Interprétation par le calcul aux coefficients de réaction du comportement du rideau de palplanches expérimental de Hochstetten

Interpretation of the behaviour of the test sheetpile wall in Hochstetten using subgrade reaction calculations

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées 58, bd Lefebvre 75732 Paris Cedex 15, France.

Résumé

L’expérimentation en vraie grandeur d’un rideau de palplanches butonné, en site sableux, faite à Hochstetten par l’Université de Karlsruhe, apporte des informations précieuses sur le comportement des écrans de soutènement flexibles étayés par une nappe de butons rigides.

L’article traite de l’interprétation des résultats de cette expérimentation par le calcul aux coefficients de réaction. Après un bref rappel des conditions de l’expérience et des résultats de l’étude géotechnique du site, on présente les hypothèses adoptées pour la modélisation du problème ainsi que les valeurs retenues pour les paramètres géotechniques, qui ont été déterminées à partir des données de la reconnaissance et sur la base de calculs à rebours. On procède ensuite à la comparaison des valeurs expérimentales et des valeurs de calcul des déplacements du rideau, des moments fléchissants, de la pression du sol et de la réaction de butonnage. ainsi qu’à la discussion des résultats de cette comparaison.

Il apparaît que le calcul permet généralement de déterminer les déplacements et les moments fléchissants avec une assez bonne précision mais que dans la plupart des cas, il sous-estime fortement la pression du sol en tète du rideau et la force de butonnage. Ces divergences sont dues au fait que le rideau est le siège d’un effet de voûte dont le calcul aux coefficients de réaction ne peut rendre compte. Il en résulte que lorsqu’un écran flexible étayé par des butons rigides est dimensionné à l’aide du calcul aux coefficients de réaction, les valeurs théoriques de la réaction de butonnage doivent être systématiquement majorées.

Abstract

The field test of a propped sheetpile wall in sandy soil, performed in Hochstetten by the University of Karlsruhe, yields valuable information about the behaviour of flexible retaining walls propped by one row of rigid struts.

This paper deals with the analysis of the test results using subgrade reaction calculations. After a short description of the field test conditions and of the geotechnical investigation of the test site, the assumptions of the analysis are presented as well as the soil parameters values used for the calculation, the latter having been assessed from the available soil data and from back calculations analysis. Afterwards, the values of the wall displacements, bending moments, earth pressures and strut forces derived from the calculations are compared with the corresponding experimental ones and the results of this comparison are discussed.

Test and calculation results are generally in rather good agreement as regards the displacements but the calculations overestimate the bending moments in the middle part of the wall and, in most cases, underestimate the earth pressure at its upper part and the strut force by a large amount. These discrepancies are due to the fact that arching took place along the wall and that the calculation method cannot account for it. It follows that when flexible retaining walls propped by rigid struts are designed with the help of subgrade reaction method, the calculated strut force values must be systematically increased.