Numerical evaluation of the performance of reinforced earth walls Back.to-Back

Abstract

Mechanically stabilized earth (MSE) walls can undergo significant loads and deformations due to the interaction mechanisms between the fill material and the reinforcement elements. These walls are commonly used in embankments near bridges, ramps, and railways. The performance of a reinforced wall depends on many factors, including those defining the soil, reinforcement, and soil/reinforcement interaction behavior. The objective of this thesis is to study the behavior of mechanically stabilized Back-to-Back earth walls considering synthetic strips. A two-dimensional finite difference numerical modeling is considered. The role of soil friction angle, distance between reinforcement elements, wall width-to-height ratio, and soil material quality are studied in a parametric study. Their effects on the critical failure surface, shear displacements, wall displacements, and tensile forces on reinforcements are presented. The interaction between Back-to-Back reinforced walls strongly depends on the distance between the walls and alters the critical location of the failure surface. ---------------------------------------------------------------------------------

يمكن لجدران الأرض المستقرة ميكانيكياً (MSE) أن تتحمل أحمالًا وتشوهات كبيرة نتيجة لآليات التفاعل بين مواد الحشو وعناصر التعزيز. تستخدم هذه الجدران عادة في التربة القريبة من الجسور والمنحدرات والسكك الحديدية. تعتمد أداء الجدار المعزز على العديد من العوامل، بما في ذلك تلك التي تحدد الأرض والتعزيز وسلوك التفاعل بين الأرض والتعزيز. الهدف من هذه الأطروحة هو دراسة سلوك الجدران الأرضية المستقرة ميكانيكياً من الخلف إلى الخلف مع الأخذ في الاعتبار الشرائط الاصطناعية. يُعتبر نمذجة عددية ثنائية الأبعاد باستخدام طريقة الفروق المحدودة. يتم دراسة دور زاوية الاحتكاك للتربة، والمسافة بين عناصر التعزيز، ونسبة عرض الجدار إلى ارتفاعه، وجودة مواد التربة في دراسة معلمية. يتم تقديم تأثيراتها على سطح الفشل الحرج، والانحرافات القصية، وانحرافات الجدران، والقوى الشدية على التعزيزات. يعتمد التفاعل بين الجدران المعززة من الخلف إلى الخلف بشكل كبير على المسافة بين الجدران ويغير الموقع الحرج لسطح الفشل --------------------------------------------------------------------------------- Les murs en terre mécaniquement stabilisée (MSE) peuvent subir des charges et des déformations importantes en raison des mécanismes d'interaction qui se produisent entre le matériau de remblai et les éléments de renforcement. Ces murs sont couramment utilisés dans les remblais à proximité des ponts, des rampes et des voies ferrées. Les performances d'un mur renforcé dépendent de nombreux facteurs, parmi lesquels ceux qui définissent le sol, le renforcement et le comportement d'interaction sol/renfort. L'objectif de ce mémoire est d'étudier le comportement de murs en terre stabilisés mécaniquement Back-to-Back en considérant des bandes synthétiques. Une modélisation numérique aux différences finies bidimensionnelle est considérée. Le rôle de l’angle de frottement du sol, la distance des éléments de renforcement, le rapport largeur/hauteur des murs et la qualité du matériau du sol sont étudiés dans une étude paramétrique. Leurs effets sur la surface de rupture critique, les déplacements en cisaillement, les déplacements des murs et les forces de traction sur les renforts sont présentés. L'interaction entre les murs renforcés en Back-to-Back dépend fortement de la distance entre les murs et modifie l'emplacement critique de la surface de rupture.