Two-Dimensional Numerical Modelling of a Failed Highway Embankment Built on Soft Soil

ABSTRACT: Highway embankments are often built over predominantly soft soils with high water content and low strength leading to excessive settlements and instability of the embankment. Utilizing lightweight fill materials to be used in the construction such embankments is a promising approach as they impose lower loads resulting in lower settlements and reducing the possibilities of shear failure. In this paper, the effects of different parameters on the embankment performance are examined by utilizing a well-documented case study of a failed embankment. The problem under consideration is numerically simulated using the finite element software PLAXIS 2D. The predictions of the developed model were validated against the failure details available for the embankment. In addition, after the failure observed at the site was replicated in the numerical model, a brief parametric study was conducted to investigate the effect of the pace of construction on the overall performance of the embankment during and after construction. The obtained results show that the construction sequence can be very effectively used to control the settlement and stresses of the embankment.

RÉSUMÉ: Les remblais routiers sont souvent construits sur des sols a predominance molle avec une forte teneur en eau et une faible resistance, ce qui entraine des tassements excessifs et une instabilite du remblai. L'utilisation de materiaux de remblai legers a utiliser dans la construction de tels remblais est une approche prometteuse car ils imposent des charges plus faibles entrainant des tassements plus faibles et reduisant les possibilites de rupture par cisaillement. Dans cet article, les effets de differents parametres sur la performance du remblai sont examines en utilisant une etude de cas bien documentee d'un remblai defaillant. Le probleme considere est simule numeriquement a l'aide du logiciel elements finis PLAXIS 2D. Les predictions du modele developpe ont ete validees par rapport aux details de rupture disponibles pour le remblai. De plus, apres la replication de la defaillance observee sur le site dans le modele numerique, une breve etude parametrique a ete menee pour etudier l'effet du rythme de construction sur la performance globale du remblai pendant et apres la construction. Les resultats obtenus montrent que la sequence de construction peut etre tres efficacement utilisee pour controler le tassement et les contraintes du remblai.