Case study on design of a Geosynthetic Reinforced Soil (GRS) retaining wall with a shear key on a layered soil foundation

ABSTRACT: Geosynthetic Reinforced Soil (GRS) walls have become more popular due to the advantages presented over other types of retaining walls, including flexibility, ease of construction, speed, and cost-effectiveness. As a result of the flexibility of the facing, these walls are more tolerant of settlements on a weak foundation than conventional MSE walls. However, in cases where the allowable settlement is limited to a few inches, such as in a rail track, the wall foundation should be improved using different methods to minimize the settlements from the surcharge. This paper provides a case study of using a shear key to improve the stability of a GRS wall. The wall is 8.5 m high and 90 m long, reinforced with uniaxial geogrids, located on a mining site in northern British Columbia. A weak interbedded silty sand to sandy silt layer comprises the foundation of the wall. The global stability analysis indicates that this layer reduces the stability of the wall when it is subjected to surcharge loads. Furthermore, this weak layer creates settlements at the face of the wall that is larger than allowed. Study results showed that a shear key consisting of a trapezoidal trench filled with well-graded compacted rockfill material could improve the ground, increase the wall's stability, and reduce the settlement.

RÉSUMÉ: Les murs en sol renforcé géosynthétique (GRS) sont devenus plus populaires car ils offrent des avantages par rapport aux autres types de murs de soutènement, notamment la flexibilité, la facilité de construction, la rapidité et la rentabilité. Du fait de la souplesse du parement, ces murs tolèrent mieux les tassements sur fondation fragile que les murs MSE classiques. Cependant, dans les cas où le tassement est limité à quelques pouces, comme une voie ferrée, la fondation du mur doit être améliorée en utilisant différentes méthodes pour minimiser les tassements dus à la surcharge. Cet article fournit une étude de cas sur l'utilisation d'une clé de cisaillement pour améliorer la stabilité d'un mur GRS. Le mur mesure 8,5 m de haut et 90 m de long, renforcé par des géogrilles uniaxiales, situé sur un site minier du nord de la Colombie-Britannique. Une faible couche interstratifiée de sable limoneux à limon sableux constitue la fondation du mur. L'analyse de stabilité globale indique que cette couche réduit la stabilité du mur lorsqu'il est soumis à des surcharges. De plus, cette couche faible crée des tassements à la face du mur qui sont plus grands que permis. Les résultats de l'étude ont montré qu'une clé de cisaillement constituée d'une tranchée trapézoïdale remplie d'un matériau d'enrochement compacté bien calibré peut améliorer considérablement le sol, augmenter la stabilité du mur et réduire le tassement.