Field testing to evaluate stone column performance in a seismic area

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Abstract
For construction of a 16 mgd sewage treatment plant on predominantly deep, soft, cohesive soils in an area of highest seismic susceptibility, soil improvement with stone columns was considered as one foundation solution. While the deformation behaviour of subsoil improved with stone columns, under static vertical load, has been documented, little if any information is available on the performance of such improved soils under seismic loading conditions. For this reason, large scale field tests were performed to demonstrate that (a) in the process of stone column installation, sand lenses in the predominantly cohesive subsoil are sufficiently densified with respect to liquefaction potential; (b) the combined mass of stone columns and native, intervening soil develops suficient shear strength to resist safely horizontal forces resulting from a ground acceleration of 0·25 g; (c) the stone column pattern which satisfied the shear and density requirements also provides an adequate load-settlement relationship. Pour construire une usine de traitement de résidus (ayant une capacitéde 16 millions de gallonspar jour) sur des sols cohérents mous sur une grande profondeur dans une zone à grande séismicité on a envisagé d'améliorer le sol avec des colonnes de Pierre. Alors que l'on connaît bien le comportement sous une charge statique et verticale d'un sol amélioré par des colonnes de Pierre, il y a peu d'information concernant le comportement de tels sols sous les actions sismiques. Pour cette raison, on a réalisé des essais de chantier, importants, afin de démontrer que (a) par la méthode d'installation de colonnes depierre, les lentilles de sable dans les sous-sols essentiellement cohésifs, sont sufisamment densifiées vis à vis de la possibilité de liquéfaction; (b) les colonnes de Pierre et le sol originel intervenant ensemble, peuvent développer sufisamment de résistance de cisaillement pour résister en sécurité aux forces horizontales résultant d'une accélération terrestre de 0·25 g; (c) le modèle de colonne en Pierre satisfaisant aux exigences de densité et de cisaillement présente aussi la relation charge–tassement correcte.

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