3D Numerical Modelling of Geosynthetic Reinforced Embankments over Deep Cement Mixed Columns

N.N.S. Yapage, D.S. Liyanapathirana, C.J. Leo, H.G. Poulos, R.B. Kelly

In the proceedings of: GeoManitoba 2012: 65th Canadian Geotechnical Conference

Session: M2A - Ground Improvement

ABSTRACT: Numerical analysis based on the finite element method is widely used to investigate the behaviour of Geosynthetic reinforced deep cement mixed (DCM) column supported embankments using conventional soil constitutive models. Most of them have only considered two-dimensional numerical modelling with drained or undrained strength parameters without incorporating the time-dependent behaviour of these embankments with consolidation of soft soils. None of them have considered the strain softening behaviour of cement admixed soils beyond yielding. However three-dimensional numerical modelling incorporating above characteristics is important to understand the performance of these embankments under serviceability conditions. This paper presents a three dimensional coupled mechanical and hydraulic numerical implementation of a geosynthetic reinforced DCM column supported embankment constructed over a very soft soil deposit in Finland. The model simulations show good agreement with field data confirming the accuracy of the numerical procedure and the capability of the 3D numerical modelling in predicting the behaviour of these emabnkments realistically.

RÉSUMÉ: Analyse numérique basé sur la méthode des éléments finis est largement utilisée pourétudier le comportement des géosynthétiques renforcés profondes ciment mixtesremblais colonne (DCM) pris en charge en utilisant des modèles classiques des solsconstitutifs. La plupart d'entre eux ont seulement examiné deux modélisation dimensionnelle numérique avec les paramètres de résistance drainés ou non drainéssans incorporer le comportement dépendant du temps de ces remblais à la consolidation des sols mous. Aucun d'entre eux ont considéré comme la souche de ramollissement du ciment mélangé le comportement des sols au-delà de céder.Cependant modélisation tridimensionnelle numérique intégrant au-dessus decaractéristiques est important de comprendre la performance de ces remblais dans des conditions au service. Cet article présente une en trois dimensionscouplé mécanique et hydraulique numérique d'un remblai renforcé géosynthétique DCMcolonne supportée construit sur un dépôt de sol très doux en Finlande. Les simulations du modèle montrent un bon accord avec les données de terrain confirment l'exactitudede la procédure numérique et la capacité de la modélisation numérique 3D pour prédirele comportement de ces emabnkments réaliste.

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