Numerical simulation of pressure-controlled cavity expansion process in clay at constant volumetric expansion rate

摘要

La théorie de l'expansion de cavités est appliquée pour décrire de nombreux procédés techniques, un grand nombre desquels sont contrôlés, en pratique, par le taux d'expansion volumétrique des cavités. Le sol n'étant pas une matière élastique, la pression d'injection est une fonction non linéaire du volume de la cavité, en rendant ainsi très difficile la production d'un historique approprié de la pression d'injection, permettant une simulation du taux d'expansion volumétrique des cavités contrôlé. Dans la présente communication technique, on présente un algorithme permettant de développer l'historique de la pression d'injection, en utilisant des propriétés appropriées du sol pour produire le taux d'expansion volumétrique des cavités requis dans l'argile. La simulation et les résultats expérimentaux d'une série d'expériences de scellement par tassement en laboratoire sont présentés à titre d'exemples pour démontrer la validité de cette approche.%The cavity expansion theory is being applied to describe many geotechnical engineering processes. Many of these processes are controlled by the cavity volumetric expansion rate in practice. As soil is not an elastic material, the injection pressure is a non-linear function of the cavity volume, rendering it very difficult to produce the appropriate time history of injection pressure so that the controlled cavity volumetric expansion rate can be simulated. In this technical note, an algorithm to develop the time history of injection pressure using appropriate soil properties to generate the required cavity volumetric expansion rate in clay is presented. The simulation and experimental results of a series of laboratory-scale compaction grouting experiments are presented as an example to demonstrate the validity of the approach.