The observational approach to design of a sheet-piled retaining wall (1994)

The Brickpit structure at the Channel Tunnel terminal at Folkestone comprises a reinforced earth embankment supporting the railway line close to the tunnel portal. A principal constraint on the design was the need to found the structure close to and substantially below the power cables which link the British and French national grids. The economic cost of disruption of these cables was extremely high; the need to minimize such disruption was therefore paramount The area had been worked as a brickpit which was infilled with unsuitable material from the construction of the M20 nearby. Excavation of the poor material, and a retaining structure to support the temporary excavation were necessary. Although other structural forms of retaining wall would have been stiffer, there were major attractions in the use of an anchored sheet-piled retaining wall. It was, however, necessary to show that this more flexible form of construction was capable of satisfactory performance. To this end, an instrumented trial installation of a short panel of sheet piling was made within the area of the brickpit to assess movements due to excavation, pile installation and extraction. This trial was back-analysed using the CRISP finite element program, and the results were used to predict movements of the full-scale structure. Instrumentation was installed on the sheet piles and on the power cables to monitor movements and to allow adjustments to the construction procedure in the event of unacceptably high movements being recorded. The Paper describes the ground conditions and site investigations. The effects of the wall on the adjacent power cables are considered and an observational approach to construction is developed which incorporates finite element modelling, a field trial and construction monitoring. La structure principale de ‘Brickpit’ du terminal à Folkestone du tunnel sous la Manche consiste en un mur en terre armée et permet de soutenir des voies ferrées à proximité de l'entrée du tunnel. A la conception, la principal contrainte a été de devoir construire ce mur aussi proche que possible des cables de puissance reliant les réseaux électriques anglais et français de de fonder solidement la structure sous ces cables. Le coût économique résultant de la rupture de ces cables étant prohibitif, il s'est révélé primordial de minimiser ce risque. La l'argile de Gault a été exploitée en carrière pour faire des briques. Cette carrière a ensuite été remblayée avec de 'mauvais' matériaux peu adéquat lors de la construction de l'autoroute M20 près du site. Une structure de soutènement s'est révélée indispensable pour soutenir l'excavation provisoire de ces matériaux. Bien que d'autres formes de murs de soutènement soient plus rigides, le choix s'est porté sur un rideau de pal planches ancrées. Il a cependant fallu prouver que ce type de construction plus flexible était satisfaisant. Un petit rideau de palplanches test a donc été mis en place à proximité de la carrière. Il a été instrumenté de façon à pouvoir mesurer les déplacements dus non seulement à l'excavation elle-même, mais aussi à l'installation et à l'extraction des pieux. Ce test a été modélisé à l'aide d'un programme par éléments finis, CRISP, ce qui a permis de prévoir les mouvements de la structure pleine échelle. Les pal-planches et les cables de puissance ont été instrumentés pour enregistrer les mouvements lors de la construction et permettre un ajustement de la procédure de construction en cas de déplacements trop importants. L'article décrit les conditions géologiques et les études de site, les essais de soutènement, la modélisation par éléments finis de l'excavation et les méthodes d'enregistrement in-situ.