Improving lateral earth pressure resistance of retaining wall using EPS geofoam

ABSTRACT: Retaining structures are extensively used in various geotechnical projects such as building structures, harbors, highways, and railway embankments to resist the lateral pressure from soil and water. During the service life of a retaining structure, lateral soil movement increases therefore causing severe deformation and bending, hence may gradually trigger a complete collapse of the rigid structure. In this study, the effect of using different EPS geofoams thicknesses to improve the lateral earth pressure resistance of a retaining wall with cohesive backfills was investigated using a finite-difference method (FDM) based software (FLAC2D). Also, the study investigated the effects of EPS geofoams thicknesses against the following parameters i.e., lateral earth pressure (LEP), bending moment (BM), shear force (SF), and maximum wall strains (WS). A parametric analysis was performed to evaluate the influence of EPS geofoams thicknesses against the following parameters i.e., lateral earth pressure (LEP), bending moment (BM), shear force (SF), and maximum wall strains (WS). Upon increase in surcharge pressure, the analysis revealed a 47% decrease in LEP was recorded at a 0.28 t/H ratio due to the decrease in density of the retained earth. The analysis further revealed that at a 0.28 t/H ratio, the BM, SF, and WS decreased to average percentages of 47.4%, 91%, and 54% upon 20 kPa applied surcharge pressure compared to the wall without the inclusion of EPS geofoams.

RÉSUMÉ: Les structures de soutènement sont largement utilisées dans divers projets géotechniques tels que les structures de construction, les ports, les autoroutes et les remblais ferroviaires pour résister à la pression latérale du sol et de l'eau. Au cours de la durée de vie d'une structure de soutènement, le mouvement latéral du sol augmente, provoquant ainsi une déformation et une flexion importantes, et peut donc progressivement déclencher un effondrement complet de la structure rigide. Dans cette étude, l'effet de l'utilisation de différentes épaisseurs de géomousse EPS pour améliorer la résistance à la pression latérale de la terre d'un mur de soutènement avec des remblais cohésifs a été étudié à l'aide d'un logiciel basé sur la méthode des différences finies (FDM) (FLAC2D). En outre, l'étude a examiné les effets des épaisseurs de géomousse EPS sur les paramètres suivants, à savoir la pression latérale des terres (LEP), le moment de flexion (BM), la force de cisaillement (SF) et les déformations maximales des parois (WS). Une analyse paramétrique a été effectuée pour évaluer l'influence des épaisseurs de géomousse EPS par rapport aux paramètres suivants, à savoir la pression latérale des terres (LEP), le moment de flexion (BM), la force de cisaillement (SF) et les déformations maximales des parois (WS). Lors de l'augmentation de la pression de surcharge, l'analyse a révélé qu'une diminution de 47 % du LEP a été enregistrée à un rapport de 0,28 t/H en raison de la diminution de la densité de la terre retenue. L'analyse a en outre révélé qu'à un rapport de 0,28 t/H, le BM, le SF et le WS ont diminué à des pourcentages moyens de 47,4 %, 91 % et 54 % après une pression de surcharge appliquée de 20 kPa par rapport au mur sans l'inclusion de géomousse EPS.