Details:

Creators:
Ganju, Eshan ; Prezzi, Monica ; Salgado, Rodrigo ; Siddiki, Nayyar Zia ; Sommer, Kurt 
Ganju, Eshan ; Prezzi, Monica ; Salgado, Rodrigo ; Siddiki, Nayyar Zia ; Sommer, Kurt  Less -
Corporate Creators:
Purdue University. Joint Transportation Research Program
Corporate Contributors:
Indiana. Dept. of Transportation ; United States. Federal Highway Administration
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Subject/TRT Terms:
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Coarse Grained Soils Cone Penetrometers Embankments Field Tests Fine Grained Soils Laboratory Tests Moisture Content Plasticity Index Quality Assurance Quality Control Soil Compaction Test Stiffness Subgrade (Pavements)
Publication/ Report Number:
FHWA/IN/JTRP-2015/01
Resource Type:
Tech Report
Geographical Coverage:
Indiana
Corporate Publisher:
Purdue University. Joint Transportation Research Program
Abstract:
The Dynamic Cone Penetrometer (DCP) is a device that is used for the estimation of in situ compaction quality of constructed subgrades and 

embankments.  It  is  a relatively  inexpensive,  light‐weight  and  easy to use device that measures the dynamic penetration resistance of the 

compacted soil, from which an estimate of soil strength and stiffness characteristics can be made. Owing to its ease of use, many DOTs in the U.S. 

have employed the DCP in their compaction quality control procedures, and over the past few decades, extensive research has been carried out 

on the development of correlations between the results of the DCP test and the results of strength and stiffness tests performed on compacted 

soils (e.g., California bearing ratio, and resilient modulus) 

The objectives of this research are to refine DCP‐based quality assurance and quality control correlations for compaction quality control 

developed by previous research studies carried out at Purdue for the Indiana Department of Transportation, especially focusing on i) grouping of 

the soils based on their mechanical response to the DCP loading, and ii) limiting the in situ moisture range of the soils used for development of 

correlations within  ‐2% of the optimum moisture  content of the tested soil. The factors outlined above are studied, and  in particular, soil 

grouping  is  examined  critically.  The  AASHTO  (‘A‐based’)  classification  employed  previously  for  classification  of soils  is replaced  by  a  new 

classification criteria specifically developed for the DCP test. Soils are grouped into one of the two categories of coarse‐grained or fine‐grained 

soils on the basis of the size of the dominant particle in the soil. The criteria developed for the classification of soil into one of these two 

categories is based on index properties of the soil, such as the standard Proctor maximum dry density, optimum moisture content, plasticity 

index (PI) and fines content (percentage passing0.075 mm sieve size). 

For the purpose of refinement of the QA/QC correlations, extensive field and laboratory tests (more than 750 DCP tests) were carried out on 

soils found in Indiana to add to the existing database of DCP test results. The database was then statistically analyzed for extraction of the 

representative DCP test value (number of DCP blows required for a specific depth of penetration into the compacted soil) for different types of 

soil. 

Results show that the DCP test results for fine‐grained soils have a good correlation with the PI, which is indicative of the clay content of the 

soil, while the DCP test results for coarse‐grained soils have good correlations with the optimum moisture content of the soil, which is indicative 

of the targeted in situ density of the soil. Furthermore, a statistical analysis of the distribution of DCP blow counts in the field revealed that the 

mean of a minimum of 7 closely spaced tests is required to get a representative blow count of the compacted soil at a given location. More 

targeted testing is needed to assess the frequency of DCP testing required for larger areas.


Format:
PDF
Funding:
SPR-3635
Collection(s):
US Transportation Collection
Main Document Checksum:
[+]
urn:sha256:8a6484c155a16375f3c354cbd0c2157969221e8090c6c73df2b2bc72416a3e47
Download URL:
https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/29535/dot_29535_DS1.pdf
File Type:

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