DEVELOPMENT OF A NUMERICAL MODEL FOR THE PREDICTION OF DENSIFICATION OF COHESIONLESS SOILS DURING DEEP VIBRATORY COMPACTION DEVELOPPEMENT D'UN MODELE NUMERIQUE POUR LA PREVISION DE LA DENSIFICATION DES SOLS SANS COHESION AU COURS DU VIBROCOMPACTAGE EN PROFONDEUR

A procedure for the determination of the grid spacing and the control of deep vibratory compaction is presented. We simplify the dynamic problem by replacing the vibrator by a symmetric periodically pulsating cylindrical cavity. The soil behaviour is simulated using a hypoplastic constitutive equation. Numerical solutions to the dynamic expansion of a cylindrical cavity subjected to a sinusoidal pressure change are used to determine the history of hoop and radial stresses at different distances from the vibrator. The amplitude of the sinusoidal cavity pressure is estimated using a non linear two-degree of freedom mass-lumped model of the soil- vibrator interaction. A relationship between the cone resistance, soil stresses and density based on a spherical cavity expansion model allows us to calculate the spatial distribution of density before and after compaction. The application of the model is shown for a well documented case of deep vibratory compaction in Jurong, Singapure. RESUME - Une methode pour determiner le maillage et prevoir le controle du vibrocompactage en profondeur est presentee. Le probleme dynamique est simplifie en remplacant le vibrateur par un cylindre exercant symetriquement sur le sol une pulsation periodique. Le comportement du sol est modelise en utilisant un critere hypoplastique. On se sert des solutions numeriques de l'action d'une expansion dynamique de la cavite cylindrique soumise a des sollicitations sinusoidales pour determiner les contraintes normales et tangentielles a differentes distances du vibrateur; L'amplitude de la pression appliquee a la cavite cylindrique est estimee en utilisant un modele massique non lineaire a deux degres de liberte de l'interaction sol-vibrateur. Une relation entre la resistance a la penetration au penetrometre statique, les contraintes dans le sol et sa masse volumique, basee sur un modele d'expansion d'une cavite spherique, permet de calculer la distribution dans l'espace des masses volumiques avant et apres compactage. L'application de ce modele a un cas bien documente de vibrocompactage en profondeur a Jurong (Singapour) est montre.