A finite element model for heavy tamping on dry sand

Abstract

Heavy tamping, or otherwise known as dynamic compaction, is a widely used deep soil improvement method for compacting dry or unsaturated, well-drained granular materials. As it stands the influence of differing soil properties on the effectiveness of heavy tamping is largely unknown due to the complex nature of soil mechanics for given site conditions. Within this study the effectiveness of heavy tamping was assessed for a dry sand using an axisymmetric finite element model within Abaqus. The soil behaviour was modelled with respect to an extended Cam Clay model with porous elasticity and an updated Lagrange geometrically nonlinear formulation. The results were compared with those obtained from a centrifuge model and prior parametric studies contained within the literature for a 20 tonne, 2.4 m diameter cylindrical tamper released from a 20 m drop height. = Compactage lourd, ou autrement connu comme le compactage dynamique, est une méthode d'amélioration du sol en profondeur largement utilisé pour le compactage de matériaux granulaires secs et bien drainés ou insaturés. L'influence de différentes propriétés du sol sur l'efficacité decompactage lourde est largement inconnue en raison de la nature complexe de la mécanique des sols pour les conditions de site donné. Dans cette étude, l'efficacité de compactage lourde a été évaluée pour un sable sec en utilisant un modèle par elements axysimmetric finis dans Abaqus. Le comportement du sol a été modélisée par rapport à un modèle, Cam clay, prolongé avec élasticité poreuse et avec l, utilisation de formulation géométriquement non linéaire de Lagrange. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus à partir d'un modèle centrifuge et des études paramétriques préalables contenues dans la littérature pour un compacteur cylindrique de, tonnes, diamètre de, ., mètres, libéré d'une hauteur de chute de, mètres.