IMPROVING SLOPE STABILITY ANALYSES BY USE OF 3D FEM FOR HIGHWAY EMBANKMENT WITH COMPLEX GEOMETRY OVER CLAYEY SOIL

RÉSUMÉ: Au Québec, les autoroutes sont principalement construites sur des dépôts argileux. Les remblais construits sur de tels sols compressibles sont en outre soumis à des problèmes de stabilité des pentes et nécessitent une compréhension plus approfondie du mécanisme de rupture afin de choisir la bonne méthode d'analyse. Ces remblais sont parfois construits sur des zones comportent une configuration géométrique complexe et un état tridimensionnel où des calculs 3D sont nécessaires pour prendre en compte la complexité de la géométrie et de la géologie souterraine. Le but de cette étude est de comparer les résultats d'analyses 2D et 3D avec Midas GTS NX et Soilworks. La construction de la chaussée nord de l'autoroute 50 à Gatineau Québec servira d'étude de cas. Un grand segment de la nouvelle autoroute sera simulé sur un modèle 3D et comparé aux sections critiques évaluées pour le même segment à l'aide d'une analyse 2D.

ABSTRACT: In Quebec, highways are mostly constructed on clayey deposits. Embankments constructed on such compressible soft soils are further subjected to slope stability issues and require an in-depth understanding of the failure mechanism in order to choose the right analysis method. These embankments are sometimes constructed on highly fluctuated areas where 3D calculations are necessary in order to take the complexity of geometry and subsurface geology under consideration. The aim of this study is to compare the results of 2D and 3D analyses using Midas GTS NX and Soilworks. The construction of a north direction of highway 50 in Gatineau, Quebec, will be used as a case study. A large segment of the new highway will be simulated on the 3D model and compared to the chosen critical sections that were evaluated for the same segment using a 2D analysis.