In situ characterization of land reclaimed using big clay lumps


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Abstract

Dredging works in the sea and excavations in built-up areas produce large quantities of clay lumps in Singapore. The use of these clay lumps for land reclamation is an attractive proposition for solving the problem of finding dumping grounds for disposal and at the same time creating new land. When these big clay lumps are used for reclamation, however, the land will have large initial interlump voids. These large interlump voids may not close completely, even with surcharge, and may lead to excessive settlement when a structure is constructed on land reclaimed using this material. Two major engineering issues related to the use of clay lumps for reclamation are the size of interlump voids at the end of consolidation and the engineering properties of such ground. The need to know the ultimate state of the ground reclaimed using large clay lumps is critical to its acceptance as a viable fill material. To our knowledge, data on the ultimate state of such reclaimed lands are not available. An extensive site investigation was performed at a test site on the island of Punggol Timor in Singapore, which was reclaimed about 12 years ago using big dredged clay lumps. The thrust of the investigation is to evaluate the present state of the reclaimed land, with special emphasis on identifying the size of current interlump voids. The radioisotope cone penetration test was employed to measure the in situ density of the site. The site investigation also included high-quality soil sampling and laboratory testing to determine the present strength and deformation characteristics of the reclaimed land. The results indicate that the initially large interlump voids have been reduced to the size of intralump voids. However, the layer formed from clay lumps is heterogeneous and exhibits variable engineering properties.RésuméLes travaux de dragage à Singapour dans la mer et dans les excavations des zones en construction produisent de grandes quantités de mottes d'argile. L'utilisation de ces mottes d'argile pour le remblayage de terrains est une proposition attrayante pour résoudre le problème de trouver des dépotoirs pour entreposage et en même temps créer de nouvelles terres. Cependant, lorsque ces grosses mottes d'argile sont utilisées pour remblayage, le sol va contenir de grands vides entre les mottes. Ces grands vides entre les mottes peuvent ne pas se fermer complètement, même avec une surcharge, et peuvent résulter en des tassements excessifs lorsqu'une structure est construite sur ce site. Deux problèmes mécaniques majeurs en rapport avec l'utilisation de mottes d'argile comme remblayage sont la dimension des vides intermottes à la fin de la consolidation, et les propriétés mécaniques de tels terrains. Le besoin de connaître l'état ultime du terrain remblayé au moyen de grosses mottes est critique pour son acceptation comme matériau de remblai acceptable. À notre connaissance, on ne dispose pas de données sur l'état ultime de tels terrains remblayés. On a réalisé une vaste étude de site sur un site d'essai dans l'île de Punggol Timor à Singapour, qui a été remblayé il y a environ 12 ans au moyen de grosses mottes d'argile produites par dragage. Le but principal de l'étude est d'évaluer l'état présent du terrain remblayé en mettant une emphase particulière sur l'identification de la dimension actuelle des vides intermottes. L'essai de pénétration au cône radioisotope a été utilisé pour mesurer la densité in situ du site. Le programme d'étude du site incluait aussi un échantillonnage de haute qualité du sol et des essais en laboratoire pour déterminer la résistance et les caractéristiques de déformation du terrain remblayé. Les résultats indiquent que les gros vides initiaux intermottes ont été réduits à la dimension des vides intramottes. Cependant, la couche formée de mottes d'argile est hétérogène et montre des propriétés mécaniques variables.

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