably better perception in the description of the methods.En markförbättringsmetod med kapacitet att packa en större mängd massa inom en kortare tidsperiod är högt värderat, eftersom det kan hjälpa att reducera arbetstiden. Markskikt med upp till flera meter tjocka jordmassor kan vara komplicerade att få enhetligt och noggrant packade. För en vibrationsvält eller dylikt skulle det krävas att markskikten packas i flertalet omgångar genom att fylla och packa om vartannat. Detta kan å andra sidan vara väldigt tidskrävande. Därför är komprimeringsmetoder, som kan erbjuda en prestationsförmåga till den begärda nivån inom endast en omgång, mycket eftertraktade. Till sådana metoder hör bland annat den traditionella fallviktskomprimeringsmetoden, även kallad dynamisk komprimering, samt den relativt nyligen utvecklade snabbslagskomprimeringsmetoden. Avhandlingsämnet är ett resultat av ett arbetsmarknadsintresse i snabbslagskomprimeringsmetoden. Branschen är angelägen om att prova denna innovativa metod. I nuläget finns en ovisshet kring huruvida den betydelsefulla kostnaden av maskinerna skulle leda till förbättringar i arbetsrutinerna och effektiviteten, som rättfärdigar kostnaden. Därmed undersöker examensarbetet hur fallviktskomprimeringen och snabbslagskomprimeringen jämförs, hur komprimeringsenergin i båda metoderna påverkar markförbättringsresultatet och, slutligen, hur ekonomisk snabbslagskomprimeringen är, när den jämförs med fallviktskomprimeringen. Föreskrivna riktlinjer tillsammans med tidigare utförda komprimeringsprojekt världen över knyter samman examensarbetet till en komplett analysering av metoderna. Paralleller har dragits mellan de anförda direktiven och fallstudierna, tillika som projekten sinsemellan har tolkats. Detta har gjort det möjligt att kunna påvisa när de föreliggande metoderna är gynnsamma att tillämpa och, å andra sidan, mindre ändamålsenliga. Läsaren tillhandahålles även en grundläggande vetskap kring den tillhörande jordmekaniken samt gängse förekommande geotekniska insikter i markens beteende vid utsatt tillstånd. Detta skall ge läsaren en avsevärt bättre uppfattning i samband med beskrivningen av metoderna.Description
Supervisor
Solowski, WojciechThesis advisor
Heininen, PerttiKeywords
dynamic compaction, falling weight compaction, rapid impact compaction, soil improvement, densify