Estimating compaction behavior of fine-grained soils based on compaction energy

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Abstract

For successful designs of geotechnical structures, rational determination of the engineering properties of soils is an important process. In this context, compaction parameters, maximum dry unit weight (γdmax), and optimum water content (wopt) are required to be determined at various compaction energies. This paper proposes correlation equations that relate γdmax and wopt obtained from standard Proctor (SP) and modified Proctor (MP) tests to the index properties. To develop accurate relations, the data collected from the literature and the authors' own database have been used. It has been found that while wopt has the best correlation with plastic limit (wp), γdmax can be estimated more accurately from wopt than it can from wp. In addition, the empirical methods including compaction energy (E) are described for estimating wopt and γdmax of fine-grained soils. The variables of the developed models for wopt and γdmax are wp, E, and wopt. It has been shown that the proposed correlations including the compaction energy will be useful for a preliminary design of a project where there is a financial constraint and limited time.

La détermination rationnelle des propriétés mécaniques des sols est un processus important pour calculer avec succès les structures géotechniques. Dans ce contexte, les paramètres de compactage, le poids sec maximum (γdmax) et la teneur en eau optimale (wopt) doivent être déterminés à différentes énergies de compactage. Cet article propose des équations de corrélations qui mettent en relation γdmax et wopt obtenus des essais du Proctor standard (PS) et du Proctor modifié (PM) avec les propriétés d'indices. Pour développer des relations précises, les données colligées dans la littérature et les données des auteurs ont été utilisées. On a trouvé que, alors que wopt a la meilleure corrélation avec la limite de plasticité (wp), γdmax peut être estimé de wopt plus précisément que de wp. De plus, les méthodes empiriques incluant l'énergie de compactage (E) sont décrites pour estimer wopt et γdmax des sols à grains fins. Les variables des modèles développés pour wopt et γdmax sont wp, E, et wopt. On a montré que les corrélations proposées incluant l'énergie de compactage sera utile pour le calcul préliminaire d'un projet où il y a une limitation financière et de temps.

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