Detection of smear zone using micro-cone and electrical resistance probe

The installation of a prefabricated vertical drain (PVD) using a mandrel results in soil disturbance adjacent to the PVD, which is known as the smear zone. The smear zone is investigated by a series of radial penetration tests including a micro-cone penetrometer and an electrical resistance probe in the clay specimen prepared in a large-scale chamber. The 5 mm diameter micro-cone penetrometer and the 2.1 mm diameter electrical resistance probe produce continuous soil strength and electrical resistivity profiles around the PVD. Almost-constant values of the cone tip resistance and electrical resistivity are measured within the undisturbed zone. The outer boundary of the smear zone is clearly defined by the locations where the deviations of the measured cone tip resistance and electrical resistivity from the constant values are observed. Significant changes in both measurements are observed in the smear zone with remarkably consistent patterns. The smear zone induced by the PVD installation using a rectangular mandrel has an elliptical shape and extends to approximately 3.2 ~ 3.4 times the half-length of the mandrel and 5.3*5.4 times the half-width of the mandrel. Key words: cone tip resistance, electrical resistivity, large-scale consolidometer, prefabricated vertical drain, smear zone. Resume : L'installation d'un drain vertical prefabrique (DVP) al'aide d'un mandrin cause des derangements dans le sol adjacent au DVP, ce qui est communement appele zone de souillure. La zone de souillure a ete examinee par une serie d'essais en penetration radiale, incluant un penetrometre a micro-cone et une sonde a resistance electrique dans un echantillon d'argile prepare dans une boite a grande echelle. Le penetrometre a micro-cone d'un diametre de 5 mm et la sonde a resistance electrique d'un diametre de 2,1 mm ont genere des profils de resistance du sol et de resistivite electrique en continu autour du DVP. Dans la zone non derangee, les mesures de resistance a la pointe du cone et de resistivite electrique sont restees a peu pres constantes. La frontiere externe de la zone de souillure est bien definie par l'emplacement des endroits ou on observe une deviation des mesures de resistance a la pointe du cone et de resistivite electrique par rapport aux valeurs constantes. Des variations significatives sont observees de facon consistante pour les deux types de mesures dans la zone de souillure. La zone de souillure produite par l'installation d'un DVP a l'aide d'un mandrin rectangulaire a une forme elliptique et s'etend jusqu'a approximativement 3,2 ~ 3,4 fois la demi longueur du mandrin et 5,3 ~ 5,4 fois la demi largeur du mandrin. Mots-cles : resistance a la point du cone, resistivite electrique, consolidometre a grande echelle, drain vertical prefabrique, zone de souillure. [Traduit par la Redaction]
Introduction As consolidation time is proportional to the square of the drainage length, the optimum method to reduce the consolidation time is to shorten the drainage path. The prefabricated vertical [...]