Heavy tamping integrated dynamic compaction control

Abstract

Heavy tamping is a deep dynamic compaction technique and has been increasingly used since the beginning of the 1970s. The present paper reports on in situ measurements and theoretical investigations referring to the decay of free soil vibrations caused by the falling weight after each impact. This behaviour is significant for the respective soil—falling mass interaction and enables a site-specific optimisation of the heavy tamping technique. The field tests comprised acceleration measurements of the falling mass and the soil whereby the falling height was changed repeatedly. The decay of the amplitudes of free vibrations provided a damping coefficient and a damped natural frequency, which are used to determine the Poisson's ratio and the E-modulus of the ground after each impact from numerical calculations. The scope of the research project was to gain a reliable indicator for the degree of compaction of the soil immediately after each impact, and hence obtain a method for compaction control and documentation. Le pilonnage lourd est une technique de compactage dynamique en profondeur, utilisée de plus en plus depuis le début des années 1970. La présente communication rend compte de mesures in situ et de recherches théoriques portant sur la dégradation des vibrations propres dans le sol, causées par la retombée du poids après chaque impact. Ce comportement est significatif pour l'interaction entre le sol et la masse tombante, et permet d'optimiser la technique du pilonnage lourd spécifiquement pour chaque lieu d'utilisation. Les essais sur place comprenaient des mesures de l'accélération de la masse tombante et du sol, et comportait le changement répété de la hauteur de chute. Le décroissement de l'amplitude des vibrations libres permettait d'obtenir un coefficient d'amortissement et une fréquence amortie naturelle, qui sont utilisés pour déterminer le coefficient de Poisson et le module E du sol après chaque impact, au moyen de calculs numériques. L'objet de ce projet de recherche était d'obtenir une méthode pour le contrô le et la documentation du compactage.