This paper presents modelling of the consolidation of foundation soil under a wide embankment constructed over soft soil. An elastic–viscoplastic (EVP) constitutive model is used to represent the foundation soil for the coupled finite element analysis (FEA). A unit-cell analysis is carried out to capture the maximum settlement and the development of excess pore-water pressure with time below the centreline of the embankment for a long period (9 years). A new function for capturing the varying nature of the creep or secondary compression coefficient is proposed and used in association with the EVP model. The input material parameters for this study were determined from extensive laboratory experiments except for the equivalent horizontal permeability, which was systematically estimated by using vertical permeability data obtained from one-dimensional consolidation tests and by back-analysing the first 12 months of field settlement data. Comparisons are made among the predictions obtained adopting an elastoplastic modified Cam clay model and the EVP model with constant and varying creep coefficients for the foundation soil and the corresponding field data. The predictions with the EVP model are found to be better than those with the elastoplastic model and the use of a varying creep coefficient for the EVP model seems to further improve its predicting ability.

This paper presents the long-term performance of a wide geogrid-reinforced road embankment constructed on soft clay improved with prefabricated vertical drains (PVDs) at a freeway extension site 150 km north of Sydney in Australia. The foundation soil and the embankment were instrumented and monitored for about 400 days for excess pore-water pressure, earth pressure, and reinforcement tension, and for 9 years for displacement profiles. The embankment was constructed in stages and surcharged in an attempt to reduce post-construction settlement. As the embankment width was wide relative to the thickness of the soft clay, the settlement near the centre was modelled by a unit cell analysis. The equivalent horizontal permeability was determined by back analysis of the central zone using the first 12 months of settlement data. All other soil parameters were determined from the laboratory and field testing. The predicted pore-water pressure response over the first 400 days showed reasonable agreement with measured values. The same analysis was then continued to predict settlement over a period of 9 years. The predicted settlement was, however, smaller than the measured value at the centre region of the embankment.Résumé : Cet article présente la performance à long terme d'un large remblai routier armé de géogrid construit sur de l'argile molle améliorée avec des drains verticaux préfabriqués (« PVDs ») sur le site d'une extension d'autoroute à 150 km au nord de Sydney en Australie. Le sol de fondation et le remblai ont été instrumentés et des mesures ont été prises durant une longue période, d'environ 400 jours pour l'excédent de la pression interstitielle, pour la pression des terres et pour la traction dans l'armature, et durant 9 ans pour les profils de déplacement. Le remblai a été construit en stages et surchargé pour tenter de réduire le tassement postconstruction. Comme la largeur du remblai était grande par rapport à l'épaisseur de l'argile molle, le tassement près du centre a été modélisé par une analyse de cellule unique. La perméabilité horizontale équivalente a été déterminée par une analyse à rebours de la zone centrale en utilisant les premiers 12 mois de données de tassement. Tous les autres paramètres de sol ont été déterminés par des essais sur le terrain et en laboratoire. La réaction prédite de la pression interstitielle durant les 400 premiers jours a montré une concordance raisonnable avec les valeurs mesurées. La même analyse a alors été poursuivie pour prédire le tassement durant une période de 9 ans. Cependant, le tassement prédit était plus petit que la valeur mesurée dans la région centrale du remblai.

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