Earth pressure coefficient in a vertical backfilled opening

ABSTRACT: A number of analytical solutions have been developed to estimate the stresses in backfilled openings such as retaining walls, silos, trenches and mine stopes. These solutions contain an earth pressure coefficient K, defined as the ratio of the horizontal to vertical effective (principal) stresses. For the case of mine backfilled stopes with immobile rock walls, some researchers proposed to use the Jaky’s at-rest earth pressure coefficient K0 while others proposed to use the Rankine’s active earth pressure coefficient Ka. To clarify this debate issue, the horizontal and vertical stresses at the base of a column were measured for different thicknesses of backfill. The values of K were obtained through the measured stresses. The results show that the value of K is close to the Rankine’s active earth pressure coefficient Ka at the center and the backfill can approach an active state during the placement with even immobile confining walls.

RÉSUMÉ: De nombreuses solutions analytiques ont été développées pour estimer les contraintes dans les ouvertures remblayées telles que les murs de soutènement, les silos, les tranchées et les chantiers miniers. Ces solutions contiennent un coefficient de pression des terres K, défini comme le rapport entre les contraintes effectives (principales) horizontales et verticales. Pour le cas de chantiers remblayés des mines avec des murs rocheux immobiles, certains chercheurs ont proposé d'utiliser le coefficient de pression des terres au repos de Jaky K0 tandis que d'autres ont proposé d'utiliser le coefficient de pression des terres actif (ou poussé) de Rankine Ka. Pour clarifier ce point de débat, les contraintes horizontales et verticales à la base d'une colonne ont été mesurées pour différentes épaisseurs de remblai. Les valeurs de K ont été obtenues à partir des contraintes mesurées. Les résultats montrent que la valeur de K au centre de la colonne est proche du coefficient de pression des terres actif de Rankine Ka et le remblai peut approcher un état actif pendant le placement avec des murs de confinement même immobiles.