Finite element modeling of progressive and retrogressive failure of submarine slopes for varying angle of inclination

Shubhagata Roy, Bipul Hawlader

In the proceedings of: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Landslides in Sensitive Clay

ABSTRACT: A submarine landslide might be initiated from the steeper part of the seabed profile and then extend over the mild sloped areas. The initiation of failure due to the existence of a weak layer is modeled in the present study. Downslope progressive and upslope retrogressive failures and run-out of the failed soil mass are simulated. The present finite element (FE) analysis can model extremely large deformation of the failed soil blocks without any numerical issues related to mesh distortion. When the upslope area has no inclination, spreading occurs with formation of a number of horsts and grabens. However, for inclined upslope cases, parallel shear surfaces generate when a large slab of failed soil displaces over the weak layer. When the downslope area has no inclination, ploughing results in formation of horst and grabens. Run-out occurs when the height of the accumulated soil above the seabed in the downslope areas is high.

RÉSUMÉ: Des glissements de terrain sous-marins pourraient être déclenchés à partir de la partie la plus abrupte du profil des fonds marins, puis s'étendent sur les zones moins évacuées. L'initiation de l'échec en raison de l'existence d'une couche faible est modélisée dans la présente étude. Des pannes progressives et des retombées verticales descendantes et une perte de la masse du sol échouée sont simulées. L'analyse actuelle des éléments finis (FE) peut modeler une déformation extrêmement importante des blocs de sol échoués sans problèmes numériques liés à la distorsion du maillage. Lorsque la zone en amont n'a pas d'inclinaison, la propagation se produit avec la formation d'un certain nombre de horsts et de grabens. Cependant, pour les cas inclinés, les surfaces de cisaillement parallèles génèrent lorsqu'une grande plaque de terre défaillante se déplace sur la couche faible. Lorsque la zone descendante n'a pas d'inclinaison, le labour entraîne la formation d'horst et de grabens. L'écoulement se produit lorsque la hauteur du sol accumulé au-dessus du fond marin dans les zones descendantes est élevée.

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