Les chemins de fer jouent un rôle essentiel dans le développement urbain et national à travers le monde, en offrant un transport efficace des passagers et des marchandises. Le système ferroviaire australien est l'un des plus étendus au monde, comprenant plus de 33 000 kilomètres de lignes ferroviaires qui traversent le pays, desservant les régions urbaines et rurales. La demande croissante de services ferroviaires a présenté de nouveaux défis, car la fréquence accrue des trains, les charges plus lourdes et les vitesses plus élevées ont mis à rude épreuve l'infrastructure existante. Par conséquent, le coût de l'entretien des voies ferrées australiennes a augmenté, principalement en raison de l'entretien régulier du ballast et de l'infrastructure. À l'heure actuelle, la majorité des voies ferrées australiennes doivent être entretenues et modernisées régulièrement pour répondre à la demande croissante, ce qui souligne le besoin urgent de solutions innovantes et durables pour améliorer les voies ballastées. Ces améliorations sont essentielles pour accueillir des trains plus rapides, plus lourds et plus longs, tout en garantissant le confort et la sécurité des passagers.
Les géogrilles, composées de matériaux synthétiques comme le polyester, servent principalement à renforcer les structures des voies ferrées. Ces géogrilles planaires sont constituées de nervures de traction parallèles avec des ouvertures qui sécurisent et verrouillent les agrégats granulaires, réduisant ainsi efficacement la déformation des pistes. Lorsqu'elles sont intégrées dans des voies ballastées, les géogrilles offrent un confinement, empêchant le ballast de bouger latéralement et diminuant ainsi la déformation de la voie. Des recherches antérieures ont soutenu l'efficacité de l'incorporation de géogrilles comme solution appropriée et rentable pour atténuer la rupture du ballast, l'encrassement et la détérioration des voies, soulignant leur importance dans les applications ferroviaires, entre autres. Récemment, des travaux expérimentaux et DEM sur les chemins de fer réalisés par Naeini et al. et Oskooei et al. sur les matériaux recyclés ont démontré l'application de matériaux recyclés dans les voies. Des tests de cisaillement direct à grande échelle ont été couramment adoptés pour étudier l'effet des géogrilles et des matériaux recyclés. Les performances des géogrilles dans les voies ferrées sont influencées par plusieurs facteurs, notamment la forme et la taille des ouvertures, la rigidité des matériaux, les conditions d'interface et l'emplacement de la grille. Les conditions du sol de fondation peuvent également avoir un impact sur les effets de renforcement fournis par les géogrilles. Parmi ces facteurs, il est bien admis que la principale raison de l’amélioration des performances de l’ensemble de ballast stabilisé par géogrille est l’imbrication géogrille-ballast.