Comparison of finite element and finite difference modelling results with measured performance of a reinforced soil wall

I.P. Damians, R.J. Bathurst, A. Josa, A. Lloret

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Posters - Geotechnical

ABSTRACT: The performance of a metallic reinforced soil segmental retaining wall is examined in a systematic manner using two numerical modelling approaches. Finite element modelling was carried out using the commercial program PLAXIS and finite difference modelling using the commercial program FLAC. Numerical model results using both approaches were compared against measurements recorded for a well-instrumented full-scale 3.6-m high wall constructed with a sand backfill, modular-block facing, and steel reinforcement (welded wire mesh). This paper presents measured and predicted toe loads, facing displacements, and reinforcement connection loads at end of construction and during subsequent staged surcharge loading approaching failure. Both numerical models have been verified against recorded measurements. The sensitivity of the assigned backfill soil friction angle on the magnitude and distribution of reinforcement connection loads is also examined. The paper concludes with a summary of lessons learned to achieve satisfactory agreement between predicted performance and wall measurements using both modelling approaches.

RÉSUMÉ: La performance d™un mur de soutènement en sol renforcé par bandes métalliques est examinée de manière systématique en utilisant deux approches de modélisation numérique. La modélisation par éléments finis a été réalisée en utilisant le programme commercial (PLAXIS) et la modélisation par différences finies en utilisant le programme commercial (FLAC). Les résultats des modèles numériques, utilisant les deux approches, ont été comparées avec les mesures enregistrées pour un mur d™échelle réelle de hauteur de 3,6 m bien instrumenté construit avec un remblai de sable, une paroi de blocs modulaires et une armature en acier (treillis soudé). Cet article présente les charges mesurées et prévues au pied de la fondation, les déplacements de la paroi et les charges de connexion du renforcement à la fin de la construction et durant l™application par paliers des surcharges subséquentes approchant la rupture. Les deux modèles numériques ont été vérifiés par rapport aux mesures enregistrées. La sensibilité des propriétés du sol de remblai sur la magnitude et la distribution des charges de renforcement est également examinée. L™article se termine par un résumé des leçons apprises pour parvenir à un accord satisfaisant entre la performance prévue et les mesures prises sur le mur en utilisant les deux approches de modélisation.

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Cite this article:
I.P. Damians; R.J. Bathurst; A. Josa; A. Lloret (2013) Comparison of finite element and finite difference modelling results with measured performance of a reinforced soil wall in GEO2013. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{GeoMon2013Paper754,author = I.P. Damians; R.J. Bathurst; A. Josa; A. Lloret,title = Comparison of finite element and finite difference modelling results with measured performance of a reinforced soil wall,year = 2013}