Application of the observational method to a deep basement excavated using the top-down method

Abstract

In excavation works, there are limitations in the ability to model earth retaining structures and select soil parameters for design. This is because of the variable and complicated retaining wall structure conditions. The soil and structure behaviour are often monitored to confirm the safety of excavation works during construction. The data are rarely used to improve predictions and modify the design of subsequent stages of construction. The back-analysis of excavations made after construction is very useful in the evaluation of the assumptions and parameters which influence the behaviour (Lambe, 1973). However, it may be advantageous to use the measured data to rationalize the design at the later stages of construction. This is an extension of the observational method described by Peck (1969). In this Paper, the observational construction method is proposed whereby the excavation sequence is modified and optimized during construction. An example of its application is given. The method can be used to revise and confirm the design assumptions, for example by back-analysing the initial excavation stages. The new design assumptions can then be used to predict the precise behaviour of the subsequent stages. The measured data are also used to rationalize the excavation work during the subsequent stages. La modélisation des structures de soutènement et la sélection des paramètres des sols sont difficiles à utiliser pour le projet des travaux d'excavation. Ceci est dû à la variabilité et à la complexité du terrain et des structures de soutènement. Le comportement du sol et des structures de soutènement associées est souvent enregistré pour assurer la sécurité des travaux lors de l'excavation. Si les données sont généralement utilisées pour assurer la sûreté de la construction, elles sont par contre rarement employées pour tester les prévisions et modifier le projet aux différentes étapes de la construction. Une rétro-analyse des excavations, après construction, se révèle très utile pour mettre en évidence les hypothèses et les paramètres du comportement (Lambe, 1973). Il est toutefois plus intéressant d'utiliser les données mesurées pour optimiser les étapes ultérieures de la construction, ce qui correspond à une extension de la méthode d'observation décrite par Peck (1969). L'article propose une méthode de construction par observation où la séquence d'excavation est progressivement modifiée et optimisée. Un exemple est présenté. La méthode peut être utilisée pour modifier ou confirmer les hypothèses de design, par exemple par rétro-analyse des étapes initiales d'excavation. De nouvelles hypothèses de design peuvent alors être mises en oeuvre pour prédire exactement le comportement aux étapes suivantes. Les données mesurées sont également utilisées pour optimiser les travaux d'excavation aux différentes étapes.