Bulk Excavation of Saturated Soils in an Urban Context – Application of a Cement-Bentonite (CB) SlurrySupported “Piano Key” Approach

Nathan Coughenour, Tony Moran, Pete Craig, Blake Thompson

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Geoenvironmental II

ABSTRACT: In late 2016, contaminated soil at a former gas station site in Calgary, Alberta, was removed using a cement-bentonite (CB) slurry for excavation support, eliminating the need for dewatering, traditional shoring, and for personnel to operate within an excavation. The CB slurry, consisting of water, ground granulated Blast Furnace Slag Cement (BFSC), Portland Cement (PC), and bentonite, acted as hydraulic excavation support and later hardened to form a consistent, low-strength, low-hydraulic-conductivity backfill suitable for future site re-development. One to six bucket width panels were overlapped to create slurry-supported excavation 10,232 m3 of contaminated soils were excavated from up to 12 m below the work platform. Cured CB slurry met or exceeded project requirements of 276 kPa unconfined compressive strength (UCS) and less than 1x10-7 cm/s hydraulic conductivity, typically within 28 days of cure, and continued to improve up to as long as 84 days of cure. Compared with conventional excavation support and dewatering methods, the approach demonstrated significant cost, safety, and schedule benefits.

RÉSUMÉ: À la fin de 2016, les sols contaminés d'un ancien poste de station-service à Calgary (Alberta) ont été éliminés à l'aide d'une boue de bentonite au ciment (CB) pour le soutien des fouilles, ce qui a éliminé la nécessité d'une déshydratation, de l'étanchéité traditionnelle et du personnel pour fonctionner dans une fouille. La suspension de CB, composée d'eau, de granulés au four granulés granulés (BFSC), de ciment Portland (PC) et de bentonite, a servi de support d'excavation hydraulique et ensuite durcie pour former un remblai cohérent, à faible résistance et à faible conductivité hydraulique Adapté au futur développement du site. Un à six panneaux de largeur de godet ont été chevauchés pour créer des cellules d'excavation soutenues par des boues ("touches de piano"). Au total, 10,232 m3 de sols contaminés ont été creusés jusqu'à 12 m sous la plate-forme de travail. La suspension de CB durcie a rencontré ou dépassé les exigences du projet de la résistance à la compression non confinée (UCS) de 276 kPa et une conductivité hydraulique inférieure à 1x10-7 cm / s, généralement dans les 28 jours de durcissement, et a continué à s'améliorer jusqu'à 84 jours de durcissement. Par rapport aux méthodes traditionnelles d'aide à l'excavation et de déshydratation, l'approche a démontré des coûts importants, la sécurité et les avantages du programme.

Please include this code when submitting a data update: GEO2017_424

Access this article:
Canadian Geotechnical Society members can access to this article, along with all other Canadian Geotechnical Conference proceedings, in the Member Area. Conference proceedings are also available in many libraries.

Cite this article: