Embankment Design and Construction on Wick Drain Foundation Systems - A Case Study of the Installation Disturbance Effects for Clays on Highway 69/400 in Northern Ontario

J.P. Dittrich, C. Ng, S.E.M. Coyne

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GEO2010 Calgary: 63rd Canadian Geotechnical Conference & 6th Canadian Permafrost Conference

Session: W3-A

ABSTRACT: When estimating the rate of horizontal consolidation by radial drainage to a wick drain foundation, a value of the Smear Ratio (the ratio of the horizontal permeability of the undisturbed soil (kh) to the permeability in the disturbed zone (ks) adjacent to the wick drain caused by its installation) is required in the analysis. The smear ratio (kh/ks) is a difficult parameter to select for wick drain design as there is little to no guidance for the design engineer in literature in the way of empirical correlations based on field or laboratory test data. Based on accounts in published literature (none of which are for Eastern Canada), the smear ratio is considered site and/or area dependent and its value can range over an order of magnitude. In addition, its chosen value in wick drain analysis has a significant effect on the predicted rate of excess pore pressure dissipation and consolidation settlement. This paper presents the range of back-calculated values of smear ratio from several wick drain sites along the new Highway 69/400 alignment in Northern Ontario and proposes two empirical correlations for estimating the smear ratio a priori on future projects.

RÉSUMÉ: Lors de l'estimation du taux de consolidation horizontale par drainage radial vers un drain de carton, la valeur pour l'indice de remaniement « Smear Ratio » (c.à.d. le rapport de perméabilité horizontale du sol non-remanié (kh) à la perméabilité dans la zone perturbée (ks), adjacent au drain de carton, provoqué par son installation) est nécessaire à l'analyse. L'indice de remaniement « smear ratio » (kh/ks) est un paramètre difficile à définir car dans la littérature il existe peu de corrélations empiriques basées sur des essais sur le terrain ou en laboratoire pouvant guider l'ingénieur. D'après les articles publiés (dont aucun pour le Canada oriental) le taux de remaniement « smear ratio » varie en fonction du site et /ou de l'endroit et peu avoir une marge de variation au delà d'un ordre de grandeur. De plus, la valeur choisie dans l'analyse des drains de carton a un effet significatif sur le taux prévu de dissipation des pressions interstitielles, du tassement et de consolidation. Cet article présente les taux de remaniement « smear ratio » calculés à partir de l'analyse de plusieurs emplacements de drains de carton le long du nouvel alignement de la route transcanadienne 69/400 dans le nord de l'Ontario et propose deux corrélations empiriques pour estimer à priori le taux de remaniement « smear ratio » lors de projets futurs.

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