I
T c Y
P
Characteristics of gabion retaining structures
Caracteristiques des ouvrages de soutenement en gabions
Caracteristicas de las estructuras de contencion en gaviones
Gabions are used for the construction of retaining structures in all environments and climates. They are rectangular cages made of hexagonal woven steel wire mesh laced together and filled with stone. The overall structure of the retaining work made with gabions is characterized by the following factors:
Les gabions representent une des solutions les plus fiables pour la realisation de soutenements, quels que soient les milieux ou les conditions climatiques. Les gabions sont des structures modulaires constitues par des elements parallelepipediques en grillage d’acier a mailles hexagonales double torsion, remplis de pierres. La structure complexe des ouvrages de soutenements en gabions est caracterisee par les facteurs suivants:
Los gaviones representan una solucion extremadamente valida para la realization de obras de contencion en cualquier ambiente y clima. La estructura de la obra de contencion en gaviones, en su conjunto, es caracterizada por 10s siguientes factores:
Monolithiques et continus
Drenante
Monolithic and continuous Reinforcement Flexibilitv Permeability Soundproofing DurabiIity Beneficial environmental impact Gabions are manufactured with double-twisted hegaxonal mesh made up with annealed mild steel wire, zinc coated according to Circ. Cons. Sup. LL.PP. No. 2078 dd. 27.8.1962, to BS 443-1982 to U S . Federal Specification QQW-461 H 1978 finish 5 - class 3, to Afnor NF A 91-131 class C to DIN 1548-70 and to NBR 8964-85. The PVC-coatedwire is made with wire coated by extrusion with a special, highly corrosion resistant PVC.
Monolitica y continua Armada Flexible
Armes
Fono absorbente
Flexibles
De laraa duracion
Drainants
Ecoloaica
De arande capacite d’absowtion du bruit Los colchones Reno y 10s gaviones son de malla hexagonal a doble torsion, en alambre de aceRaDide intearation a I’environnement ro duke, galvanizado conforme con las normas indicadas en la Circ. del Cons. Sup. LL.PP. n. Les gabions sont en grillage metallique a mail- 2078 del 27/8/1962, en la British Standard les hexagonales, double torsion et en fil d’acier 443-1982, en la US Federal Specification QQdoux avec une galvanisation conforme aux nor- W-461 H 1978 finish 5-class 3, en la Afnor NF mes les plus severes: circulaire du Cons. Sup. A 91-131 classe C, en la DIN 1548-70 y en la LL.PP. n. 2078 du 27/8/1962; British Standard NBR 8964-85. El alambre plastificado es reve443-1982; U.S. Federal Specification QQ-W-461 stido por extrusion con un material especial PVC H 1978 finish 5 - class 3; ainsi qu’a la Afnor NF de elevada resistencia a la corrosion. A 91-131 classe C. Le fit plastifie est rev& par extrusion avec un PVC special possedant une tres haute resistance a la corrosion. De tres tongue duree
1. Gabions manufacturing characteristics.
1. Caracteristiques constructives des gabions. 1. Caracteristicas constructivas de /os gaviones.
P
2. REINFORCED STRUCTURE, highly resistant against any stress involved. 2. ARMEE, resistante B toutes les sollicltations. 2. ARMADA - apta para reslstlr a cualquier sollcitacidn.
3. FLEXlBLE STRUCTURE, self-adapting to soil features without weakening a/ I down as well. 3. FLEXIBLE, p u t sulvre les mouvements et les tassements du sol, sans &re altere. 3. FLEXIBLE - acomioaiia /os asentamientos del terreno, manteniendose integra.
4. PERMEABLE STRUCTURE, as it drains off water from the soil. 4. DRAINANTE, capable d'bpulse les eaux d'lnfiltration des terrains. 4. DRENANTE, capaz de drenar /as aguas de lnfiltracidn en /os terrenoo
5. ECOLOGlCAL STRUCTURE, for it merges Into the natural environment. The rockfllllng and the layer of vegetation growing on top of the structure hcrease Its durability. 5. ECOLOGIQUE, capable de 'lntegrer rapldement dans i'envlronnement nature/. Le colmatage de la plerrallle et la vdgetation qui recouverent la structure en gabions augmentent la durabilit6. 5. ECOLdGlCA, restablece y se htegra rapldamente en e/ amblente natural. La colmatacldn de /as pledras y la capa de vegetacldn que recubre la estructura aumentan su duracldn.
___J
6
6. Walls with stepped front-face. 6. Murs avec les gradins a l’exterieur. 6. Muros con escalones externos.
7
8
7. Walls with a stepped rear face 7. Murs avec les gradins a l*interieur 7. Muros con escalones internos
9. ITALY - Tuscany Gabion counter wall to support a slope on the SS 556 road at Stia in the Drovlnce of Arezzo.
9. lJALlE - Joscane Mur de soutenement d’un talus sur la Nationale SS 556 a Stia dans la province d’Arezzo.
8. Sliding slopes ‘supporting structures. 8. Ouvrages de stabilisation des talus. 8. Obras que estabilizan /os taludes.
9. lJALlA - Joscana Muro de contencion proteglendo e/ talud en la SS 556 en Sria, provlncla de Arezzo.
c I
10. CANADA . Ontario Retalnlng wall supporting a cut slope on the Freeport Drive Kitchener. 11. ITALY - Plemonte Retaining wall protecting the NeiveAlba railroad in the province of Cuneo.
10. CANADA - Ontario Mur en amont soutenant un taius sur le Freeport Drive Kitchener. 11. ITALE - Piemont Mur de soutenement protegeant la llgne de chemin de fer Neive - Alba pres de Cuneo.
10. CANADA - Ontario Muro de contencidn cuesta arriba de la Freeport Drive Kitchener y proteccidn del taiud. 11. iTALlA - Piemonte Muro de contencidn para prOteCCidn de un trecho de la linea ferroviaria Neive-Alba (Cuneo).
10
t-
1
I
exper
entales
{en tarnatio real (figs. 12, resistencia de 10s gaviones. dimensiones rea-
c
ccCompression~~ and ccsimple sheara tests on gabions
Essais de compression simple et de cisaillement pur sur les gabions
A series of experimental and theorical
D'interessants essais experimentaux, ont ete realises ces dernieres annees, et ce, en colla- con la colaboraci6n de algunos institutos uniboration avec divers laboratoires universitaires. versitarios, una serie de investigaciones expeLa grande souplesse des gabions s'est confir- rimentales y te6ricas. mee encore une fois. En effet ces structures se Resulta confirmada la gran ductilidad de 10s gadeforment sensiblement avant d'atteindre la rup- viones que se deforman sensiblemonte antes ture qui intervient a des pressions de 30 a 40 de alcanzar la ruptura, que se verifica por tenkglcm'. siones de compresion de 30 a 40 kglcm'. Les essais au cisaillement sont resumes au En la fig. 17 estan resumidas las pruebas de cortableau 17. On voit que I'influence des tensions te en las cuales prevalece la influencia de las tangentielles est predominante. tensiones tangenciales. On a pu verifier aussi une grande resistance au Fue verificada una notable resistencia al corte cisaillement de la part des gabions et certaines de 10s gaviones y fueron deducidos valores invaleurs indicatives du module d'elasticite tan- dicativos para calcular el modulo de elasticidad gentielle G ont ete relevees; cet aspect est tangencial G, importante porque las estructuimportant car les structures en gabions se &forras en gaviones se deforman principalmente por ment essentiellement par cisaillement. On peut corte. Resulta G = 2,5-4 kglcm'. prendre G=2,5 a 4 kglcm'.
researches had been carried out during the last few years, with various university instituts. Gabions were found to be fairly ductile and they deformed to a considerable degree before they finally failed. The tests showed that gabions could withstand a compression load up to 300 to 400 tons per square metre. The results of ((simpleshear))tests are summarized in fig. 17. Guideline values of the shear modulus of elasticity G were also obtained. These vary from between 25 and 40 tons per square metre, and are significant because the deformation of gabions is due mainly to shear stress.
Pruebas de resistencia a compresion simple y de code pur0 sobre gaviones La Maccaferri desarroll6 en 10s ljltimos anos,
16
10
C
0
0,lO
0,20
0,40
0,50
0,60
E a) Restricted lateral expansion Avec fretlage Contraccion impedida
b) Unrestricted lateral expansion Sans frettage Contraccion libra
16. Results of compression tests on gabions with restricted and unrestricted lateral expantion. 17. Results of ({simple shear)) tests on gabions
% 0
0
16. DiagrammeS experimentaux des essais de compression simple avec et sans frettage lateral. 17. Diagrammes experimentaux des essais de cisaillement pur sur les gabions
H (m) 0,05
0,lO
0,15
16. Diagramas experimentales de /as pruebas de compresion sobre gaviones, con exposicion iateral libre y con exposicion lateral impedida 17. Diagramas experimentales de ias pruebas de corte pur0 sobre gaviones
0,20
0,25
Essais de chargement sur structures de dimensions r6elles
Load tests on full size structures
The walls tested can ben seen in fig. 18. They Les murs ont etit soumis a une poussee hydroswere loaded by hydrostatic pressure exerted by tatique par des reservoirs situes entre les murs water contained in flexible tanks placed between rnemes (fig. 18); ce type d'essai a ete choisi car them. Hydrostatic pressure was selected be- la poussee hydrostatique est globalement plus cause there are no unknown factors and the test forte que celle du terrain et facilernent calcularesults can be easily computerized. The water ble. Le niveau de I'eau a ete augmente de faGon level was raised in stages, and cycles of load- graduelle en effectuant aussi des cycles de chargement et de dechargement tout en enreing and unloading were included. A photogrammetric system was used to meas- gistrant les releves photogrammetriques des ure and record the deflections during the peri- deplacements. Les relations obtenues entre le od of testing. The relation between the shear module d'elasticite tangentielle G et les tensions modulus of elasticity G and the shear stress, (fig. (fig. 19) confirment les valeurs moyennes rele19), confirms the average values obtained in the vees au cours des essais sur les gabions. tests on individual gabion units.
Pruebas de carga de estructuras en gaviones en dimensiones reales Los muros han sido solicitados por el empuje hidroesthtico del agua contenida en 10s tanques existentes entre 10s misrnos muros (fig. 18). Tal modalidad de prueba fue elegida porque el empuje hidroestatico es mayor que 61 del terreno y es calculable con exactitud. El nivel del agua fue aumentado gradualmente realizando tambien ciclos de carga y descargay procediendo a un relevamiento fotogrametrico de 10s desplazamientos. Las relaciones que son obtenidas entre modu10 de elasticidad tangencial G y tensiones (fig. 19) confirrnan 10s valores medios obtenidos en las pruebas sobre modelos de gaviones.
18. Scheme of full size gabion structure subjected to loading tests. 19. Experimental relationship Shear stress - Shear modulus for structural elements of gablons.
I
-E
18. Schema de mur soumis aux differentes essais de chargement. 19. Relation exp6rimentale rdension tangentielleu - module d'elasticite tangentielle pour des Blements structurels en gabions.
0,l
N i
18. Esquema de /os muros sometidas a ias pruebas de carga. 19. Relaci6n experimental (1 tensidn tangenclal .modulo de elasticidad tangenciah para elementas estructurales en ga viones.
UJ
d c
0,l
+
G = 5.333 r 0,44 (b = 2.00 m) G=5,7337+0,13(b=1,50m) 3,OO rn
I=
1: Gablon wail
4
0,o
2: Gabion foundation course 3: Flexible tanks 4: Polystyrene panels 0
1: Muro en gaviones 2: Base en gaviones 3: Tanques flexibles 4: Patios de polistiroi
1: Mur en gabions 2: Semelle en gabions 3: RBservoirs souples 4: Panneaux de polystyrene
G(kg/cm*) 0,13
0,44
1
3
19
'
1
Laboratory tests on mesh panels
Essais de laboratoire sur nappes de grillage
Pruebas de laboratorio sobre paiios de red
Tests to check the mechanical properties of the mesh were carried out at these centres: the "Strength of Materials" Laboratory of the Engineering Department of Bologna University, the Colorado Test Center Inc., Denver, U.S.A., 1983 and in the Officine Maccaferri S.p.A. laboratory. The breaking load in these tests was assumed to be that which caused the first wire to fracture. Table 1 gives average values of tensile loads in kglm per mesh unit in the direction of the weave.
Des essais de traction sur nappes de grillage, effectues pour en verifier la resistance, ont et6 realises au Laboratoire de Resistance des Materiaux de la Faculte d'lngenieurs de Bologne, au Colorado Test Center Inc. de Denver (U.S.A., 1983) ainsi que dans les laboratoires de nos usines. Dans tous ces essais, on a defini la charge de rupture qui a provoque la rupture du premier fil. Les valeurs moyennes des charges de rupture par unite de longueur, exprimees en kglm, et relevees apres avoir applique la contrainte dans la direction du tissage de la maille, sont indiquees au tableau 1.
Para probar las caracteristicas de resistencia de la red fueron realizadas pruebas de traccion sobre paAos de red en el Laboratorio di Resistenza dei Materiali della Facolta di lngegneria de Bologna, Italia, en el Colorado Test Center, Inc. de Denver U.S.A., en el laboratorio de la fabrica de la Officine Maccaferri S.p.A. En estas pruebas fue considerada como carga de rotura aquella que causa la rotura del primer alambre. En la tabla 1 son indicados 10s valores medios de las cargas de rotura por unidad de largo, en kglm, obtenidos aplicando el esfuerzo paralelamente a las torsiones.
1
Failure load
rupture
- Carga de
Wire 2,70
3,OO
4700
-
8x10
4300
5300
I
3500
Tab. 1. Charge de rupture du grillage a double torsion (kglm).
- FII . Alarnbra (0 rnrn)
6x8
10x12
Tab. 1. Failure stress test on steel-made netting with hexagonal double-twisted mesh
ruptura
(kglrn)
Mesh type Maille type Malla tipo
I
. Charge de
I
4300
Tab. 1.Carga de rotura de la red en alarnbre de acero y rnalla hexagonal a doble torsdn (kg/rn).
I
Analysis of the forces soil pressure
La poussee du terrain
El empuje del terreno
The computation of the thrust can be carried out using some simple assumptions. The Coulomb method which is generally used for the design of gabion walls depends on the equilibrium of the ((wedge))of earth which is assumed to be rigid and on which the frictional forces and the soil's own weight are acting. For non cohesive soil is:
Le calcul de la poussee se fait avec des hypotheses simplifiees. La methode de Coulomb, generalement employee pour les murs en gabions, se base sur le calcul de I'equilibre d'un bloc indeformable de terrain qu'on appelle le coin de poussee, sur lequel agissent le poids propre et les forces de frottement. Pour un terrain sans cohesion
El calculo del empuje es realizado con hipotesis simplificadas. El metodo de Coulomb, generalmente emplea do para 10s muros en gaviones esta fundado sobre el calculo del equilibrio de un prisma indeformable de terreno, el asi llamado macizo de empuje, sobre el cual obran peso proprio y fuerzas de friccion. Para terrenos no cohesivos (c = 0):
Sa =
1
sin2 @
Ka =
computation of the active thrust coefficient Ka.
4
yt H2 K, - 2c H
Ka 08
20. Abbaque pour le calcul du coefficient de pOUSSee active Ka.
0.7
20. Abaco para e1 calculo del coeficiente de empuje activo Ka.
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
K, es el coeficiente de empuje activo
+ p)
Pour des terrains cohesifs (cohbsion c#O)
Sa =
20. Diagrams for the
d = HI3
Ka est le coefficient de poussee active
Ka is the coefficient of ((actives thrust
For cohesive soil (cohesion c#O)
yt H 2 Ka
0.1
0.3
sa
Para terrenos cohesivos (conesion c#O)
If there is an uniformly distributed surcharge of intensity po, the values of Sa and d become:
Avec une surcharge PO repartie de faqon unfiorme, Sa et d valent:
En presencia de sobrecarga uniformemente distribuida de intensidad po, Sa y d valen:
For gabion walls the angle of friction 6 between the line of thrust and the back of the wall is equal to cp, the angle between the slope of the backfill above the wall and the horizontal is &, and the inclination of the plane at the rear of the wall on which the active thrust is assumed to act is p (fig. 21). In the case of mass gravity gabion walls with rear stepped faces (fig. 21a) the plane on which the active thrust is assumed to act is indicated by the broken line forming an angle p with the horizontal (fig. 21b). The gabion structure is reinforced by the steel mesh and can effectively resist both bending and shear stresses. Hence in the case of a wall having an extendend foundation, the weight of the soil on the heel can be considered as contributing to the stability. The extent of the foundation heel should not be greater than its thickness. The surface on which the thrust acts is vertical as seen in line b - b in fig. 22, and passes through the extreme edge of the heel and therefore p = 90". To centre the soil pressure, a corresponding extension of the foundation at the toe can be assumed. If the projection of the heel exceeds its thickness, the additional length is not considered to be effective against overturning, but it may serve as an anchorage providing some horizontal restraint. This horizontal resistance is the minimum of either tensile strength of the mesh forming lids and bases of the gabions or the friction due to the weight W, of the soil over the foundation extension. In this case too the surface on which the thrust acts is vertical (b' - b ' , fig. 23).
L'angle de frottement 6 de la surface de poussee est pris egal a 'pi & pour les murs en gabions: p est I'angle du talus et represente I'inclinaison du parement interieur du mur (fig. 21). Dans le cas de murs poids (gravitaire) en gabions la surface de poussee (inclinee de par rapport a I'horizontale) est representee par le parement interne du mur (fig. 21a); si le pare ment interne est a gradins, il faut considerer la droite de jonction ideale illustree a la fig 21b. Le grillage metallique, qui arme la structure en gabions, peut donc supporter efficacement des efforts de flexion et de cisaillement; pour les murs en gabions avec semelle de fondation allongee on peut considerer le poids du terrain qui agit sur la partie en saillie comme une force stabilisante. La surface de poussee est verticale (b - b, fig. 22) et elle passe par I'extremite de la saillie de la fondation, donc p = 90". La saillie peut etre realisee sur la partie anterieure du mur pour centrer les pressions transmises au sol. Si la partie saillante qui se trouve a I'arriere est plus longue qu'epaisse, la partie excedante ne sera pas consideree comme efficace pour la verification au basculement, mais seulement comme un ancrage profond en mesure de transmettre une force horizontale. Cette force est la plus petite valeur entre I'effort que peut supporter le grillage metallique constituant les bases et les couvercles des gabions et I'effort de frottement d i au poids W,, du terrain qui agit sur cette partie de la semelle de fondation. Meme dans ce cas, la surface de poussee est verticale (b' - b ' , fig. 23).
El angulo 6 de friccion sobre la superficie de empuje se asume para 10s muros en gaviones igual a 9; E es el angulo del talud y p es la inclina cion del paramento interno del muro respecto a la horizontal (fig. 21). En el cas0 de muros en gaviones caja (a gravedad), si el paramento interno es plano (inclinado un angulo p respecto a la horizontal), la superficie de empuje va a estar dada por dicho paramento (fig. 21a). Mientras que, si el paramento interno es escalonado, se considera como superficie de empuje la linea ideal indicada en la fig. 21b. La estructura en gaviones es armada por la red metalica y soporta eficientemente flexiones y cortes. En 10s muros en gaviones con el elemento de fundacion alargado, se puede considerar el peso del terreno que descansa sobre el t a Ion de la fundacion como colaborante en la esta bilidad. La superficie de empuje es vertical (b - b, fig. 22) y pasa por el extremo del talon de la fundacion, por 10 tanto p = 90". Una puntera puede ser realizada en la parte anterior del muro para centralizar las presiones transmitidas al sue10. Si el talon es mas largo que su espesor, la parte excedente no es considerada estructuralmente eficaz para la verificacion al vuelco, sino solo como un anclaje profundo en condiciones de transmitir una fuerza horizontal. Tal fuerza horizontal es el menor valor entre el esfuerzo soportable por la red metalica que constituye el gavion y el esfuerzo de friccion debido al peso Wt del terreno que se encuentra sobre este segment0 del talon de fundacion. Tambien en este cas0 la superficie de empuje es vertical (b' - b ' , fig. 23).
7
21. Forces acting on a gabion retaining structure: a) wails with a stepped frontface, bj walls with a stepped rear-face. 22. Gabion wall with extended foundation. 23, Gabion wail with anchoring slab.
21
\
b
21. Actions agissant sur un ouvrage de soutenement en gabions: a) murs avec les gradins a l'interieur, b) rnurs avec les grandins a / 'exterieur. 22. Mur en gabions avec une fondation allongee. 23. Mur en gabions avec sernelie d'ancrage. 21. Fuerzas actuantes sobre la obra de contencion en gaviones: a) rnuros con escalones internos. b) rnuros con escalones externos. 22. Muro en gaviones con una fundacion alargada. 23. Muro en gaviones y alargamiento de la fundacion con funci6n de anclaje.
I
IfiE13
Effective weight of a structure made up with gabions
Poids propre de%structures en gabions
Peso proprio de la estructura en gaviones
Any stone or other material may be used to fill a gabion as long as its density and other characteristics meet the structural, functional and durability requirements of the project. The most commonly used materials are round or quarried stones. Materials of higher specific gravity (Table 2) are preferable particularly if the gravity behaviour of the structure is predominant or if the structure is submerged or exposed to flowing water. To ensure the durability of the structure the stone must be weather resistant, non friable, insoluble and sufficiently hard. Figure 24 shows a diagram for the determination of the apparent density of the filled gabion given the density of the filling material ys and the porosity of the gabion “ n ” , which generally varies from 0.30 to 0.40 depending on the hardness and angularity of the stone, the granulometric curve and whether it is round or quarried. The most appropriate stone size varies from 1 and 1.5 to 2 times the dimension D of the mesh (fig. 24) that is, the stone should be large enough to prevent its escape through the mesh. The use of smaller size stones, 1 to 1.5 D, allows an improved and more economical filling of the cage, it also allows a better distribution of the imposed loads and adaptability of the structure to deformation.
Pour le remplissage des gabions on peut utiliser tous les materiaux pierreux et non pierreux pourvu que leurs poids et caracteristiques repondent aux necessites statiques, fonctionnelles et de perennite de I’ouvrage. Les materiaux le plus souvent employes sont des galets ou du concasse. I I est preferable d’utiliser les materiaux qui ont le plus haut poids specifique (tab. 2), surtout si la fonction de la structure est de se comporter comme un ouvrage-poids ou si elle est immergee ou soumise a la force vive de I’eau. Pour une longue duree de vie de I’ouvrage, les pierres ne doivent pas &re gelives, friables, solubles a I’eau, mais avoir par contre une bonne durete. La fig. 24 permet de determiner le poids specifique apparent rg du gabion si I’on connait le poids specifique des materiaux de remplissage rs et la porosite du gabion n (en italique) qui varie en moyenne entre 0,30 et 0,40 en fonction de la courbe granulometriquedes materiaux et de leur nature lithique. La meilleure dimension des pierres est celle qui se situe entre 1 et 1,5 a 2 fois la dimension D de la maille du grillage (fig. 24), ce qui ernpeche la fuite des pierres. L’utilisation de pierres de petite dimension (1-1,5 D) permet un meilleur et plus economique remplissage, une meilleure distribution des charges ainsi qu’une plus grande possibilite d’adaptation aux deformations de la structure.
Para e1 llenado de 10s gaviones puede ser utilizado cualquier material siempre que el peso y las caracteristicas satisfagan las exigencias estaticas, funcionales y de duracion de la obra. El material mas usado es piedra de cantera o canto rodado. Son preferibles 10s materiales con mayor peso especifico (tab. 2), aun mas si es predominante el comportamiento por gravedad de la estructura o si esta es sumergida o expuesta a la fuerza dinamica del agua. Para una larga duracion de la obra, las piedras ademas deben ser no disgregables por el efecto del hielo, ni friables, ni solubles y de buena dureza. La fig. 24 representa un grafico para la determinacion del peso especifico aparente del gavion, conocidos el peso especifico del material de relleno ys y la porosidad del gavion “ n ” , que varia entre 0.30 y 0.40 en funcion de la curva granulometrica de las piedras, de cantera o canto rodado, y de su naturaleza litica. La dimension mas adecuada de las piedras es la comprendida entre una y dos veces la dimension D de la malla de la red (fig. 24), esto para evitar la salida de las piedras. El us0 de piedras de dimensiones menores (1-1.5 D) permite un mejor y mas economico ajuste del relleno, una mejor distribucion de 10s esfuerzos y una mejor adaptabilidad a las deformaciones de la estructura.
l a b . 2 - Densities of different kinds of rocks. Tab. 2 . Poids specifiques indicatifs de differents types de rocheux. Tab. 2 . Pesos especificos indicativos de distintos tipos de roca.
I
Type of rock
Type de roche
Tip0 de roca
Basalt Granite Hard limestone Calcareous pebbles Sandstone Soft limestone Tuff
Basalte Granite Calcaire compact Galeis Gres Calcaire tendre Tuf
Basalto Granito Caliza compacta Traquita Arenisca Caliza tierna Toba
(kg/m3)
2900 2600 2600 2500 2300 2200 1700
!4
24. Diagram showing the determination of the apparent density of the fiiied gabion given the density of the fiii materiai and the porosity 24. Diagramme pour determiner le poids specifique apparent du gabion en fonction du poids speiifique des maieriaux de rernplissage ts et de la porosite du gabion 24. Abaco para ia deterrninacion dei peso especifico aparente dei gavion conocidos e1 peso del malerial de relieno y la porosidad dei gavion
60
90
120
Y, W m ’ )
150
180
I ~ 1 4
I bi
Seismic Action
Les actions sismiques
Las acciones sismicas
In the absence of detailed research into the complex relationship between seismic pressure, earth thrust and structural action, we use for reference published information (Decree 19 June 1984 - Ministry of Public Works, Italy). Together with the static thrust Sa, an increment of thrust AS, and an inertia force, Si must be considered.
En I’absence de recherches approfondies sur Faltando investigaciones profundizadas sobre les relations complexes entre les sollicitations las completas relaciones entre solicitaciones sisismiques, poussees des sols et comportements smicas, empujes del terreno y comportamienstructurels, on pourra faire reference aux indi- tos estructurales, haremos referencia a las incations du decret du 19 juin 1984 du Ministere dicaciones del decreto 19 de junio de 1984 Mides Travaux Publics ltalien et aux nouvelles nisterio de Obras Publicas Italia. regles FranGaises concernant le calcul parasis- Podran ser consideradas, ademas del empuje mique. On pourra considerer, en plus de la pous- estatico Sa, un incremento del empuje AS, y see statique Sa, une augmentation de la pous- una fuerza de inercia Si. see AS, et une force d’inertie S?
1) Thrust Increment
1) Augmentation de la poussee
-
-
1) Incremento del empuje
AS, = S: - S, where Sa = static thrust
ou Sa = poussee statique
Si = Sa*A
A=
adonde Sa = empuje estatico COS* (a + e) cos2 01 cos 0
8 = arctan C
0 = arctg C
0 = arctg C
C = coefficient of seismic intensity equal to 0.04 for zone of low seismicity 0.07 for zone of medium seisrnicity 0.10 for zone of high seismicity
C = coefficient d’intensite SiSmiqUe PriS egal a: 0,04 pour les zones a faible influence sismique 0,07 pour les zones a moyenne influencesismique 0,lO pour les zones a haute influence sismique
C = coeficiente de intensidad sismica igual a 0,04 para zonas de baja sismicidad 0,07 para zonas de media sismicidad 0,lO para zonas de aka sismicidad
Sa =_thrust calculated as
Sa = poussee calculee pour
Sa = empuje calculado por
a=a+b
-=a+e
(a positive for thrust forces inclined towards external face)
E=E+e (apris positif pour un plan de poussee inclinee vers I’exterieur)
(a positivo para plano de empuje inclinado hacia el externo)
This increase in thrust is applied at a distance from the base of the wall equal to 113 of the total height of the wall.
L’aUgmentatiOn de la POUSSee est aPPliqUee au 113 de la hauteur totale du mur, a Partir de la fondation.
Este incremento de empuje es aplicado a una distancia de la fundaci6n del muro, igual a un tercio del altura total del mismo muro.
2) Horizontal Inertia Force.
2) Force d’inertie horizontale.
2) Fuerza de inercia horizontal.
&=€+e
-=a+e
E=E+e
s, = cw where C = coefficient of seismic intensity W = Weight of wall
OU
adonde
C = coefficient d’intensite sismique W = poids propre du mur
C = coeficiente de intensidad sismica W = peso propio del muro
This force is applied at the centre of gravity Of the gabion structure.
Cette force doit &e aPPliquee au barYcentre du poids de la structure en gabions.
Esta fuerza debe ser aplicada en el baricentro del peso de la estructura en gaviones.
..
I Structural calculations
Calculs de verification
Calculos de verificacion
Check for sliding
Securite au glissement
Seguridad al deslizamiento
This check is made with reference to an horizontal plane (figs. 27/29). Specifically, for gabion walls, the stabilizing forces (F,) resisting sliding are friction (fN) and cohesion (cB) at the sliding surface, passive pressure (Sp)at the toe of the wall and anchorage forces (S,) at the heel of the wall:
La securite au glissement se calcule en faisant reference a un plan horizontal (fig. 27/29). Pour les ouvrages en gabions, en particulier, les forces stabilisantes (F,) sont celles de frottement (fN) qui s’opposent au glissement; celle due a la poussee passive (Sp) en aval du mur et celle d’ancrage fournie par la sernelle en arnont du rnur
La seguridad al deslizamiento se calcula haciendo referencia a un plano horizontal (fig. 27/29). Para las obras en gaviones en particular las fuerzas estabilizantes (F,) que se oponen al deslizamiento son aquellas de friccioii (fN)y de cohesion (cB) sobre el plano de deslizamiento; aquella debida al empuje pasivo (S,) cuesta abajo del pie del muro; aquella de anclaje transrnitida por el talon del rnuro (Ss):
Fs = fN
+ CB + S, COS 6 + Ss
(%I: F, = fN
+ CB + S, COS 6 + S,
F, = fN Some of these components may not be present depending on the type of wall and existing conditions. The normal force N is the sum of the vertical forces perpendicular to the sliding surface i.e. soil weight, wall weight, vertical component of the soil thrust, surcharge and eventually seismic action. The coefficient of friction is: f = tan
(O
(f = 0.64 for concrete base). The force causing sliding is:
+ CB + Sp COS 6 + S,
Selon les cas pratiques, quelques-uns de ces Segun 10s tipos y 10s casos practicos estos termes peuvent aussi ne pas figurer. esfuerzos pueden naturalmente no estar todos Avec N on considere le total des forces verti- presentes. Con N se entiende la suma de las cales qui agissent sur le plan de glissement: fuerzas verticales que obran sobre e1 plano de poids du terrain, poids du mur, composante ver- deslizamiento (peso del terreno, peso del muticale de la poussee, surcharges et les eventuel- ro, componente vertical del empuje. sobrecarles actions sismiques. gas) y eventualmente las acciones sismicas. El coeficiente de friccion vale Le coefficient de frottement vaut: f=tglp f=tg(O (f = 0,64 avec une sous-couche en beton). La force qui provoque le glissement est Fj = [Sa COS (90 6 - p)] COS CY pour les murs poids (figs. 27-29) Fi = (Sa COS 6) COS 01 pour les murs avec une fondation allongee (fig. 28). Le coefficient de securite au glissement sera
(f = 0,64 para sub-base en concreto). La fuerza que provoca el deslizamiento es: Fj = [Sa COS (90 6 - p)] COS CY para muros a gravedad (figs. 27-29) Fj = (Sa COS 6) COS CY para muros con una fundaciion alargada (fig. 28). El coeficiente de seguridad al deslizamiento d e be ser
In favour of stability the passive downstream thrust Sp can be ignored.
Par securite en faveur de la stabilite, on peut negliger la poussee passive aval Sp
A favor de la seguridad se puede despreciar el empuje pasivo Sp cuesta abajo.
Check for overturnig
Securite au renversement
Seguridad al vuelco
For a retaining wall that is resisting active earth pressure and where its own mass is a resisting force, the overturning moment (fig. 28) is:
Pour un mur soumis a son propre poids et aux charges transmises par le terrain, le moment destabilisant Mi qui provoque le basculement (fig. 28) est donne par:
Considerando el muro sometido al peso propio y a las cargas transmitidas por el terreno, entonces el moment0 inestabilizante Adi, que provoca el vuelco (fig. 28) estara dad0 por:
Mj = sa,’ d tandis que celui stabilisant, Ms est:
Mi = sa,’ d Mientras que el estabilizante Ms estara dad0 por.
F, = [Sa cos (90 + 6 - p)] cos 01 for gravity walls (figs. 27-29) F; = (Sa cos 6) cos CY for walls with extended foundation (fig. 28). The factor of safety against sliding is:
+
FS
qs = -2 1,3
+
Fi
Mi = Sa,. d and the restoring moment M, is:
Ms = W . S ’
+ W t . b + SaV.s
M s = W s ’ + Wt b + S a ,
27,28,29. Forces to be considered when checking a gabion structure.
27,28,29. Efforts dont il faut tenir compte pour verifier un ouvrage en gabions.
27,28,29. Fuerzas a considerarse en la verificacion de una obra en gaviones.
29
where W = the structure weight W, = the soil ((boxed))weight plus the possible surcharge s,h / Sa, = horizontal and vertical components of the pressure included the seismic one if considered d = H13 - B sin Q (in absence of Surcharge)
OU
(in presence of surcharge po cos yt the soil unit weight) s' = xg cos 01 y sin Q 9 (xg e yg coordinates of the centre of gravity of the structure weight, referred to a system of cartesian axis, with origin in the Doint F )
(en presence de surcharge po yt poids specifique du terrain) s' = xg cos 01 yg sen 01 (xg,et y coordonnees du barycentre du poids $e la structure, dans un repere orthonorme avec origine au point F )
+
donde W = poids de la structure W = peso de la estructura W, = poids du terrain emboite plus les eventuel- W, = peso del terreno encajonado mas eventual les surcharges sobrecarga Sa, et Sa, = composantes horizontales et ver- s a , e S,, = componentes horizontales y vertiticales de la pousee y , compris cales del empuje incluyendo el incelle sismique (si consideree) cremento debido a las acciones sid = H/3 - B sen Q smicas. (en absence de surcharge) d = H/3 - B sen Q (en ausencia de sobrecarga)
+
s =BCOSQ--
(en presenciade sobrecarga po, con 7, peso especifico del terreno). s' = xg cos 01 yg sen 01 (xg e yg coordenadas del baricentro del peso de la estructura, referidas a un siste ma de ejes cartesianos, con origen en el punto F )
+
b = distance du barycentre du poids du ter-
b
= distance from the centre of gravity of the
((boxed))soil weight from the point F.
rain emboite, par rapport au point F. Le coefficient de securite au renversement:
The safety factor against overturning is given by:
"
.,
~
b = distancia del baricentro del peso del ter. reno encajonado del punto F.
El coeficiente de seguridad al vuelco debe ser
Check on overall stability
Securite a la stabilite generale
Seguridad a la inestabilidad del conjunto
A retaining wall may fail on a semi circular slip surface located within the soil below and behind the wall. To check whether this condition exists, a conventional slip circle analysis must be made to find the minimum factor of safety which must not be less than 1.2-1.3.
L'etat critique de I'ouvrage de soutenement peut intervenir par I'instabilite de I'ensemble du murterrain qui peut se manifester par un mouvement le long de la surface de rupture pour laquelle le coefficient de securite au mouvement d'ensemble est minimum et doit etre au moins egal a 1,2 ou 1,3.
La crisis de la obra de contencion puede ser causada por la inestabilidaddel conjunto muroterreno que se manifiesta con un movimiento a 10 largo de una superficie de rotura para la cual es minimo el coeficiente de seguridad al movimiento del misrno y que debe resultar de por 10 menos 1,2-1,3.
Stresses in the wall
Tensions dans le rnur
Tensiones en el muro
In the analysis of the stresses acting on a horizontal section through a retaining wall, it is the bending moment M ,the horizontal resultant T and the vertical resultant N which are taken into consideration. The eccentricity e of N from the centre of the section of unitary width and height B is given by M/N. The stress developed in the section is: N urnax ___ B-2e
Une section generale du rnur est soumise a une flexion M , un cisaillement T et a un effort normal N . Pour calculer I'effort normal agissant sur une section de largeur B et de longueur unitaire,il faut evaluer I'excentricite de I'effort normal e = M/N. La tension maxirnale qui agit dans la section se calcule avec la formule:
Una seccion cualquiera del muro es sometida a flexion M , corte T y esfuerzo normal N. Para calcular las tensiones normales que obran sobre una seccion de ancho B y de largo unitario, se calcula la excentricidad del esfuerzo normal e = M/N. Dadas las caracteristicas de resistencia a la traccion y de adaptacion plastica de las estructuras en gaviones, la tension maxima que obra en la seccion se calcula con la expresion: N "rnax = B-2e que no debe superar 10s valores dados por: U,, = 5 yg - 3 (con uam en kg/cm2 y yg en t/m3). Las tensiones tangenciales medias valen: T = T/B
Omax
=
~
N B-2e
~
which must not exceed the allowable stress uam= 5 yg - 3 (where uamis in kg/cm2 and yg in t/m3). The average shear stress is: i- = T/B and it must not exceed
et elle ne devra pas etre superieure aux valeurs donnees par uam= 5 7, - 3 (uamen kg/cm2 et yg en t/m3). Les tensions tangentielles moyennes valent: i- = T/B et ne doivent pas etre superieures a: ram= N tan p*/B cg
y no deben superar el valor:
where rp* = 25 yg - 10" (ygin t/m3) and cg, the coefficient of cohesion, is cr =,0.03 P, - 0.05 wherec,is in kglcm' and P, weight of the steel mesh per cubic metre of gabion) is in kg/m3. The value of cg is normally from 0.15 to 0.40 kg/cm2).
avec p* = 25 7, - 10" (ygen t/m3) et cg: cohesion equivalente a la presence du grillage metallique, cg = 0,03 f , - 0,05 (cg en kg/crn2 et P, poids du grillage par m3 d'ouvrage en gabions en kg/rn3. (A titre indicatif cg = 0,15 a 0,40 kg/cm2)).
donde rp* = 25 yg - 10" (yg en t/m3) e cg, C O hesion equivalente a la presencia de la red metalica, vale cg = 0,03 P, - 0,05 (c en kg/cm2y f , peso de la red metalica por m3 de gaviones en kg/m3, valores de referencia cg = 0,15 - 0,40 kg/crn2).
Check on foundation bearing pressures
Tensions dans le sol
Tension sobre el terreno
The bearing pressure on the soil beneath the foundation is computed using the relevant values of M and N , and eccentricity e = M/N. For e < B/6 the maximum pressure is:
Meme dans ce cas, il faut calculer M, et N agissant sur la section de fondation et e = M/N; la pression maximale transmise au sol, avec e < B/6 vaut:
Tambien en este cas0 se calculan My N agentes sobre la seccion de fundacion y e = M/N; la maxima presion transmitida al suelo resulta, para e < B16
ram= N tan p*/B
umax=
+ cg
+y )
(1 B When e> B/6 part of the section adjacent to the backfill will be in tension and U,,, = 2N/3u, where U = 812 -e.
+
Umax
= Y! (1
+
9)
B tandis que pour e > B16la section est en partie reagissante et umax= 2 N13u avec U = 812 - e.
ram= N tan rp*/B
=
+
+ cg
9)
(1 B mientras para e > B/6 la seccion es parcializa= 2 N13u con U = 812 - e. da y umax Umax
I= Comments concerning the design criteria for gabion structures
T O 1 5 7 0 1 0000121 5Llb W
Remarques au sujet des criteres de dimensionnernent des ouvrages en gabions
Disposicion de 10s gaviones
Layout and size of gabions in the structure
The best results for this type of construction are obtained by exercising the utmost care in the filling of the gabions and in arranging their layout in courses in such a way that the distribution of the mesh in the structure is balanced with respect to its characteristic functions. It follows that where walls are higher than 4 to 5 metres, it is advantageous to use 0.5 m deep in preference to 1.O m deep gabions in the lower courses and foundation where the compression and shear stresses are highest. In addition, by increasing the number of panels aligned perpendicular to the face of the wall and therefore parallel to the soil thrust, the deformation caused by shear will be effectively reduced. This is simply achieved by placing the gabions with their longest dimension perpendicularto the wall.
Observaciones a 10s criterios de diseio de las obras en gaviones
Disposition des gabions
Le meilleur comportement de ce type d'ouvrage s'obtient en realisant tres soigneusement le remplissage des gabions et en Ies disposant de faqon telle que, en fonction de leurs caracteristiques de fabrication, on obtienne une distribution uniforme du grillage dans I'ouvrage. Pour s'opposer plus efficacement a la ((deformation au cisaillementn du mur, il est conseille d'augmenter le plus possible la quantite de grillage dispose verticalement et parallelement a la droite d'action de I'effort de cisaillement, c'est-a-dire perpendiculaire au parement exterieur du mur. Cela conduit a poser les gabions avec le c6te le plus long parallele a la section du mur. Dans la partie basse et au niveau des fondations des murs de hauteur superieure a 4 ou 5 m, la ou les efforts de cisaillement et de compressions sont maximum, il est preferable d'utiliser des gabions ayant une epaisseur de 0 3 0 m au lieu de 1,OO m.
El mejor comportamiento de este tipo de obra se obtiene realizando con el maximo cuidado el relleno de 10s gaviones y colocando 10s mismos de tal manera que, en funcion de sus c a racteristicas de fabricacion, se obtenga una distribucion homogenea de la red en la obra. Para contrastar mas eficazmente la ((deformacibn a corter del muro, es aconsejable aumentar 10 mas posible el nljmero de IOS paAos de red que son colocados verticalmente paralelos a la recta de accion del esfuerzo del mismo corte, o sea ortogonales al lado externo del muro. Est0 sugiere que 10s gaviones sean colocados con el lado mas largo paralelo a la seccion del muro. Por 10 tanto, en la parte baja y en el bloque de fundacion de 10s muros con altura superior a 4-5 m, donde es maximo tanto el esfuerzo de compresion como el de corte, sera oportuno utilizar gaviones que tengan espesor de 0,50 m en lugar de 1,OO m.
Filling
Remplissage
Relleno
Gabions may be filled by hand or by mechanical means. Every effort shall be made to keep voids and bulges in the gabions to a minimum in order to ensure proper alignment and a neat, square appearance, without using stone of such size and shape as to obtain a rigid construction or face.
Les gabions peuvent &re remplis a la main ou mecaniquement. Afin d'assurer un alignement approprie ainsi qu'un aspect soigne et compact, il faudra reduire au minimum les vides, sans utiliser des materiaux de formes et de dimensions telles qu'elles constituent un parement a vue rigide.
Los gaviones pueden ser llenados a man0 o con maquinas. Debera ser echo 10 posible para reducir al minimo 10s vacios, obtener un alineacion adecuada, un aspect0 prolijo y compacto, evitar el us0 de piedras de forma y rnedidas que generen una estructura y una cara a la vista rigidas.
30. Diagram and photo illustrating a typical assembly operation. It is worth noting the correct arrangements of the lids to facilitate the phases of filling and tying. 30. Photo et schema type d'assernblage et de mise en oeuvre: a noter la disposition particuliere des couvercles, ceci afin de faciliter le remplissage et ies ligatures.
30. Foro y esquema tip0 para e/ ensarnblaje en obra; notese la disposicidn de /as tapas para facilitar /as fases de llenado y amarre...
-
-
Walls with stepped front or rear faces
Gradins interieurs gradins exterieurs
Escalones internos escalones externos
Walls with stepped rear-face are often chos for functional and aesthetic reasons. However from the technical point of view the walls with stepped front-faces are preferable, and certainly advisable for walls 5 to 6 metres high. For lower walls the stepped rear-face is acceptable providing that the wall is built to a batter of not less than 6” degrees.
Les murs avec les gradins a I’interieur et donc avec le parement aval droit, sont souvent preferes pour des raisons techniques ou esthetiques. D’un point de vue statique, les murs avec les gradins a I’exterieur sont en general plus rationnels; pour les hauteurs superieures a 5-6 m, il est donc preferable d’avoir les gradins a I’exterieur. Pour des hauteurs moindres, on peut aussi disposer des gradins a I’interieur, mais avec une inclinaison de I’ouvrage de 6” vers I’amont.
Los muros con escalones internos, o sea con paramento externo plano, algunas veces son preferidos por razones funcionales o esteticas, per0 desde el punto de vista estatico resultan en general mas adecuados 10s muros con escalones externos; para alturas superiores a 5-6 m es tambien generalmente aconsejable el escalonamiento externo. Para alturas inferiores se puede considerar tambien el escalonamiento interno, per0 con la advertencia de inclinar la obra por 10 menos 6”.
Drainage
Drainage
Drenajes
When compared to other types of retaining structures, gabion walls have an additional safety factor in that they are permeable and selfdraining. They are therefore not subject to pressures exceeding those contemplated, nor to the deterioration of the soil characteristics in the foundation and the backfill areas. Sometimes it is advisable to possibly providing a concrete apron shaped to drain off collected water in a convenient direction and installing land drains (fig. 33a).
Par rapport a d’autres types d’ouvrages de soutenement, le fait que les murs en gabions soient particulierement drainants represente une securite pour la stabilite de la structure vis-avis des poussees superieures a celles prevues et de la deterioration des proprietes mecaniques du sol en place. II peut &re parfois conseille de realiser une forme en beton, associee a des conduites drainantes pour faciliter la collecte et I’evacuation des eaux (fig. 33a).
Con relacion a otros tipos de obras de contencion la caracteristica drenante de 10s muros en gaviones representa una seguridad contra el desarrollo de empujes superiores a aquellos previstos y contra el empeoramiento de las propie dades del suelo posterior y del terreno de apoyo. No obstante a veces es aconsejable realizar una solera en concreto perfilada de manera tal que facilite el transporte del agua, tambien con el empleo de tubos de drenaje (fig. 33a).
Drainage counterforts
Eperons drainants
Contrafuertes drenantes
The drainage in the area behind the wall can be effectiely improved by the installationof gabion counterforts (see fig. 33b). These project from the rear face of the wall to the limit of the area to be drained which is usually scallop shaped. They therefore tend to be more widely spaced at the outer limit than at the wall. Their function is essentially to provide drainage. Even if they play an important role in the structural reinforcement of the wall.
La drainage du terrain a I’arriere du mur peut etre amelioree par la presence d’eperons drainants realises en gabions (fig. 33b). Ces eperons s’ancrent dans le talus avec des profondeurs variables, qui concernent surtout la partie du terrain du coin de poussee maximale. lls sont donc plus longs dans la partie haute et plus courts a la base du mur. La fonction de ces eperons est avant tout drainante, mais ils exercent en outre un r61e d’ancrage et de renforcement de I’ouvrage.
El drenaje del terreno detras del muro puede ser mas eficaz en presencia de contrafuertes drenantes en gaviones (fig. 33b). Tales contrafuertes se insertan en el suelo por extensiones variables, generalmente penetrando la parte de terreno que constituye la cuna de maximo empuje y por 10 tanto son mas anchos en la parte mas alta y mas angostos en el fondo cerca de la base del muro. La funcidn de 10s contrafuertes es esencialmente drenante alin que ellos ejercen un papel de robustecimiento de la obra..
31
m 33 1 2 3 4
Gabion wail Backfiii Drainage hardcore Drain pipe 5 Concrete siab 6 Counterfort 1 Mur en gabions 2 Rembiai amont 3 Partie drainante 4 Condiute drainante 5 Semelle en b6ton maigre 6 Eprons 1 2 3 4 5 6
Muro en gaviones Reiieno posterior Drenaje de piedras Tubo drenante Losa en hormig6n Contrafuerte
33. Schemes of two possible solu tions concerning drainage. 33. Sch6mas types de quelques solutions de drainage. 33. Esquemas de dos soluciones de drenaie.
F
t
34,35,36. iTALY - Emilia Romagna. Retaining wail for a road embankment located on an unstable slope near Bologna. Fig. 34 shows the layout of the scheme; Fig. 35 is a photograph taken shortly after the construction of the walls, which, as all gabion structures, are frost action resistant. Fig. 36 shows the scheme twenty years after its construction. The great success of the project is evident from the growth of vegetation ail around.
34,35,36. iTALlE - fmilie-Romagne. Mur de soutenement d'un taius routier situe sur un terrain ebouleux pres de Boiogne. La fig. 34 iilustre le schema de i'ambnagement; la fig. 35 represente une photo pendant l'hivert peu apres la construccion des murs. Nous souiignons le fait que ie gel n'a aucune influence sur la structure en gabions. La fig. 36 illustre encore l'ouvrage mais apres vingt ans de sa construction. 34,35,36. lTALiA - Emiiia Romagna Muro de sosten dei cuerpo caminero ubicado en una cuestan en deslizamiento en /as proximidades de Bologna. En la fig. 34 es indicado ei esquema de la sistematizacion; en la fig. 34 es indicado e/ esquema de la sistematizacion; en la fig. 35 aparece una tomada durante ei invierno sucesivo a la construccidn de ios muros. Debe ser subrayado que la estructura en gaviones no sufre darios por /a accion dei hielo. La fig. 36 presenta la obra viente arios despues de construida. Notese ei buen exit0 de la sistematizacion, comprobado por e/ crecimiento de la vegetacion en ei taiud y en ias proximidades dei muro.
T O 1 5 7 0 1 0000123 317 W ~-
I. Gabion wail 2. Backfill
3. Drainage hardcore Drain pipe Concrete slab Mur en gabions Rembiai en amont Partie drainante 4. Condiute drainante 5. Semeiie en beton maigre 1. Muro en gaviones 2. Reiieno posterior 3. Drenaje de piedras 4. Tubo drenante 5. Losa en hormigon 4. 5. 1. 2. 3.
!,SO m CO
7-
35
6
Dimensionnement de principe, d’ouvrage Dimensionamiento tentativo de obras de contencion en gaviones de soutenement en gabions
Approximate dimensions of gravity gabion retaining structures
The tables in this appendix were prepared to Les tableaux suivants ont ete realises pour facisimplify the selection of approximate dimensions liter un dimensionnement de principe d’un in the initial stages of designing gravity gabion ouvrage de soutenement poids en gabions, a gradins interieurs ou exterieurs. Pour les murs retaining structures. For gravity walls 2 to 10 m high a choice of three poids (hauteurs de 2 a 10 m) on propose trois valeurs d’elancements HIB. separate slenderness ratios (H/B) is offered. The foundation courses of walls higher than 5-6 Les parties en fondation des murs de hauteur superieure a 5-6 metres, sont souvent realisees m, should only be 0.50 metre deep. The following tables show both the principal en gabions de 0.50 m d’epaisseur. dimensions of the structure (H, B -fig. 37) with Avec les dimensions principales de I’ouvrage (H the minimum values of the internal friction an- et B, fig. 37), on a aussi indique les valeurs de gle which determine a safety factor against slid- I’angle de frottement interne p du terrain soutenu de faqon a ce que le coefficent de secuing qs? 1.3. In addition, the following values are reported: rite au glissement ait la valeur minimum admis- Allowable maximum and minimum soil pres- sible qs = 1,3. Pour cette valeur de p sont indiques aussi: sure, U , , u2; - coefficient against overturning and sliding; - les pressions maximum et sur le terrain (al, - overall stability coefficient; 02); The units of measurement of the above data are - coefficient de securite au basculement au glissement meters for length and t/m2 for stress. In the computation Ihe unit weight of the filled gabi- - coefficient de stabilite generale ons was assumed to be y,=1.75 Urn3, the Pour toutes les valeurs indiquees, les largeurs density of the soil yt=1.8 t/rn3, the wall incli- sont exprimees en metres et les pressions en nation angle a=69 the depth of the founda- t2. tion below ground level to be 0.50 m for walls Pour les calculs, on a considere le poids speci54.00 m and 1.00 m for walls >4.00 m. fique des gabions yg = 1,75 t/m3, le poids speThree different loading conditions are con- cifique du terrain y t = 1,8 t/m3, I’angle d’inclinaison de I’ouvrage vers I’amont a = 6”, parsidered: - level backfill without surcharge ( E = 0, tie de la fondation enterree egale & 0 3 0 m pour murs de soutenement a H 5 4,OO m et 1,OO m PO = 0); - level backfill and surcharge equivalent to pour murs a H > 4,OO m. one meter of soil (E = 0, po= yt x 1,OO m); Voici les trois cas de charges considerees: - backfill sloped and angle approximately - talus horizontal et surcharge nulle ( E = 0, equal to p and with no surcharge (E p, PO = 0); - talus horizontal et surcharge equivalente au PO = 0); poids d’un metre de terrain ( E = 0, ~~=r~xl,00m); - talus incline selon un angle proche de p et surcharge nulle ( E p, po= 0);
=
=
3;
Las siguientes tablas fueron preparadas con la finalidad de facilitar el dimensionamiento tentativo de una obra de contencion en gaviones a gravedad, a escalones externos o a escalones internos. Para 10s muros a gravedad (altura de 2 a 10 m) son propuestos tres distintos valores HIB. Los bloques de fundacion de 10s muros de altura superior a 10s 5-6 m, en general son realizados con gaviones de 0.5 m de espesor. AI lado de las dimensiones principales de la obra (H y B, fig. 37) estan relacionados 10s valores del angulo de friccion interno del terreno de empuje p, tal que el coeficiente de seguridad al desplazamiento asuma el valor (minim0 admisible) a,= 1,3. Para tal valor de p son indicados tambien: - tension de comprension maxima y minima sobre el terreno, (al,a2); - coeficiente de seguridad al vuelco al deslizamiento - coeficiente a la stabilidad del conjunto Los valores arriba mencionados son dados en 10 que se refiere al largo, en metros y con relacion a la tensibn, en t/cm’. En 10s calculos se ha considerado como peso especifico de 10s gaviones yg = 1,75 t/m3, peso especifico del terreno yt = 1,8 t/m3, angulo de inclinacion CY = 6”, profundidad de la fundacion igual a 0,510m para las muros de H 5 4,OO m e 1,OO m para 10s muros de H > 4,OO m. Son consideradas tres distintas condiciones de carga: - talud plano y sobrecarga nula (E = 0, PO = 0); - talud plano y sobracarga equivalente al peso de un metro de terreno ( E = 0, p0= yt x 1,OO m); - talud inclinado segljn un angulo proximo a p y sobrecarga nula ( E p, po= 0);
=
Mur poids avec gradins exterieurs
Gravity walls with a stepped front-face
H/B P, = 0
E=O
< 1.5 PO = Yt
E=O (a
Vr
Vs
Vi
1,5 2,5 3,O 4,O 4,O 5,O 5,O 6,O 6,O
22 24 25 24 24 25 25 26 26
7,82 10,42 8,42 9,lO 6,03 7,23 5,33 6,40 5,Ol
2,68 2,91 2,56 2,86 2,18 2,41 1,98 2,25 1,92
4,37 5,47 5,50 5,77 4,83 5,60 4,89 5,85 5,25
2,14 2,16 2,50 3,OO 4,19 3,89 5,48 4,81 6,65
4,33 7,07 9,21 11,68 12,35 15,62 15,68 19,38 19,04
24 23 25 24 24 25 25 26 26
3,64 5,Ol 4,89 5,99 4,09 5,26 3,94 4,95 3,92
1,71 1,63 1,76 2,13 1,67 1,94 1,61 1,89 1,63
4,27 3,74 4,57 4,95 4,18 4,96 4,36 5,29 4,77
P,=O
GGq
“1 ‘Jz (t/m2) (t/mZ)
(deg)
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Muros a gravedad con escalones externos
4,15 4,12 4,57 4,40 7,07 5,78 8,61 6,98 9,88
2,95 5,68 7,77 11,32 10,18 14,75 13,30 18,21 16,59
23 25 26 25 26 26 28 28 29
4,OO 5,08 4,94 4,76 3,79 3,91 3,46 3,62 3,24
1,32 1,37 1,49 1,55 1,41 1,33 1,38 1,35 1,33
2,38 3,04 3,63 3,75 3,57 3,37 4,11 4,04 4,32
3,9 3,44 4,07 6,44 4,54 8,44 6,13 12,54 7,99 10,68 9,14 13,11 10,65 13,71 11,59 16,48 13,63 16,33
3
1.5
I
P,=O
G=O
22 24 25 23 23 25 24 26 25
7,82 6,30 3,89 3,42 3,24 4,58 3,17 4,35 3,20
2,68 2,30 1,89 1,77 1,53 1,95 1,42 1,85 1,42
4,37 4,67 3,62 3,49 3,22 4,61 3,38 4,95 3,71
2,14 2,61 6,51 7,62 8,46 6,04 9,98 7,14 11,43
e
H/B
e
2
4,33 6,31 6,71 7,37 8,37 13,56 lp,82 1(j,66 18,50
24 24 28 26 26 25 26 26 26
3,64 3,29 2,72 2,62 2,62 3,40 2,64 3,41 2,66
P,=O
PO = Yt
G=O
1,71 1,43 1,76 1,77 1,61 1,58 1,43 1,57 1,33
4,27 3,59 4,92 4,68 4,46 3,99 4,15 4,41 3,96
4,15 5,49 9,71 10,94 11,48 9,31 13,24 10,52 15,31
2,95 4,14 4,40 4,96 6,26 11,57 8,46 14,50 10,54
23 27 30 28 28 29 30 30 31
4,OO 4,08 2,73 2,53 2,40 2,82 2,43 2,72 2,43
1,32 1,61 1,56 1,53 1,33 1,40 1,33 1,33 1,31
2,38 4,21 4,35 3,96 3,53 4,26 4,46 4,56 5,OO
3,90 3,44 4,29 5,73 1Q,07 5,22 12,26 5,21 14,03 5,79 13,06 10,28 16,31 8,63 18,04 12,64 19,16 11,02
1
H/B 2 2 &=O
2 3 4 5 6 7 8 9 10
22 25 25 24 23 26 25 26 27
7,82 4,12 3,89 5,08 3,24 2,79 3,510 3,03 3,90
2,68 2,23 1,89 2,24 1,53 1,69 1,63 1,63 1,89
4,37 4,Ol 3,62 4,65 3,22 4,26 3,87 3,80 4,95
2,14 5,48 6,51 4,69 8,46 10,83 9,lO 13,60 9,8
4,33 5,25 6,71 10,24 8,37 8,73 13,14 13,11 18,86
24 29 28 24 26 28 26 28 26
3,64 2,72 2,72 3,47 2,62 2,26 2,84 2,66 3,03
PO = Yt
1,71 2,lO 1,76 1,68 1,61 1,65 1,50 1,69 1,49
I
4,27 6,18 4,92 3,84 4,46 5,21 4,OO 4,82 3,70
4,15 2,95 8,47 3,14 9,71 4,40 7,65 8,67 11,48 6,26 15,16 5,42 12,57 11,04 16,50 11,64 14,73 15,63
P,=O
23 29 30 26 28 31 30 32 32
4,OO 2,79 2,73 2,85 2,40 2,04 2,31 2,09 2,36
1,32 1,68 1,516 1,34 1,33 1,42 1,30 1,41
2,38 4,14 4,35 3,13 3,53 4,76 4,09 5,03 1,40 5,40
3,90 3,44 8,52 3,74 10,07 5,22 10,61 6,81 14,03 5,79 19,83 4,03 10,91 8,20 26,32 6,67 23,86 12,06
1
H/B
H=2m
H=3m
5
A
d d
49
H=5 m
H=4 m
U
I
< 1.5
H=6 m
A
r 4
H=9 m
H/B 2 2
H=2m
H=3
1
H=4 m
H = 6 ; 4
Murs poids avec gradins interieurs
Gravity walls a stepped rear-face
Muros a gravedad con escalones internos
I
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,5 2,5 3,O 4,O 4,O 5,O 5,O 6,O 6,O
23 24 26 22 25 25 26 26 27
6,11 7,12 5,92 5,74 6,77 7,64 6,21 6,97 6,Ol
2,54 2,41 2,39 1,90 2,69 2,73 2,59 2,68 2,64
4,42 4,48 5,07 3,62 4,92 4,83 4,86 4,90 5,13
4,49 6,47 9,29 9,21 7,24 8,49 10,48 11,65 13,66
2,69 4,11 4,82 6,85 14,11 16,90 18,75 21,65 23,57
27 26 28 24 26 26 27 27 27
3,46 4,39 4,17 4,32 5,41 6,35 5,31 6,lO 5,09
2,05 1,91 2,09 1,76 2,43 2,55 2,48 2,61 2,36
5,77 4,77 5,77 4,06 4,95 4,97 5,08 5,21 4,60
1,98 3,68 4,40 6,49 15,54 18,89 20,49 23,79 24,74
27 26 29 26 28 28 30 30 31
3,80 4,81 3,95 4,03 2,94 3,Ol 2,62 2,73 2,48
1,56 1,54 1,57 1,42 1,43 1,37 1,43 1,41 1,51
3,09 2,88 3,50 2,85 3,50 3,27 3,88 3,79 4,87
13,18 7,85 12,Il 12,24 16,69 19,94 26,07 29,15 35,59
6,45 1,98 8,53. 5,56 10,32 8,46 19,12 1,58 16,09 11,67 11,33 17,16 19,52 16,76 15,48 21,36 23,78 20,93
27 31 33 33 33 32 34 33 35
3,80 2,42 2,27 2,26 2,11 2,41 2,03 2,27 2,Ol
1,56 1,78 1,75 1,96 1,82 1,61 1,73 1,57 1,73
3,09 4,98 5,96 6,47 6,25 5,50 6,49 5,68 7,38
6,18 3,22 11,91 2,57 1 7 , l l 3,35 25,OO 0,41 29,49 3,lO 24,63 9,38 41,13 4,Ol 35,32 10,84 52,43 5,59
6,45 8,28 11,40 11,31 8,32 9,33 11,66 12,62 15,71
3,22 5,26 6,47 8,67 9,83 12,46 11,93 15,Ol 14,66
I
1.5 PO= 0
&=O
2 3 4 5 6 7 8 9 10
23 26 27 28 26 26 27 27 27
1,5 1,5 2,o 2,5 3,O 4,O 4,O 5,O 5,O
.
6,11 4,39 4,47 3,38 4,26 5,24 4,38 5,20 4,34
2,54 2,58 2,55 2,68 2,53 2,47 2,52 2,50 2,38
4,42 4,42 4,57 6,47 4,32 4,75 4,49 4,94 4,11
4,49 6,51 8,36 15,Ol 13,31 15,82 17,Ol 12,87 21,33
< H/B <
2 PO = Yt
&=O
2,69 5,49 7,71 3,42 11,l 16,87 15,64 20,58 19,58
27 29 23 30 27 27 28 27 28
3,46 3,16 3,47 2,66 3,50 4,41 3,82 4,36 3,91
2,05 2,35 2,35 2,51 2,31 2,32 2,42 2,22 2,36
5,77 5,62 5,16 7,60 4,28 4,84 4,66 4,36 4,39
H/B 2 2
I
I
PO = Yt
&=O
PO= 0
&=O
I
PO= 0
ESP
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,5 1,5 2,o 2,5 3,O 3,O 4,O 4,O 4,O
23 26 27 25 25 27 26 27 28
6,11 4,39 4,47 4,OO 3,94 3,30 4,11 3,49 3,05
2,54 2,58 2,55 2,29 2,lO 2,14 2,12 2,06 2,03
4,42 4,42 4,57 4,42 3,93 4,47 3,98 4,04 4,18
4,49 6,51 8,36 7,74 9,77 12,96 13,19 16,80 20,96
2,69 5,49 7,71 9,58 1,51 2,25 16,22 16,65 16,63
27 29 .29 26 26 28 27 28 30
3,46 3,16 3,47 3,06 3,19 2,77 3,55 3,08 2,88
2,05 2,35 2,35 1,97 1,90 1,99 2,04 2,OO 2,20
5,77 5,62 5,16 4,22 3,87 4,53 4,lO 4,24 5,44
6,45 1,98 8,53 5,56 10,32 8,46 10,80 8,90 12,67 11,36 16,62 11,47 15,70 16,90 19,89 16,84 22,90 17,99
27 31 33 30 33 34 33 35 36
3,80 2,42 2,27 2,22 2,26 1,89 2,08 1,89 1,71
0
1,56 1,70 1,75 1,60 1,81 1,71 1,57 1,68 1,69
3,09 6,18 4,98 11,91 5,96 17,11 4,48 17,89 6,98 21,69 6,84 31,76 5,59 33.48 7,56 42.66 8,37 54,54
3,32 2\57 3,35 3,83 6,14 1,74 6,27 6,34 0,OO
UUUY
&
H = 6 rn
H = 2 rn
A
A A H = 8 rn
H = 7 rn
h
H=2 m
-5
4
H = 7 rn
-8
H = 3 rn
H=9 m
H=10 m
1
I I
I
38. AUSTRALlA - New South Wales Retaining wall supporting a cut slope to permit widening the road of the highway 95 near Mount Ousley in the neighbourhood of Wollongong city. 39. lTALY - Piemonte retaining wall to protect the Neive-Alba railroad in the province of Cuneo.
Road protection Protection des routes Protecion de las carretteras
38. AUSTRAL/€ - Nouvelle Galles du Sud
38. AUSTRALlA . New South Wales
Mur de soutenement realise pour l’elargissement de la route State Highway n. 95, pres de Mount Ousley, dans les environs de la ville de Wollongong. 39. /TALE - Piemont Mur de soutenement protegeant la ligne de chemin de fer Neive-Alba pres de Cuneo.
Muro de contenclon del corte realizado para ensanchar la carretera State Highway n. 95, cerca de Mount Ousley, en las proximidades de la cuidad de Wallongong. 39. lTALlA - Piemonte Muro de contencion para la proteccion del terraplen de la ferrovia Neive-Alba (Cuneo).
Railway protection Protection des chemins de fer Protecion de las ferrocarriles
40. CANADA . Ontario One of the squares of an industrial area built up with the utilization of gabion wails.
4c
Protection of residential areas DBfense des lieux habites Defensa de poblados
41
Consolidation of slopes Consolldation des fentes Consolidacion de las laderas
40. CANADA . Ontario Un des parkings d’une zone lndustrielle realise 4 i’aide de murs en gabions.
40. CANADA - Ontario En la flgura, una de /as areas de una zona industrial, reallzadas con e/ auxilio de muros en gaviones.
41. HONG KONG Gabion retaining wall supporting a sliding slope. 41. HONG KONG Mur en gabions soutenant une pente Bbouieuse. 41. HONG KONG Muro en gaviones para contencidn de un talud en desiizamiento.
I
4 2 lTALY - Valie D’Aosta Terracing using retaining wails to stablllze a sllding slope at Theilly in the county of Fontainemore.
Soil conservation Defense du sol Defensa del suelo
4 2 ITALE. Val D’Aoste Terrassement avec murs de soutenement pour renforcer un taius Bbould B Theilly dans la commune de Fontainemore. 4 2 lTALlA . Valle d l o s t a Aterrazamlento con muros de contenci6n para consolidar un talud empinado en deslizamiento en Theiliy, Fnlinta;ne en e/ ayuntamieatn More.
43. BRAZiL - Sao Pauio Structure built on three levels to support a power station for the production of aggregates at Jundiai.
43. BR#SSIL.Sao Paolo Murs de soutenement superposes pour la stabilisatlon d’une centraie pour la fabrication d’agregats a Jundiai.
Protection of industrial installations DBfense des installation industrielles Defensa de instalaciones
43
--*
43. BRASlL - SBo Pauio Estructura construida en tres niveles
c
R
I
A
44. SOUTH AFRlCA - Cape Province Retaining structure made up with galvanized and PVC coated gabions at Gordon Bay. 45. USA - Washington One of the gabion waiis along the Interstate 90 near Snoquaimie Pass. 46. GERMANY Gabion retaining wall along the A66 Highway near Eltville (Hessen). 47. UNITED KINGDOM - Devon Retalnhg wail protecting a siope along the A-30 road. 48. ITALY. Emilia Romagna Two downslope retaining wall protecting the 623 Gaggio Montano - Silla road. 4550. CAPE GREEN REPUBLIC Downslope gabion walls protecting the 1 road from Maio to k s o m a d a in the lsland of S. Tiago. 51. CANADA Retaining walls supporting cut slopes on both sides of a road at Owen Sound. 52. FRANCE Gabion wall 13 metres high, to protect a road bed.
44. AFRlQUE DU SUD - Province du Cap Ouvrage de soutenement en gabions galvanises et plastifies a Gordon Bay. 45. U.S.A. - Washington Un des murs en gabions realise sur la route Interstate 90 pres de Snogualmie Pass. 46. ALLEMAGNE Mur de soutenement en gabions le long de I ’autoroute A66 pres de Eltville (Hesse). 47. ROYAUME UN/ - Devon Mur de soutenement le long de la A30. 48. /TAL/€ - Emllie Romagne Murs de sutenement en gabions le long de la route SS 623 Gaggio Montano-Sl/la pr.s de Bologne. 49,50. REPUBLlQUE DU CAP VERT Mures de soutenement en gabions sur ia route 1 entre Maio et Assomada dans i7le de San Tiago. 51. CANADA - Ontario Murs de soutenement sur la route d’0wen Sound. 52. FRANCE - Haute Savoie Soutenement d‘une hauteur de 13 metres en aval d‘une route a proxlmite de Thonon (frontlere FrancelSuIsse).
. -
54-
46
44. AFRICA DEL SUD - Cape Province Obra de contenclon en gaviones gaivanizados y plastificados en Gordon Bay. 45. USA - Washington Uno de 10s muros en gaviones realizados en la lnterstate 90 en /as proximldades de Snoquaimie Pass. 46. ALEMANIA Muro de contenclon en gaviones en e1 autopista A66 en /as proximidades de Eltville (Hessen). 47. REIN0 UNDO - Devon Muro de contencion para la proteccion de un talud en la A30. 48. ITALlA - Emilia Romagna Sostenimlento dei terraplen de la S.S. 623 Gaggio Montano - Silla (Bologna) con dos muros de contenclon en gaviones. 49,50. REPOBLICA DE CAB0 VERDE Muros de contencion y baranda en gaviones en la carretera 1 de Mayo en Assomada en ia lsla de Si0 Tiago. 51. CANADA - Ontario Muros para contencion de ambos taludes de la carretera en Owen Sound. 52. FRANCIA Muro de sosten de 13 m de altura, como proteccidn del cuerpo caminero.
I:
7 -
48
53. BRAZiL Upsiope retaining wall protecting the road. 54. UNITED KINGDOM - England Retaining wall to support the slope along the M62 motorway [Greater-Manchester) near Rockdale. 55. CANADA - Ontario Gabion counter wall to protect a road at Scarborough. 56,57. SWiRERLAND Fill slope retaining wall near Alpnach supporting the railroad bed running parailel and above the road. The structure was carried out with PVC coated gabions twelve years ago and today it is performing as desired both technically and aestheticai/y, 58. AUSTRALIA - New South Wales Downslope retaining wall supporting the railroad embankment at Coacliff, near Sydney. 59. PORTUGAL Retaining wall and, at the same time, sound- proof structure to protect part of the railroad near Caxias.
53. BR&IL Mur en amont pour la protection de la route. 54. ROYAUME UN1 - Angleterre Mur de soutenement d'un talus de la Motorway M 62 (Greater - Manchester) dans les environs de Rochdale. 55. CANADA - Ontario Mur en amont pour la protection de la route a Scarborough. 56,57. SUiSSE Ce mur de soutenement, pres de Alphnach, a ete realise pour soutenir le chemin de fer qui longe /a route situee en contrebas. L'ouvrage realise avec des gabions galvanises et plastifids demontre, 12 ans apres, sa parfaite tenue au niveau technique ainsi que sa parfaite integration a I'environnement. 59. PORTUGAL Mur de soutenement et en meme temps ouvrage anti-bruit d'un tronqon de la iigne ferroviaire a Caxias. 53. BRASIL Muro de contencion para /a proteccion de la carretera. 54. REIN0 UNDO - lnglaterra Muro de contencion del taiud a lo largo de /a Motorway M/62 [Greater-Manchester) en /as proximidades de Rochdale. 55. CANADA Muro de contencion para la proteccion de una carretera en Scarborough. 56,57. SUIZA interesante muro en ias cercanias de Alpnach para sostenimiento dei ferrocarril que corre paraleio a la carretera ubicada a un nivel inferior. La obra. reaiizada con gaviones revestido con PVC, despues de 12 arios demuestra haber respondido perfectamente a ias exigencias tecnicas y ambientales. 59. PORTUGAL Muro de contencion y a1 mismo tiempo obra fono-absorbente en un tramo de la via ferrea en Caxias.
54 A.
T O 1 5 7 0 1 0000134 I T 4
,
. :
- "
E
56
57 Cross sectlon Section type Secclbn tlpo
+ 1,OO m
3,50 m
a
60. CANADA . Ontario Retaining wall to protect a residential area at Toronto. 61. SWITZERLAND Gabion retaining wail filled up with a vegetable soil layer to enhance the vegetation growth at Sachseln (Obwalder). 62. U.S.A. - California Gabion retaining wall along the Highway 1, supporting the entrance road embankment to the Highland inn Hotel near Monterey.
60. CANADA - Ontario Mur de soutenernent pour la protection du quartier residentiel de Toronto. 61. SUISSE Mur en gabions avec gradins exterieurs remplis de terre veg6tale pour favoriser ie d6veioppement de la vegetation, B Sachseln dans le Canton Oberwald. 62. U.S.A. - Californie Mur de soutbnement d'un taius ie long de la Highway 1 a Monterey, pour ia protection de /'Hotel Highland inn.
60. CANADA - Ontario Muro de contencion para la proteccidn de un centro residencial en Toronto. 61. SUlZA Muro en gaviones con escalones externos, rellenados con una capa de terreno vegetal para favorecer e1 crecimiento de ia vegetaci6n en Sachseln en e1 Canton Obwaider. 62. EUA - California Muro de sostenimiento de un terraplen a lo largo de la highway I en Monterey, para ia proteccidn de/ Hotel Highland Inn.
61
L 62
63. CAMERUN Gablon retaining wall supporting the embankment located below the Presidentlal House at Douala. 64. BRUNEl Gablon retaining wall to protect a school building h Serasa. retaining wall to protect a supermarket at Aifragider.
63. CAMEROUN Ouvrage de soutenement en gabions protegeant un talus de la residence presidentlelle A Douala. 64. BRUNN
63. CAMERON Revestlmiento en gaviones para la proteccl6n de/ terraplen subyacente a la residencla Presidenclal. 64. BRUNEl
Mur en gabions protegeant le batiment d’une ecole B Serasa. 65. PORTUGAL lmportant mur de soutenement en gabions d’un hypermarche B Alfragider.
Muro en gaviones como proteccldn de una escuela en Serasa. 65. PORTUGAL lmponente mum en gavlones a proteccidn de un hipermercado en Alfraglder.
63
“I
66. b n m l L . San Paolo Large gablon retainlng wall of 9 m maxlmum helght to protect the Alpha I I Residential Area of Alphavllle at Santana do Pamalba.
-
68. BR&‘/L San Paolo Mur de soutdnement du complexe r6sMentlel Alpha 11 d‘Alphavllle & Santana do Parnalba.
.
I
.
66. BRASlL Si0 Paul0 lmponente mum de sostenimlentdde altura maxlma de 9.00 m en el &mp/e/o Resldenclal Alphavllle en Santana do Parnaiba.
67. FRANCE Reinforcement of a sliding slope to protect
67. FRANCE - Savoie (73) Defense d'habitations, confortement et
67. FRANCIA
a house. 68. NORWAY Sliding slope reinforcement with a gabion retaining wall and a rockfall netting along the N. 21 Setskog-Bjoekelangenroad.
drainage d'un talus instable. 68. NORVEGE Confortement d'un talus avec un mur en gablons ainsi qu'un revetement en grillage double torsion sur la route n. 21 Setskog Bjoekelangen.
proreccion de un edificio. 68. NORUEGA Consolidaclon de un talud con un muro en gaviones y e1 revestimiento con red contra la caida de oledras en la carretera n 71 .._ Setkog-B/oekelangen.
Sistematizacion de un talud inestable como
67
h
69,70. GERMANY Retaining walls along a road near Oberwesel
69,70. ALLEMAGNE Mur de soutenement le long d'une route dans les environs de Oberwesel
69,70. ALEMA NIA Muro de contencfon a lo largo de una carretera en /as proxfmidades de Oberwesel
33
-
71. /RAN Retaining wall of an aggregates producrng plant at Lar Dam.
71
71. /RAN Mur de sout6nement d'une centrale de fabrication d'agr6gats a Lar Dam.
I
72. ITALY Piernonte Walls protecting a tower of the distributlon network of the electric power plant at Cuneo 73. HONDURAS Retaining wall at the aggregates stoC piling yard of the El Calon Dam jobsite. 74. SOUTH AFRICA Biological filters in the water conditioning plant at Qua Qua. 75. FRANCE. Town planning carryed out using gablons within a oubblic park.
72. ITALIE Pi6rnonr iwlurs pour proteger la ligne electrique de CL,''^" 73. HONDURAS Mur de soutenernent de la centrale ,,-..L--J(I aglf3ydl3 p V U I le chanfier du barrage El Calon. ,IIL.V
--".
74. AFRlQUE LrU SUD filtres biologiques dans la station d'epuration des eaux de la nlle de Qua Qua. 75. FRANCE. 6'ase de loisirs sur /'Orb a CaZOUls les
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71. /RAN Muro de contenci6n de una central de tritoraci6n de aridos en Lar Dam.
72. lTALlA - Piemonte. Muros para la protecci6n de una torre de distribuci6n de energia eldctrica en CUneO. 73. HONDURAS. Muro de contenci6n de la central de trituracl6n de aridos en la obra de la presa de N m/6n. 74. AFRlCA DEL SUD. Filtros biologicos en la planta de tratamiento de aguas en la ciudad de Qua-Qua. 75. FRANCIA. DecoracMn urbana con base en gaViOneS en un parque pfiblico.
75
Example of calculations
Exemple de calcul
Ejemplo de calculo
Calculations for the checking of the retaining On va effectuer les calculs de verification pour wall shown in fig. 76 are reported below. le mur de soutenement illustre a la fig. 76. The project data are the following: Les hypotheses de calcul sont les suivantes: - Height of wall H = 5.00 m - hauteur du mur H = 5,OO m - Unit weight of gabion stone fill yg = 2,5 t/m3 poids specifique des materiaux de remplis- Soil unit weight ys = 1,7 t/m3 sage des gabions yp = 2,5 t/m3 friction angle Q = 30 degrees - terrain poids specifique y - 1,7 t/m3 cohesion c = 0 t/m2 angle de frottement Q = i0: - Surcharge load PO = 1,7 t/m2 cohesion c = 0 Zone of medium seismicity C = 0,07 pente du talus amont E = 0 - Gabions mesh type 8 x 10, 2,70 diam. - surcharge PO = 1,7 t/m2 (weight 8.6 kglm3, tensile strength 4,3 t/m). zone a influence sismique moyenne C = 0,07 - gabions, maille type 8x10, fil 0 2,7 mm (poids 8,6 kg/n?, resistance A la traction 4,3 Urn)
A continuacion se realizan 10s c~lculosde verificacion del muro de contenci6n en gaviones que aparece en la fig. 76. Las hipotesis de calculo son las siguientes: - altura del muro H = 5,OO m - peso especifico de las piedras de relleno de 10s gaviones y,, = 2,5 t/m3 - terreno peso especifico yt = 1,7 t/m3 angulo de friccion Q = 30" cohesion c = 0 pendiente cuesta arriba E = 0 - sobrecarga PO= 1,7 t/m2 - zona de media sismicidad C = 0,07 - gaviones en malla tip0 8 x 10 alambres 0 2 , 7 mm (peso 8,6 kg/m3, resistencia a traccion 4,3 t/m)
In favour of stability the passive thrust acting at the toe of the structure is not considered. The height of the resultant thrust is
Por estar del lad0 de la seguridad no se tiene en cuenta el empuje pasivo cuesta abajo debido a la profundizacidn de la fundacion. l a altura del empuje resulta ser
-
-
-
On ne considere pas par precaution, la poussee passive aval due a la butee de la fondation. l a hauteur de la poussee equivaut a:
H, = 5 cos 6 O = 4,97m The weight of wall
Le poids du mur vaut:
W where A is the volume
El peso del muro vale
= yg (1 - 0,3)A = 17,50 tlrn
of wall eer ml.
The wall is calculated as a gravity structure therefore the thrust plane is coincident with the wall backface (p = 96" degrees). From fig. 20 the value of K, = 0.254 is obtained. The total thrust from the horizontal and vertical components gives the following results:
avec A
= volume du niur par metre lineaire.
La structure sera calculee cornme un ouvrage poids et on considerera I'intrados du mur cornme plan de poussbe (p = 96"). De la fig. 76 on obtient Ka = 0,254. La poussee totale et ses composantes horizontale et verticale valent.
sa, = Sa cos (90 + 6 - p) = 683 t/m In view of the possibility of seismic action (as indicated on page 13) the following forces are also considered.
En raison des eventuelles actions sismiques on considere aussi les forces suivantes (voir indications page 13).
- Increment of thrust
- Augmentation de la poussee
8 = arctan C = 4"
8 = arctg C
Sa = soil thrust for Sa, = 7.79 tlm A = cos' (o: COS'
(Y
Ea =='cc -4"4"= 4092"
+ 8) --
COS
%
+
+
cos2 (6" 4") = COS' 6' COS 4"
AS2 = Sa A - Sa = 1.03 tlm - Inertia Force
S,= C W = 0.07.17.50 = 1.23 tlm
Sa = poussee du terrain pour Sa, = 7,79 tlrn
+
~~',+~~.==",,. +
Xg = 1.87 m Yg = 2.00 m
X g = 1,87 m Yg = 2,OO m
(referred to point 0 in a cartesian system). Taking into account the slope of the wall then
(origine du repere orthonorme en 0). En considerant I'itlClinaiSOn du mur:
= =
187 cos 6O + 2.00 sin 6 O = 2.07 m -1.87 sin 6O + 2.00 cos 6O = 1.79 m
x
=
= l,ol
1.87 cos 6 O + 2.00 sin 6O = 2.07 m sin 6O + 2.00 cos 6O = 1.79 m
f,,,= -1.87
Incremento de empuje
= 4"
sa = empuje del terreno por E ==I +o:4- 400= 4="920
+
+
cos2:.( 8) - cos2 (6" 4"L cos2 cos 0 cos2 6' cos 4" ASa = Sa A - Sa = 1,03 tlrn
A =
-
= 0,0717,50 = 1,23 tlrn
Les coordonnees du barycentre sont:
cm
En consecuencia de eventuales acciones sismicas se consideran (ver indicacion a pag. 13) tambien las siguientes fuerzas:
Sa, = 7,79 tlm
Force d'inertie Si = C W
Sa, = Sa sen (90 t 6 - p) = 3,04 t/m
8 = arctg C
0) _ - COS' (6' 4") A = cos2 (.c cos2 6" cos 4" cos2 cos 8 ASa = Sa A - Sa = 1,03 t/m
-
= volumen del muro por ml.
La estructura sera calculada corno una estructura a gravedad y por 10 tanto el piano de empuje resulta ser el intrados del mum ( p = 96'). Por la fig. 76 se obtiene Ka = 0,2!54. El empuje total y sus componente:; horizontales y verticales resultan ser:
-
= 4"
Co-ordinates of Centre of gravity
X
Con A
= l,ol
Fuerza de inercia Si = C W = 0,0717,50 = 1,23 tlrn
Las coordenadas del baricentro son
Xg = 1,87 m Yg = 2,OO m (origen de 10s ejes cartesianos en el punto 0). Teniendo en cuenta la inclinacion del muro se transforman en
xgm= Y--
=
1.87 cos 6O -1.87 sin 6'
+ 2.00 sin 6O
=
+ 2.00 cos 6"
2.07 m 1.79 m
=
Check for overturning
Verification au basculement
Verificacion al vuelco
Overturning moment
Moment destabilisant, renversant
Momento inestabilizante
Mi
2 H + Si ygm = Sa, d + AS, 0 3
where
Oh
adonde
Restoring Moment
Moment stabilisant
Momento estabilizante
M, = Sa, s
+ W S' adonde
OU
where
s = 6 cos
Q
s' -d= 3,15 m tan p
M, = 45,80 tmlm
= 2,07 m
= X,,
7,
=M M, , = 2,79
Check for sliding
Verification au glissement
Verificacion al deslizamiento
The sliding force is
La force stabilisante vaut
La fuerza inestabilizante vale:
Fi = (Sa,
The stabilising force taken with reference to a horizontal plane, is
par contre la force stabilisante, en faisant reference au plan horizontal, vaut:
F, where W, = 0.80 t/m (weight of soil between foundation and horizontal plane)
+ AS, + F,) = 9,04 tlm
=
(W
+ Sa, + Wf) tan rp = 12,32 tlm
avec Wf = 0,80 tlm (poids du terrain entre la fondation et le plan horizontal) IJs=--
Check on foundation bearing pressure
12132
-
N = W cos OL + S a sin r p = 21,14 tlm
N
(1
adonde Wf = 080 tlm (peso del terreno entre la fundacion y el plano horizontal)
1,36
9,04
Verification des pressions sur le sol
umax =
La fuerza estabilizante, haciendo referencia a un plano horizontal, vale:
Verificacion de las tensiones sobre el terreno
e = -5 -V =0,12 m s 2 N
+ 2) = 8,74 Urnz = 0,874 kg/cm2 6
76. Section type
76. Section type
76. Seccion tipo
77. PAPUA . NEW GUINEA
77. PAPOUASUE . NOUVELLE GUINEE
77. PAPUA . NUEVA GUINEA
*
p,,
=
1.7tlm'
I
