Treatment of soft ground by Fibredrain and highenergy impact in highway embankment construction

Abstract

The economic growth of a country depends significantly on its transportation system. The highways that form part of this system sometimes pass over compressible soft soil deposits. Two major geotechnical problems associated with the construction of road embankments on these soil deposits are stability during construction and long-term settlement. If the latter problem is not addressed adequately, excessive post-construction settlement will have serious consequences for the maintenance of road pavement, in addition to the unwarranted downdrag force (negative skin friction) and lateral pressure on the piles supporting the bridge abutments and ancillary structures. To mitigate these adverse effects, deep-seated saturated clays are pre-consolidated with Fibredrain, a vertical drain manufactured with biodegradable jute and coir fibre, and surcharge, and surface deposits of granular, clayey or peaty materials are treated by high-energy impact (HEI) application to enforce settlement and improve their bearing capacity. If post-construction secondary compression is significant it can be reduced by placing a higher surcharge than required for primary consolidation. Because of their cost-effectiveness these techniques have been and are being used in several soil improvement projects in the Southeast Asian region. Details of the treatment, the properties of and design procedure for Fibredrains, and the application of HEI are discussed. L'expansion économique d'un pays est tributaire, dans une grande mesure, de son système de transport. Les grands axes qui font partie de ce système passent parfois sur des dépôts de sols boulants et compressibles. Les deux grands problèmes de nature géotechnique que comporte la construction de remblais de route sur ces dépôts de sol sont la stabilité au cours de la construction et le tassement à long terme. Si l'on ne se penche pas de façon adéquate sur ce dernier problème, un tassement excessif risque de se produire après la construction, ce qui comporterait des conséquences graves pour l'entretien de la chaussée, en plus d'une force d'entraînement vers le bas (frottement superficiel négatif) et de la pression latérale sur les piles de culée des ponts et structures auxiliaires. Pour pallier à ces phénomènes négatifs, on procède à la pré-consolidation d'argiles saturées profondes avec du Fibredrain, un drain vertical réalisé avec des fibres biodégradables de jute et de coir, et une surépaisseur, d'autre part des dépôts superficiels de matières granulaires, argileuses ou tourbeuses sont traités avec l'application d'un impact à haute énergie (HEI) pour assurer le tassement et renforcer leur résistance de portée. Si la compression secondaire post-construction est significative, il est possible de la réduire en appliquant une surépaisseur plus élevée que celle qui est nécessaire, pour la consolidation primaire. En raison de leur rentabilité, on a utilisé, et on utilise toujours, ces techniques dans des projets d'optimisation du terrain dans la région du sudest asiatique. On discute également de renseignements détaillés sur le traitement, les propriétés et la procédure de conception des Fibredrains, et l'application des impacts à haute énergie.