Numerical simulation of the de-bonding phenomenon in small diameter grouted anchors

Mohamed Askar, Ahmed Fahmy

In the proceedings of: GeoEdmonton 2018: 71st Canadian Geotechnical Conference; 13th joint with IAH-CNC

Session: Soil Mechanics and Foundations (Numerical Analysis I)

ABSTRACT: Grouted ground anchors are consistently used in practice to stabilize and support a wide range of structures. While a considerable number of existing studies describe the behavior of larger diameter anchors, less attention was given to smaller diameter ones. In this paper, evaluation of the load transfer mechanism of small diameter grouted anchors is presented based on the results of the full-scale field load tests presented by Bingham et al. (2010) in their article titled -Diameter Grouted Anchors Additionally, a two-dimensional Finite Element FE model was created using the commercial software Geoslope - SIGMA/W (Geo-Slope International Ltd, 2012) to simulate the reported field tests to further understand the load transfer mechanism during the different loading stages. Showing good agreement with the field instrumentation measurements, the model clearly illustrated the progression of the load transfer mechanism along the strand-grout-soil interfaces up to failure. Findings of model highlighted the significant effect of the de-bonding phenomenon, controlling the anchor performance at various loading phases. Based on the discussion of Bingham et al. (2010) reported results, and the findings of the FE simulations, practical recommendations to monitor and control the anchor de-bonding phenomenon during load tests are given.

RÉSUMÉ: Les ancrages injectés sont continuellement utilisés dans la pratique pour stabiliser et soutenir différents types de structures. Tandis qu'un grand nombre d'études existantes décrivent le comportement des ancrages de grand diamètre, de charge des ancrages injectés de faible diamètre est présentée sur la base des résultats des essais de chargement en vrai grandeur effectués in situ et présentés par Bingham et coll. of Small- De plus, une modélisation 2D par éléments finis a été créée en utilisant le logiciel commercial Geoslope - SIGMA / W (Geo-Slope International Ltd, 2012) pour simuler les essais in situ afin de mieux comprendre le mécanisme de transfert de charge durant les différentes étapes de chargement. Le modèle montre une charge le long des interfaces fil-coulis-sol jusqu'à la rupture. Les résultats du modèle ont soulignés l'effet important du phénomène de décollement, contrôlant la performance de l'ancrage à différentes étapes de chargement. Basé sur la discussion des résultats présentée par Bingham et coll. (2010) et sur les résultats de la modélisation par éléments finis, des recommandations pratiques pour surveiller et contrôler le phénomène de décollement des ancrages pendant les tests de charge sont présentées.

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