Using Photogrammetry to Evaluate the Failure Mechanisms of Full-Scale Plate Load Testing of Geogrid-Aggregate Composite Layers Placed Over Silty Clay

ABSTRACT: Geogrid-aggregate composite layers are used to help improve bearing capacity when working over soft clay. Full-scale plate load testing was done near Clavet, Saskatchewan to better understand the benefits of these stabilised composite layers over soft silty clay. The plate load tests pushed the test pads past their ultimate bearing capacity using a 1m2 steel plate attached to a high-capacity hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder was capable of pushing over 1000 kN and was attached below a moveable 60-foot platform which could weigh over 100 tonnes when fully equipped. Photogrammetry was used as a method to evaluate the failure mechanisms before and after the plate load tests were performed. Photogrammetry involves using computer software to generate a 3-dimensional (3D) surface by taking multiple high-resolution photos from various angles. These 3D surfaces can be used to create digital elevation models (DEMs) which provide a unique opportunity to analyse the failure surfaces of the full-scale plate load tests. Photographs were taken of the top surface before and after every plate load test was pushed. Exhumation of the aggregate material for some of the test pads was done at the end of the season which allowed for additional photographs to be taken of the exposed geogrid layers. The results were used to better understand the failure mechanisms of the geogrid, the volume change caused by heave, and any load spread that might have occurred through the composite layer.

RÉSUMÉ: Les couches composites de géogrille et d'agrégats sont utilisées pour aider à améliorer la capacité portante lors du travail sur de l'argile molle. Des essais de charge de plaque à grande échelle ont été effectués près de Clavet, en Saskatchewan, pour mieux comprendre les avantages de ces couches composites stabilisées sur l'argile limoneuse molle. Les tests de charge de plaque ont poussé les patins de test au-delà de leur capacité portante ultime à l'aide d'une plaque d'acier de 1 m2 fixée à un vérin hydraulique de grande capacité. Le vérin hydraulique était capable de pousser plus de 1000 kN et était fixé sous une plate-forme mobile de 60 pieds qui pouvait peser plus de 100 tonnes lorsqu'elle était entièrement équipée. La photogrammétrie a été utilisée comme méthode pour évaluer les mécanismes de défaillance avant et après la réalisation des tests de charge de plaque. La photogrammétrie consiste à utiliser un logiciel informatique pour générer une surface tridimensionnelle (3D) en prenant plusieurs photos haute résolution sous différents angles. Ces surfaces 3D peuvent être utilisées pour créer des modèles numériques d'élévation (DEM) qui offrent une occasion unique d'analyser les surfaces de rupture des essais de charge de plaque à grande échelle. Des photographies ont été prises de la surface supérieure avant et après chaque essai de charge de plaque. L'exhumation du granulat pour certaines des plates-formes d'essai a été effectuée à la fin de la saison, ce qui a permis de prendre des photographies supplémentaires des couches de géogrille exposées. Les résultats ont été utilisés pour mieux comprendre les mécanismes de défaillance de la géogrille, le changement de volume causé par le soulèvement et toute répartition de charge qui aurait pu se produire à travers la couche composite.