Soil-Structure Interaction Response of a Tangent Cast-in-Place Pile Wall in Peace River, Alberta

ABSTRACT: A cast-in-place tangent pile wall was completed in 2018 to prevent further retrogression of a slide affecting a road embankment located on Highway 986:01, near Peace River, Alberta. The wall consisted of 82 concrete piles supported by three rows of ground anchors. In-place Shape Accel Array inclinometers, strain gauges and load cells were installed on selected piles. In this paper, the soil-structure interaction response of the wall was investigated by back calculation of pile earth pressures, and pile bending moments and shear forces using the instrumentation data and the "integration method" de rigueur in structural analysis. Partial pile hinges derived from the strain gauges were considered in the back calculation and proved to be the determining factor to estimating pile internal forces. The integration method was coded in Mathcad and the results obtained were validated with the commercial structural software S-FRAME. This approach was used to adjust the wall building sequence to the challenges encountered during construction. It can also be used to predict the long-term performance of the wall.

RÉSUMÉ: Un mur de pieux tangents en béton coulé sur place a été construit entre 2017 et 2018 afin de limiter la rétrogression du glissement d’un talus routier situé le long de l’autoroute 986 :01 près de Peace River en Alberta. Le mur était composé de 82 pieux en béton armé et supporté par trois rangées d’ancrages au sol. Des inclinomètres en place de type ShapeArray, des jauges de contrainte et des cellules de charge ont été installés sur trois des pieux. Dans le présent article, la réponse des interactions sol-structure du mur a été étudiée par le rétrocalcul de la poussée des terres ainsi que des moments fléchissants et des forces de cisaillement à l’aide des données obtenues des instruments et de la méthode d’intégration communément utilisée en analyse structurelle. Des déformées partielles découlant des données des jauges de contrainte ont été incluses dans le rétrocalcul et se sont avérées être déterminantes dans l’estimation des forces internes agissant sur le pieu. La méthode d’intégration a été codée dans le logiciel Mathcad et les résultats obtenus validés à l’aide du logiciel d’analyse structurelle S- FRAME. Cette approche a été adoptée durant le projet afin d’évaluer les interactions sol-structure du mur. Elle s’est avérée être un outil pratique d’aide à la décision afin d’ajuster la séquence de construction à la suite de certaines difficultés rencontrées. Elle peut également être utilisée afin de prédire la performance à long terme du mur.