Published August 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Polymer Injection and Liquefaction-Induced Foundation Settlement Mitigation: A Shake Table Testing Investigation
Creators
- 1. ORCID
- 2. University of California, San Diego
- 3. California Department of Transportation
- 4. Xiamen University
- 5. Alexandria University
- 6. Ain Shams University
- 7. University of Nevada Reno
Description
Shake table experiments are conducted to assess the potential of the polymer injection technique as a liquefaction countermeasure. A large 2.9 m high (10 ft) laminar soil container on a 3.9×1.85 m (13×6 ft) shake table is employed. Mitigation of liquefaction-induced settlement for a shallow foundation is explored. In a series of two shake table experiments, the system response is studied first without (baseline) and subsequently with polymer injected into the liquefiable stratum. Each test is densely instrumented to provide insights into the dynamic response of the soil and foundation system. Furthermore, cone penetration tests (CPTs) are performed pre- and postinjection to assess the extent of soil improvement. Strong base excitation is imparted by the shake table, resulting in liquefaction and excessive foundation settlement in the original baseline test. In the second test, with the polymer injection countermeasure, a significant reduction is observed in the tendency for liquefaction and the resulting foundation settlement. After this test, careful excavation provided additional insights into the polymer's configuration within the deposit, increasing overall soil relative density, confinement and creating solidified paths for the shallow foundation load toward the lower, more competent stratum. As such, these mechanisms have the potential to allow for: (1) an increase in soil resistance to liquefaction, and (2) a significant reduction in settlement of overlying shallow foundations.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يتم إجراء تجارب الطاولة المهزوزة لتقييم إمكانات تقنية حقن البوليمر كإجراء مضاد للتسييل. يتم استخدام حاوية تربة صفائحية كبيرة بارتفاع 2.9 متر (10 أقدام) على طاولة اهتزاز 3.9×1.85 متر (13×6 أقدام). يتم استكشاف التخفيف من التسوية الناجمة عن التسييل لأساس ضحل. في سلسلة من تجربتي طاولة الاهتزاز، تتم دراسة استجابة النظام أولاً بدون (خط الأساس) وبعد ذلك مع حقن البوليمر في الطبقة القابلة للتسييل. يتم استخدام كل اختبار بكثافة لتوفير رؤى حول الاستجابة الديناميكية للتربة ونظام الأساس. علاوة على ذلك، يتم إجراء اختبارات اختراق المخروط (CPTs) قبل الحقن وبعده لتقييم مدى تحسن التربة. يتم نقل الإثارة القاعدية القوية من خلال طاولة الاهتزاز، مما يؤدي إلى التسييل والتسوية المفرطة للأساس في اختبار خط الأساس الأصلي. في الاختبار الثاني، مع التدبير المضاد لحقن البوليمر، لوحظ انخفاض كبير في الميل للتسييل والتسوية الأساسية الناتجة. بعد هذا الاختبار، قدم الحفر الدقيق رؤى إضافية حول تكوين البوليمر داخل الرواسب، مما أدى إلى زيادة الكثافة النسبية الإجمالية للتربة والحبس وإنشاء مسارات صلبة لحمل الأساس الضحل نحو الطبقة السفلى الأكثر كفاءة. على هذا النحو، فإن هذه الآليات لديها القدرة على السماح بما يلي: (1) زيادة في مقاومة التربة للتسييل، و (2) انخفاض كبير في تسوية الأساسات الضحلة.Translated Description (French)
Des expériences sur table à secousses sont menées pour évaluer le potentiel de la technique d'injection de polymère en tant que contre-mesure de liquéfaction. Un grand conteneur de sol laminaire de 2,9 m de haut (10 pi) sur une table à secousses de 3,9×1,85 m (13×6 pi) est utilisé. L'atténuation du tassement induit par la liquéfaction pour une fondation peu profonde est explorée. Dans une série de deux expériences sur table à secousses, la réponse du système est d'abord étudiée sans (ligne de base), puis avec du polymère injecté dans la couche liquéfiable. Chaque test est densément instrumenté pour fournir des informations sur la réponse dynamique du système de sol et de fondation. En outre, des tests de pénétration conique (CPT) sont effectués avant et après l'injection pour évaluer l'étendue de l'amélioration du sol. Une forte excitation de base est communiquée par la table de secouage, ce qui entraîne une liquéfaction et un tassement excessif du fond de teint lors du test de référence d'origine. Dans le deuxième test, avec la contre-mesure d'injection de polymère, on observe une réduction significative de la tendance à la liquéfaction et du tassement de la fondation qui en résulte. Après cet essai, une excavation minutieuse a fourni des informations supplémentaires sur la configuration du polymère dans le gisement, augmentant la densité relative globale du sol, le confinement et créant des chemins solidifiés pour la charge de fondation peu profonde vers la couche inférieure, plus compétente. En tant que tels, ces mécanismes ont le potentiel de permettre : (1) une augmentation de la résistance du sol à la liquéfaction, et (2) une réduction significative du tassement des fondations superficielles sus-jacentes.Translated Description (Spanish)
Se realizan experimentos de mesa de agitación para evaluar el potencial de la técnica de inyección de polímeros como contramedida de licuefacción. Se emplea un gran contenedor de suelo laminar de 2,9 m de altura (10 pies) en una mesa de sacudidas de 3,9×1,85 m (13×6 pies). Se explora la mitigación del asentamiento inducido por licuefacción para una cimentación poco profunda. En una serie de dos experimentos de mesa de agitación, la respuesta del sistema se estudia primero sin (línea de base) y posteriormente con polímero inyectado en el estrato licuable. Cada prueba está densamente instrumentada para proporcionar información sobre la respuesta dinámica del suelo y el sistema de cimentación. Además, se realizan pruebas de penetración de cono (CPT) antes y después de la inyección para evaluar el grado de mejora del suelo. La mesa de agitación imparte una fuerte excitación de la base, lo que resulta en licuefacción y asentamiento excesivo de la base en la prueba de referencia original. En la segunda prueba, con la contramedida de inyección de polímero, se observa una reducción significativa en la tendencia a la licuefacción y el asentamiento de la base resultante. Después de esta prueba, una excavación cuidadosa proporcionó información adicional sobre la configuración del polímero dentro del depósito, aumentando la densidad relativa general del suelo, el confinamiento y creando caminos solidificados para la carga de cimentación poco profunda hacia el estrato más bajo y más competente. Como tales, estos mecanismos tienen el potencial de permitir: (1) un aumento en la resistencia del suelo a la licuefacción, y (2) una reducción significativa en el asentamiento de cimentaciones superficiales superpuestas.Files
JGGEFK.GTENG-10840.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:867a9eb9831d450c7724896fcf7f87f8
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- حقن البوليمر والتخفيف من تسوية الأساس المستحث بالتسييل: فحص اختبار طاولة الاهتزاز
- Translated title (French)
- Atténuation du tassement des fondations induite par l'injection et la liquéfaction de polymères : une enquête sur les tests de table à secousses
- Translated title (Spanish)
- Inyección de polímero y mitigación de asentamiento de cimentación inducida por licuefacción: una investigación de prueba de mesa de agitación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4378220119
- DOI
- 10.1061/jggefk.gteng-10840
References
- https://openalex.org/W1963909118
- https://openalex.org/W1966179258
- https://openalex.org/W1974594808
- https://openalex.org/W2021612798
- https://openalex.org/W2047254499
- https://openalex.org/W2054164421
- https://openalex.org/W2073016172
- https://openalex.org/W2083909292
- https://openalex.org/W2084253431
- https://openalex.org/W2086363067
- https://openalex.org/W2087180054
- https://openalex.org/W2089557913
- https://openalex.org/W2100920923
- https://openalex.org/W2161939664
- https://openalex.org/W2169252939
- https://openalex.org/W2317607057
- https://openalex.org/W2324891390
- https://openalex.org/W2514252504
- https://openalex.org/W2532657163
- https://openalex.org/W2588989988
- https://openalex.org/W2604139746
- https://openalex.org/W2605014043
- https://openalex.org/W2744953963
- https://openalex.org/W2747770691
- https://openalex.org/W2770706824
- https://openalex.org/W2803166698
- https://openalex.org/W2899272294
- https://openalex.org/W2908585272
- https://openalex.org/W2910352307
- https://openalex.org/W3006814114
- https://openalex.org/W3019925006
- https://openalex.org/W3045924274
- https://openalex.org/W3101359139
- https://openalex.org/W3101712199
- https://openalex.org/W3158499128
- https://openalex.org/W3211896673
- https://openalex.org/W349784711
- https://openalex.org/W35594265
- https://openalex.org/W4211227112
- https://openalex.org/W4237195352
- https://openalex.org/W4254189246