Downhill progressive landslides in long natural slopes: triggering agents and landslide phases modeled with a finite difference method: Fid-Bau Portal

Downhill progressive landslides in long natural slopes: triggering agents and landslide phases modeled with a finite difference method

Olofsson, Jan

Abstract

A large landslide in Tuve (Gothenburg, Sweden, 1977) initiated the development of a model for slope stability analysis taking the deformation-softening of soft sensitive clays into consideration. The model studies triggering agents and five phases in progressive slope failure are identified: (1) in situ, (2) disturbance, (3) unstable “dynamic”, (4) transitory (or permanent) equilibrium, and (5) “global” failure. The clay resistance in these phases may differ widely; mostly due to different rates of loading. Two time-dependent failure criteria are defined: (i) the triggering load condition in the disturbance phase 2 and (ii) the transitory equilibrium in phase 4, indicating whether minor downhill displacements or a veritable landslide catastrophe will occur. The analysis explains why downhill landslides tend to spread over vast areas of almost horizontal ground further downslope. The model has been applied to landslides in Scandinavia and Canada. Three case studies are briefly discussed. The model is a finite difference approach, where local downhill deformations caused by normal forces is maintained compatible with deviatory shear deformations above — and, if relevant, below — the potential (or the established) failure surface. Software and an easy-to-use spreadsheet are introduced as well as recent developments.

Un grand glissement de terrain en Tuve (Gothenburg, Suède, 1977) a abouti à l’initiation de l’élaboration d’un modèle pour l’analyse de la stabilité des pentes en prenant la déformation-adoucissement des argiles sensibles souples en considération. Le modèle étudie les agents déclencheurs et cinq phases dans l’échec progressif de pentes sont identifiées : (1) in situ, (2) la perturbation, (3) instable « dynamique », (4) l’équilibre transitoire (ou permanent), et (5) l’échec « global ». La résistance de l’argile dans ces phases peut varier largement; principalement en raison de différents taux de chargement. Deux critères de défaillance en fonction du temps sont définis : (i) l’état de charge de déclenchement dans la perturbation de la phase 2, et (ii) l’équilibre transitoire à la phase 4, indiquant si les déplacements en descente mineurs ou un glissement de terrain catastrophe véritable se produira. L’analyse explique pourquoi les glissements de terrain en descente ont tendance à se répandre sur de vastes étendues de sol presque horizontal plus bas dans la pente. Le modèle a été appliqué à des glissements de terrain en Scandinavie et au Canada. Trois études de cas sont brièvement discutées. Le modèle est une approche des différences finies, où les déformations en descente locales causées par les forces normales sont maintenues compatibles avec les déformations de cisaillement déviant au-dessus — et si s’est applicable aussi au-dessous — de la surface de rupture potentielle (ou établie). Le logiciel et une feuille de calcul facile à utiliser sont introduits ainsi que des développements récents. [Traduit par la Rédaction]