Optimizing approach slab design for settlement using soil-structure interaction modelling – A case study

RÉSUMÉ: Le ministère des Transports de l'Ontario (MTO) envisage d'autres configurations de dalles d'approches afin de réduire la détérioration de la surface de chaussée couramment observée à l'extrémité des dalles d'approches des ponts. Des tassements excessifs de remblais produisent une dégradation des dalles d'approches et peuvent avoir un impact sur la maniabilité et la sécurité routière. Au niveau de l'autoroute 417, à la jonction avec la route 3 du comté de l'est de l'Ontario, les tassements du remblai avaient été excessifs et avaient entraînés une dégradation de la chaussée au niveau de la dalle l'approche, ce qui nécessitait des avertissements de réduction de vitesse. Le MTO a entrepris une évaluation des options de réhabilitation à cet endroit. Les travaux entrepris comprenaient des études géotechniques, analyses pour estimer les tassements historiques et estimer les tassements futurs. Une modélisation sol-structure a été effectuée pour évaluer de nombreuses configurations de dalles d'approches afin d’optimiser une conception pour la réhabilitation des dalles d’approches du pont à cet endroit, pouvant servir comme solutions sur d'autres ponts.

ABSTRACT: The Ministry of Transportation of Ontario (MTO) is considering alternative approach slab configurations to reduce the frequency and severity of pavement surface distress that is commonly observed at approach slabs of bridges. Excessive embankment settlements will result in approach slab settlements that impact the highway rideability and can lead to serious safety concerns. At the Highway 417 overpass at County Road 3, the settlements have been excessive and resulted in significant degradation of the approach pavement, which required speed reduction warnings. MTO therefore undertook a study to assess potential approach slab rehabilitation options at that location. The work undertaken included geotechnical investigations, analysis to estimate the settlements that had occurred and the potential ongoing settlements. Soil-structure modelling was then carried out to evaluate numerous combinations of approach slab and pavement configurations to arrive at the most effective design for the rehabilitation of the County Road 3 bridge approaches and to provide guidance for approach slab rehabilitation at other bridges.