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The performance of shale as fill and embankment material for a trunk road
in Ghana
La performance du schiste comme matériau de remblai pour une route destinée au trafic
de camions au Ghana
Solomon K.M.
Gauff Ingineiures GmbA, Accra, Ghana
Oddei J.K.
Architectural & Engineering Services Ltd, Accra, Ghana
Gawu S.K.
Kwame Nkrumah University of Science & Technology, Kumasi, Ghana
ABSTRACT: As part of the Millennium Challenge Account (MCA) Compact, some roads in the Afram plains, including
Agogo
–
Dome trunk road of Ghana was constructed. Since it was uneconomical to haul suitable material over longer
distance for the project, shale which abounds in the area was evaluated during construction for use as embankment and fill
material. Representative samples were subjected to index property test, compaction, California Bearing Ratio (CBR) and
triaxial protocols at six different laboratories. The results, especially CBR values indicated variations between 8% and 12%,
which are below the contract special specification minimum value of 15%. This was therefore considered as having marginal
quality for its intended purposes. However a 100 meter, 1.00m thick, field trial road section was constructed using the shale
as fill under normal environmental conditions for traffic flow and monitored for a period of two months. The monitoring
evaluation comprises conducting in situ CBR test, using the dynamic cone penetrometer and plate load bearing test including
petrographic laboratory studies. Results obtained from the field evaluation indicated high CBR and bearing resistance values
including insignificant settlement. Pavement performance indicators such as rutting and potholing were not evident. These
performance based characteristic of the shale merited its selection for use in the project. This paper also presents the results
of laboratory tests as well as field studies.
RÉSUMÉ : Dans le cadre du Millénium Challenge Account (MCA) Compact, un certain nombre de routes ont été
construites dans les plain
es d'Afram, dont celle d’Agogo –
Dome. Puisque pour ce projet, il était trop coûteux
d’approvisionner de
s matériaux de remblai adéquat sur de longues distances,
l’utilisation du
schiste qui abonde dans cette
région a été évaluée en tant que matériau de remblai. Des échantillons représentatifs ont été soumis à différents tests, indice
de propriété, compactage, essai CBR et essais triaxiaux, essais effectués par six laboratoires différents. Les résultats, en
particulier les valeurs CBR ont montré des valeurs variables comprises entre 8 % et 12 %, inférieures à la spécification
minimale de ce contrat qui était de 15 %. Ce matériau a donc été considéré comme ayant des propriétés trop faibles pour son
utilisation envisagée. Cependant un
tronçon d’essai de 100 mètres de longueur et 1 mètre d’
épaisseur a été réalisé en utilisant
le schiste comme matériau de remblai dans un environnement normal de conditions de trafic, et suivi pendant une période de
deux mois. Ce suivi a comporté des essais CBR en place, en utilisant le pénétromètre dynamique, et des essais de
chargement à la plaque, avec des études pétrographiques en laboratoire. Les résultats obtenus lors de l'évaluation sur le
terrain ont indiqué de hautes valeurs CBR et de portance, ainsi que des tassements insignifiants. Les indicateurs de
performance du revêtement tels que l’orniérage
et la cavitation n'étaient pas apparents. Ces caractéristiques du schiste, tirées
de l’expérimentation sur site, ont donc permis son utilisation pour ce projet
. Cet article présente les résultats des tests de
laboratoire aussi bien que les études de terrain.
KEYWORD: MCA, Shale, embankment, fill, CBR, plate loading
