Seismic stability of earth dams and embankments

Abstract

In the design of earth dams and embankments under earthquake loading conditions, displacements offer a better criterion than a factor of safety on shear strength. The displacement depends on shear strength, inertia forces and pore-pressures generated during the earthquake. The model of a rigid block on a plane surface is used to analyse the effect of inertia forces and pore-pressures on the stability of an earth dam or embankment during strong earth-quakes. The study is based on limit equilibrium principles and the material obeys the Mohr-Coulomb failure criterion with effective stresses. It is shown that by using the pore-pressure parameters A and B, the excess pore-pressures generated during an earthquake can be accounted for in the effective stress analysis. It is also shown that displacements during an earthquake can be easily calculated by using simple pulses. Several interesting conclusions are drawn and an example of application of the method to earth dams and embankments is given. Dans le calcul des barrages en terre et des remblais sous l'action des tremblements de terre, les déplacements offrent un meilleur critère qu'un facteur de sécurité sur la résistance à la rupture au cisaillement. Les déplacements dépendent de la réesistance à la rupture au cisaillement, des forces d'inertie et des pressions intersititelles produites pendant le tremblement de terre. Le. modèle d'un bloc rigide sur une surface plane est utilisé pour analyser l'effet des forces d'inertie et des pressions interstitielles sur la stabilité d'un barrage en terre ou d'un remblai pendant de forts tremblements de terre. L'étude est basée sur des principes d'équilibre limite et la matière obéit au critère de rupture Mohr-Coulomb en contraintes effectives. Il est démontré qu'en utilisant les paramètres A et B des pressions interstitielles, l'excès de pression interstitielle produit pendant un tremblement de terre peut être expliqué par l'analyse des contraintes effectives. Il est aussi démontré que les déplacements produits pendant un tremblement de terre peuvent facilement être calculés en utilisant de simples pulsations. Plusieurs conclusions intéressantes sont tirées et on donne un exemple de l'application de la méthode aux barrages en terre, et aux remblais.