Numerical modeling of interaction locus of rigid walls on slopes

Nowadays, one of the most important subjects of investigations in geotechnical engineering is slope stability. Although the aim of stabilization is to prevent the failure of the slope, it should be considered that this stabilization can also cause a failure in the whole structure, if it was not done correctly. There are two important factors in failure of a stabilized slope; the bearing capacity of the retaining structure and the bearing capacity of the soil underneath the structure, under the applied load. When any of these limits are exceeded, the system will fail. For obtaining the bearing capacity of the soil, many authors have used interaction loci. Interaction locus is the diagram of relationships between vertical and horizontal loads at failure in the soil. In this project the interaction loci of vertical and horizontal loads have been investigated for loose and dense sand for 0°, 10°, 20° and 30° inclinations of slope. Simulations have been done by using FLAC software which is using finite difference methods. The constitutive law of the soil is assumed to be elastic-perfectly plastic and the soil is considered uniform. Since the values of investigated slope angles are less than 30°, the problem is similar to shallow foundations on slope and the results can also be used for shallow foundations. Therefore, the results of the problem are compared with results of conventional methods for shallow foundations.

Attualmente uno dei principali temi oggetto di ricerca nel campo dell’ingegneria geotecnica è la stabilità dei versanti.Sebbene lo scopo della stabilizzazione sia quello di prevenire l’insorgere di movimenti franosi, è necessario prevenire anche fenomeni di rottura della struttura stessa.Ci sono due importanti fattori che determinano il collasso di un versante stabilizzato: la capacità portante della struttura e quella del terreno sottostante la struttura, sotto il carico applicato. Qualora uno di questi limiti venga superato, il sistema giunge a rottura.Per ottenere la capacità portante del terreno molti autori hanno utilizzato il concetto di dominio di interazione, in altre parole il la relazione che lega carici verticali e orizzontali a rottura per il sistema. In questo progetto è stata esaminato il dominio di interazione per opere rigide su sabbia sciolta e densa, al variare dell’inclinazione del pendio. Le simulazioni sono state effettuate tramite il software FLAC che utilizza metodi numerici alle differenze finite. La legge costitutiva del suolo considerata è elastica-perfettamente plastica, e il terreno è ritenuto omogeneo nel dominio in esame. Poiché i valori dell’inclinazione del pendio considerati nelle analisi sono minori di 30°, il problema è qualitativamente simile a quello di fondazioni superficiali su terreni inclinati. Di conseguenza i risultati del problema sono confrontati con i risultati dei metodi progettuali comunemente impiegati per il dimensionamento e la verifica di fondazioni superficiali.