Ground Improvement by Deep Vibratory Methods

Kirsch, Klaus

doi:10.3397/1.3511778

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“…Die Beschleunigung a mag erreicht direkt am Kontakt zum Rüttler Werte bis zum 19‐Fachen der Erdbeschleunigung g , was zum Teil auf numerische Instabilitäten zurückzuführen ist. In der Realität sind Beschleunigungen von 10 g nicht unüblich .…”

Section: Bestimmung Der Mehrdimensionalen Dehnungsamplitudeunclassified

Experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen zur Verdichtungsprognose von Sand bei der Rütteldruckverdichtung

2019

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Locker gelagerte nichtbindige Böden werden in zahlreichen Anwendungsfällen erfolgreich durch den Einsatz von Tiefenrüttlern bei der Rütteldruckverdichtung verbessert. Eine verlässliche, physikalisch fundierte Prognose des Verdichtungserfolgs kann für die wirtschaftliche Umsetzung der Maßnahmen jedoch entscheidend sein. Die Ausbreitung von seismischen Wellen, großräumige, plastische Verformungen, Porenwasserdruckaufbau und Materialtransport infolge der Bewegung des Tiefenrüttlers bestimmen den Verdichtungserfolg maßgeblich, können aber in ihrer Gesamtheit bei Simulationen nicht berücksichtigt werden. Zur Verbesserung der Prognosequalität wird ein Vorgehen vorgeschlagen, bei welchem zunächst eine mehrdimensionale Dehnungsamplitude zur Beschreibung der auftretenden Verformungen berechnet und anschließend die Akkumulation der Verformungen infolge einer Vielzahl von Zyklen (Rotationen des Rüttlers) mit einem Akkumulationsmodell abgeschätzt wird. Dazu stehen analytische und numerische Ansätze zur Verfügung, welche einen begrenzten Bodenbereich um den Tiefenrüttler betrachten und vergleichbare, plausible Ergebnisse sowohl für die Wellenausbreitung als auch für die Dehnungsamplitude liefern. Zur Untersuchung des Verformungsverhaltens eines Sands bei Dehnungsamplituden bis in den Prozentbereich wurden Hohlzylindertriaxialversuche mit einer zyklischen Verdrehung der Fußplatte durchgeführt, welche ein überwiegend homogenes Dehnungsfeld zeigten. Durch die Nachrechnung der Laborversuche mit einem Akkumulationsmodell für große Dehnungsamplituden und Anpassung der Modellparameter ist es möglich, das Verformungsverhalten im Falle der Rütteldruckverdichtung zu beschreiben und durch Erweiterung des Vorgehens für die Abschätzung des Rastermaßes zu verwenden.

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Section: Bestimmung Der Mehrdimensionalen Dehnungsamplitudeunclassified

Experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen zur Verdichtungsprognose von Sand bei der Rütteldruckverdichtung

2019

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“…Die Rütteldruckverdichtung erzielt die Herstellung eines quasihomogenen, zusammenhängenden verdichteten Bodenkörpers, was durch eine rasterförmige Austeilung der Rüttleransatzpunkte möglich ist . Die übliche gleichmäßige, rasterförmige Anordnung der Verdichtungsstrecken stellt gleichzeitig eine ausgezeichnete Grundlage für eine systematische Überprüfung des bearbeiteten Bodens dar.…”

Section: Einführungunclassified

Arbeitsintegrierte Verdichtungskontrolle während der Rütteldruckverdichtung

Nagy

Adam

2019

Geotechnik

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Die Rütteldruckverdichtung ist ein Bodenverbesserungsverfahren, das bei der tief reichenden Verdichtung von grobkörnigen Böden weltweit angewendet wird. Die wesentlichen Vorteile dieser Technologie bestehen in der Vorwegnahme von Setzungen durch Bodenverdichtung und der Homogenisierung des Untergrunds. Trotz langjähriger Tradition des Verfahrens basieren heutzutage die Festlegung von Prozessparametern sowie die Kontrolle und der Nachweis des Verdichtungserfolgs in erster Linie auf Erfahrungen der ausführenden Firmen. Im vorliegenden Beitrag wird die Möglichkeit zur arbeitsintegrierten Verdichtungskontrolle auf Basis des Bewegungsverhaltens des Tiefenrüttlers aufgezeigt und diskutiert. Die dynamische Wechselwirkung zwischen einem Tiefenrüttler und dem zu verdichtenden Boden wurde in großmaßstäblichen experimentellen Untersuchungen auf einem Versuchsfeld bei weitestgehend bekannten Untergrundverhältnissen messtechnisch erfasst und dokumentiert. Die theoretische Untersuchung des Rüttler‐Boden‐Interaktionssystems ermöglichte eine Quantifizierung des Verdichtungserfolgs in Form eines unmittelbar aus der Rüttlerbewegung ableitbaren Indikators. Dieser lässt eine tiefenabhängige Verdichtungskontrolle entlang der Verdichtungsstrecke zu und erteilt Informationen über die Homogenität des erzeugten Bodenkörpers im Versuchsboden, wodurch eine raumfüllende Kontrolle der Verdichtungsarbeiten gewährleistet werden kann.

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“…Problematic soils are challenging for geotechnical engineers, and require some sort of ground improvement before construction, usually employed via mechanical means (e.g., soil reinforcement, densification and dewatering) or chemical treatment (e.g., stabilisation by the addition of binders) [3]. Chemical stabilisation is by far the most commonly used ground improvement technique, and seeks to achieve an enhancement in the soil stability's characteristics by increasing soil strength and durability, while decreasing soil compressibility [2,[4][5][6][7]. It involves the addition of a chemical binder to the soil to develop artificial cementation bonds between the soil particles.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Review of Fly-Ash-Based Geopolymers for Soil Stabilisation with Special Reference to Clay

2020

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Alkali-activated binders, more commonly referred to as “geopolymers”, have recently emerged as a good alternative to traditional binders (e.g., lime and cement) for soil stabilisation. Geopolymers utilise the alkaline activation of industrial waste to form cementitious products within treated soils, leading to enhanced soil properties. This paper aims to present a review of the use of fly-ash-based geopolymers for soil stabilisation, with special reference to clay. The paper provides some detailed chemical and geotechnical cross-disciplinary knowledge, which advances fly-ash geopolymer as an eco-friendly binder. The paper covers the salient features of the geopolymer treatment process, including key affecting factors, envisioned applications, potential advantages and major limitations. The paper also discusses the main challenges standing against the wide recognition of this technique for soil stabilisation by industry. The paper finally concludes that fly-ash geopolymer can be used successfully as a binder for soil stabilisation; however, further research is still needed to realise the full potential of this promising technique in the future.

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Ground Improvement by Deep Vibratory Methods

Abstract: 750-8400. CCC is a not-for-profit organization that provides licenses and registration for a variety of users. For organizations that have been granted a photocopy license by the CCC, a separate system of payment has been arranged.

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Experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen zur Verdichtungsprognose von Sand bei der Rütteldruckverdichtung

Experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen zur Verdichtungsprognose von Sand bei der Rütteldruckverdichtung

Arbeitsintegrierte Verdichtungskontrolle während der Rütteldruckverdichtung

Review of Fly-Ash-Based Geopolymers for Soil Stabilisation with Special Reference to Clay

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