The consideration of the train dynamic impact on the slope stability of the exploited high embankments

ABSTRACT: The report is devoted to the issue related to the consideration how trains dynamically affect the slope stability of the exploited high embankments. The proposed method is based on the introduction of additional inertial forces from soil vibrations, that occur in the embankment during the train passage, into the standard calculation of the stability of embankment slopes, using round-cylindrical sliding surfaces. The inertial forces are determined by the accelerations of embankment soil mass which are generated when trains are passing alongside the embankment. To determine the accelerations, it is proposed to measure them on the studied embankment with the help of seismic sensors when the train passes. There is a method which allows to measure the parameters of the embankment soil vibrations, and to find the calculated values of vibration accelerations, taking them into account to assess stability. This method was tested to assess the stability of the embankment, which was in the limit state on the Sverdlovsk railway in Russia. The report also presents a test on the convergence of the proposed method, containing the calculation results of the stability coefficient, in comparison with the method of the consideration of the train dynamic impact, based on the centrifugal simulation, which was tested in Russia and officially approved according to the standards.

RÉSUMÉ: Le rapport est consacré à la question de la prise en compte du caractère dynamique de l'impact des trains sur la stabilité des parties en pente des hauts remblais exploités. Il est proposé une méthode basée sur l'introduction dans le calcul classique de la stabilité des pentes des remblais avec l’utilisation de surfaces de glissement cylindriques des forces d'inertie supplémentaires issues des vibrations du sol survenant dans le remblai lors du passage d'un train. Les forces d'inertie sont déterminées par l'accélération des masses du sol du remblai apparaissant lors du passage des trains. Pour déterminer les accélérations, il est proposé de les mesurer sur le remblai étudié à l'aide de capteurs sismiques lors du passage des trains. Une technique est proposée servant à mesurer les paramètres de vibrations du sol du remblai et à trouver les valeurs calculées des accélérations vibratoires pour les prendre en compte lors de l'évaluation de la stabilité. La méthode est testée sur l'exemple de l'évaluation de la stabilité d'un remblai situé sur la voie ferrée de Sverdlovsk en Russie qui est en état limite. En outre, on présente une vérification de la convergence de la méthode proposée dans la comparaison des résultats du calcul du coefficient de stabilité avec la méthode de prise en compte de l'effet dynamique des trains sur la base de la modélisation centrifuge approuvée en Russie et recommandée par les normes.