Analysis of soil conditions and pipe behaviour at a field site

Water main pipes buried in expansive soils are often subjected to severe distress subsequent to installation. Excessive stresses may be induced due to either differential movement of the soils or swelling pressures from the soils along the pipes, impairing their performance or even breaking them. Field monitoring is an important means for understanding soil behaviour and its interaction with water mains. For this purpose, field instrumentation was successfully installed to monitor the performance of a section of water main placed in a well-developed area of a city neighbourhood where more frequent pipe breakage had occurred in recent years. The instrumentation included sensors to measure pipe wall strains, pipe displacement, in situ soil water content, soil pressure and temperature. The instruments were installed in both the soil backfill and native soil around the backfill. This paper presents the analyses of monitoring data collected during the first 3 years after instrument installation. It was observed that the soil and pipe behaviour was affected significantly by soil properties and seasonal changes and correlated closely with the change pattern of the local meteorological conditions.Les canalisations d?eau enfouies dans des sols expansifs subissent souvent des dommages s\ue9v\ue8res suite \ue0 leur installation. Des contraintes excessives peuvent \ueatre induites en raison du mouvement diff\ue9rentiel des sols ou des pressions de gonflement des sols le long des tuyaux, ce qui nuit \ue0 leur performance et peut m\ueame les briser. Le suivi sur le terrain est un outil important pour comprendre le comportement du sol et son interaction avec les canalisations d?eau. Dans cette optique, de l?instrumentation a \ue9t\ue9 install\ue9e pour suivre la performance d?une section d?une canalisation d?eau situ\ue9e dans une zone bien d\ue9velopp\ue9e d?un quartier o\uf9 des bris de canalisations se sont produits plus fr\ue9quemment dans les derni\ue8res ann\ue9es. L?instrumentation comprend des sondes pour mesurer la d\ue9formation des murs du tuyau, le d\ue9placement du tuyau, la teneur en eau in situ du sol, la pression du sol et la temp\ue9rature. Les instruments ont \ue9t\ue9 install\ue9s autant dans le remblai que dans le sol original autour du remblai. Cet article pr\ue9sente l?analyse des donn\ue9es de suivi r\ue9colt\ue9es durant les 3 premi\ue8res ann\ue9es suivant l?installation des instruments. Il a \ue9t\ue9 observ\ue9 que le comportement du sol et du tuyau est affect\ue9 de fa\ue7on significative par les propri\ue9t\ue9s du sol et par les variations saisonni\ue8res, et est bien corr\ue9l\ue9 avec les variations typiques des conditions m\ue9t\ue9orologiques locales.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye