3D numerical analyses of performance of geotextile-reinforced and pile-supported embankment over a soft foundation

Kaiwen Liu, R. Kerry Rowe

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Geosynthetics

ABSTRACT: The combined use of geosynthetic reinforcement and piles can control deformations and also increase the stability of structures. A full-scale field experiment involving a geotextile reinforced piled-embankment constructed on soft soils in France is analyzed using a fully 3D coupled finite element model. This section of embankment was numerically constructed according to the schedule in the field and the results compared with (a) the observed field performance and (b) those for the counterpart embankment without any improvement under similar embankment loading. The synergistic effects of geotextile reinforcement and piles are discussed. The study shows that the final settlement about 150 days after completion of construction was about 68% less for the reinforced-piled than unreinforced embankment and the maximum lateral movement below the toe decreased to approximately 42% of that of the unreinforced embankment. The numerical results are generally in good agreement with field data in terms of stresses on the subsoil, vertical settlement, and horizontal movements under the toe as well as strains in geotextile.

RÉSUMÉ: L'utilisation combinée de géosynthétiques de renforcement et de pieux peut contrôler les déformations et également augmenter la stabilité des ouvrages. Une expérience de terrain en vraie grandeur impliquant un remblai sur pieux renforcé par un géotextile construit sur des sols mous en France est analysée en utilisant un modèle éléments finis couplé en vrai 3D. Cette section du remblai a été numériquement construite selon le calendrier de réalisation et les résultats comparés : (a) à la performance observée sur le terrain et ( b ) à ceux du remblai témoin sans aucune amélioration sous chargement similaire du remblai. Les effets synergiques du géotextile de renforcement et des pieux sont discutés. L'étude montre que le tassement final 150 jours environ après l™achèvement de la construction était d'environ 68 % inférieur pour le remblai renforcé par pieux par comparaison au remblai non renforcé et le déplacement latéral maximal en crête a diminué d‚environ 42 % par rapport à celui du remblai non renforcé. Les résultats numériques sont généralement en bon accord avec les données de terrain en termes de contraintes dans le sous-sol, de tassement vertical et de mouvements horizontaux en crête ainsi qu™en matière de déformation du géotextile.

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