Automatic Embankment Analysis: Equilibrium and Instability Conditions

Abstract

Synopsis A remark by Maxwell to G. H. Darwin (1883) postulated the occurrence of many stress states in a body of sand, each state depending upon the manner in which final configuration of the body was obtained. This concept has been formalized (Goodman and Brown, 1963) and the restricted class of soluble boundary value problems are here extended by the use of the finite element method for plane elasticity and the solution of the resulting algebraic equations by digital computer. The difference between built-up and cut-down embankments is illustrated with reference to possible slip-lines. An automatic plot of these lines together with printout statements of a measure of safety for each line allow the potential failure surfaces in an embankment to be accurately described. The importance of the initial local state of stress in the earth's surface prior to construction of an embankment is graphically illustrated. Maxwell faisait remarquer à G. H. Darwin (1883) que de nombreuses conditions de contrainte se produisent dans une masse de sable, claaque condition dépendant de la mamièree dont la configuration finale de la masse a été obtenue. Cette conception a été. formulée (Goodman et Brown, 1963) et la classe restreinte de problèmes de valeur de limite soluble est élargie ici par l'emploi de la methode d'élément fini pour élasticité plane et la solution des équations algebriques résultantes par calculatrice digitale. La différence entre les talus en remblai et en déblai est illustree avec une référence aux lignes de glissement possibles. Un tracé automatique de ces lignes ainsi que des indications imprimées d'une mesure de sécurite pour chaque ligne permet de decrire avec précision les surfaces de rupture potentielle dans un talus. L'importance de la condition locale initiale de contrainte dans la surface de la terre avant la construction d'un talus est illustrée graphiquement.