Stabilization of excavation bottom against uplift with Vibro Concrete Columns

Poor soils and high groundwater table were met during construction of modern urban carriageway with undercrossing pedestrian tunnel. Along the tunnel axis the ground conditions comprised up to 3.0 m of variable fill overlying highly compressible organic clay and peat deposits, 4.5 to 6.5 m thick. In order to overcome the problems of groundwater lowering for tunnel construction, excavation works were preceded with stabilization of the clay layer against uplift with Vibro Concrete Columns (VCCs), also used at this site to support the highway embankment. The VCCs were installed from the existing ground surface in a triangle grid of 1.6 m axial spacing, and were terminated in the subsoil at the level corresponding to the bottom of planned excavation. The effective length of VCCs was designed to prevent uplift of the pit bottom during excavation works, taking into account arching between the columns. With this solution tunnel excavation was successfully conducted without deep dewatering system. Furthermore, the VCCs installed below the tunnel slab yielded additional support for the tunnel structure. Pendant la construction d’un carrefour municipale moderne avec le tunnel profond pour les piétons on a rencontré des sols très faibles et le niveau de nappe phréatique très haute. Le sous-sol est formé des remblais incontrôlés de 3.0 m d’épaisseur et les dépôts alluvionnaires de vases et de tourbes de puissance de 4.5 au 6.5 m. Pour résoudre le problème du drainage profond et pour pouvoir construire le tunnel pour les piétons on a stabilise de la couche de vases à l’aide des Vibro Béton Colonnes (VBC) désignés aussi pour le support du remblais routier avant d’excavation de la fouille. Les VBC sont installées en réseau triangulaire de 1.6 m à partir du niveau du terrain jusqu’à la profondeur correspondant au niveau du fond d’excavation. Nous avons calculé la longueur efficace de colonnes en prenant en compte la possibilité de la rupture du fond d’excavation en train de travaux souterrains et l’effet de formation de voûte entre les colonnes voisines. La solution utilisé a permis la continuation des travaux d’excavation sans utiliser du système du drainage profond. Les colonnes installées au-dessous de la dalle de couverture du tunnel ont constitué un support additionnel pour la charpente du tunnel.