SELECTING GEOSYNTHETIC REINFORCEMENT STIFFNESS FOR ANALYSIS AND DESIGN OF REINFORCED SOIL STRUCTURES

Richard J. Bathurst, Fahimeh M. Naftchali

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: Les matériaux de renforcement géosynthétiques tels que les géogrilles, les géotextiles et les sangles de polymère sont des matériaux dépendant du taux de chargement, ce qui signifie que leurs propriétés tensiles mécaniques dépendent du temps, de la charge et de la déformation. Néanmoins, des analyses analytiques et numériques des parois, des pentes et des remblais renforcés de géosynthétiques sont le plus souvent effectuées à l’aide d’une estimation à valeur unique de la rigidité du renforcement compatible avec la notion d’un module élastique équivalent unique pour le matériau de renforcement. Le concepteur ou le modéliseur se pose la question de savoir quelle valeur de rigidité est la meilleure à utiliser pour des analyses simples des structures identifiées ci-dessus, si la rigidité du renforcement changera avec le temps (c.-à-d. fluage). Pour répondre à ce besoin, les auteurs ont mis au point un modèle hyperbolique pour le comportement isochrone charge-déformation de ces matériaux. Les paramètres du modèle ont été déterminés à partir d’essais de fluage sous charge constante pour un grand nombre de produits de renforcement. Les détails du modèle proposé, l’ajustement des paramètres et des exemples de résultats sont présentés dans le document.

ABSTRACT: Geosynthetic reinforcement materials such as geogrids, geotextiles and polymer straps are rate-dependent materials which means that their mechanical tensile properties are time-, load- and strain-dependent. Nevertheless, analytical and numerical analyses of geosynthetic reinforced soil walls, slopes and embankments are most often carried out using a single-value estimate of the reinforcement stiffness consistent with the notion of a single equivalent elastic modulus for the reinforcement material. The designer or modeller is left with the question of what value of stiffness is best used for simple analyses of the structures identified above if the reinforcement stiffness will change with time (i.e., creep). To meet this need, the authors developed a hyperbolic model for the isochronous load-strain behaviour of these materials. Model parameters were determined from constant-load creep tests for a large number of reinforcement products. The details of the proposed model, parameter fitting and example results are presented in the paper.

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