Interaction behaviour of steel grid reinforcements in a clayey sand

Abstract

The interaction behaviour between steel grid reinforcements and a clayey sand has been studied in laboratory and field pullout tests. The clayey sand is potentially useful as cheap, low quality, locally available and cohesive-frictional backfill in the construction of mechanically stabilized earth walls and embankments, especially in coastal areas. The laboratory tests were conducted under undrained conditions at three compaction moisture conditions. The field tests were conducted on dummy reinforcements embedded at different elevations in a full-scale test embankment resting on soft clay foundation. The laboratory tests revealed that the moisture content of the compacted soil, compaction stress, applied normal stress level, diameter and spacing to diameter ratios of the transverse members of the steel grid, all affect the soil-reinforcement interaction, and thereby, also the magnitudes of the pullout resistances. Interferences between the bearing transverse members of the grid were found to be less significant for spacing to diameter ratios above 75. The laboratory tests, in general, gave conservative values of the pullout resistances as compared with the field tests. The proposed prediction equations agreed well with the experimental data. L'interaction entre les renforcements par treillis métalliques et les sables argileux a été étudiée à l'aide d'essais de traction en laboratoire et sur chantier. Le sable argileux est utilisé pour construire des murs en terre mécaniquement stabilisés et des remblais, dans les zones littorales notamment. Ce type de matériau est en effet un matériau de remplissage cohérent-frottant bon marché, de qualité médiocre et disponible localement. Les essais de laboratoire ont été menés, dans des conditions non-drainées, avec trois teneursen eau de compactage. Les essais de chantier ont été réalisés sur des renforcements ancrés à différentes profondeurs dans un remblai grandeur nature reposant sur des argiles molles. Les essais de laboratoire ont montré que la teneur en eau du sol compacté, la contrainte de compaction, le niveau de contrainte normale, le diamètre et les rapports espacement-diamètre des composants transversaux du treillis métallique jouent sur les interactions renforcement-sol, et par conséquent, sur la grandeur de la résistance à la traction. Les interférences entre les éléments porteurs transversaux du treillis semblent moins importantes pour des rapports espacement-diamètre supérieurs à 75. Les essais de laboratoire donnent, en général, des valeurs de résistance en traction plus reproductibles que celles obtenues dans les essais de chantier. Les équations proposées pour la prédiction du comportement sont en bon accord avec les données expérimentales.