| Titre : | Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille |
| Auteurs : | Salah Eddine Baaziz, Auteur ; Mekki Mellas, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Khider, 2018 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Modélisation numérique,Mur de soutènement,Bloc modulaire,Sol renforcé,Géogrille,Flac3D. |
| Résumé : |
RESUME :
Le comportement des murs de soutènement en sol renforcé par géosynthétiques est complexe et nécessite des études et des recherches afin de comprendre les mécanismes de rupture, le comportement des renforts dans le sol et le comportement des principaux éléments du système : renfort-mur-sol. Plusieurs recherches ont été effectuées sur l'utilisation des géosynthétiques comme matériau de renforcement des massifs de remblai (études expérimentales, analyses numériques, modèles réduits ...). Ce travail de thèse constitue une contribution à la modélisation numérique d'un mur de soutènement en blocs modulaires renforcé par des nappes horizontales de géogrille. On présente, tout d'abord, une recherche bibliographique actualisée sur les murs segmentaires en sol renforcé et ses composantes, techniques de renforcement des remblais par géosynthétiques ainsi que les méthodes de calcul et de conception des murs renforcés par géosynthétiques; elle comprend ensuite des études numériques sur l'influence de nombre et la rigidité des nappes de géogrilles, l'angle de l'interface sol/mur, et les paramètres essentiels du mur (l'inclinaison du mur, type des blocs modulaires, hauteur du mur et la catégorie des blocs modulaires). Nous avons utilisé le programme de différence finie Flac3D dans cette étude. Les déplacements latéraux du parement, contraintes horizontales derrière le mur, contraintes verticales le long de la base du mur et l'effort de traction développé dans les renforts géogrilles sont discutés. Tous les paramètres étudiés ont été trouvés à affecter le comportement du mur de soutènement avec un certain degré de sensibilité. |
| Sommaire : |
ommaire
Liste des principaux symboles……………………………………………………………. -XListe des abréviations …………………………………………………………………….. -XIIListe des figures…………………………………………………………………………… -IVIListe des tableaux …………………………………………………………………………. -IVXIntroduction générale …………………………………………………………………….. -1- CHAPITRE 01 : Revue bibliographique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géosynthétiques. 1.1. Introduction ……………………………………………………………………………... -4- 1.2. Présentation générale……………………………………………………………………. -5- 1.2.1. Définition et principe du mur en sol renforcé ……………………………………. -5- 1.2.2. Le matériau de remblai …………………………………………………………... -6- 1.2.2.1. Remblai général …………………………………………………………. -6- 1.2.2.2. Remblai renforcé ………………………………………………………… -6- 1.2.3. Elément de face …………………………………………………………………... -7- 1.2.4. Les renforts ………………………………………………………………………. -10- 1.2.4.1. Renforts en acier ………………………………………………………… -10- 1.2.4.2. Renforts géosynthétiques ………………………………………………... -11- 1.3. Techniques de construction des murs en sol renforcé par géogrilles …………………… -14- 1.3.1. Structure finale du mur en sol renforcé par géogrilles …………………………… -20- 1.4. Domaine d'emploi ………………………………………………………………………. -21- 1.5. Avantage des murs de soutènement en sol renforcé par géosynthétiques ……………… -21- Sommaire Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille -V- 1.6. Justifications des murs en sol renforcé …………………………………………………. -24- 1.6.1. Principes de fonctionnement des murs en sol renforcé …………………………... -24- 1.6.2. Justification vis-à-vis de la stabilité externe ……………………………………... -25- 1.6.3. Justification vis-à-vis de la stabilité interne ……………………………………… -25- 1.6.4. Justification vis-à-vis de la stabilité globale ……………………………………... -26- 1.6.5. Justifications vis-à-vis de la stabilité mixte ……………………………………… -26- 1.7. Conclusion ……………………………………………………………………………… -27- CHAPITRE 02 : Méthodes et Règlements de calcul et/ou conception des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géosynthétiques. 2.1. Introduction ……………………………………………………………………………... -28- 2.2. La méthode AASHTO ………………………………………………………………….. -29- 2.3. La méthode FHWA ……………………………………………………………………... -43- 2.4. La méthode NCMA ……………………………………………………………………... -57- 2.5. La méthode de 02 blocs ………………………………………………………………… -62- 2.6. La méthode de Bishop simplifiée ………………………………………………………. -70- 2.7. La méthode de Rankine modifiée ………………………………………………………. -78- 2.8. La méthode KC …………………………………………………………………………. -83- 2.9. La méthode K-rigidité …………………………………………………………………... -87- 2.10. La méthode des tranches horizontale ………………………………………………….. -90- 2.11. La méthode de concept analytique homogénéisé………………………………………. -100- 2.12. Conclusion ……………………………………………………………………………. -102- CHAPITRE 03 : Les modèles de comportement et l'outil numérique utilisé. 3.1. Introduction ……………………………………………………………………………... -103- Sommaire Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille -VI- 3.2. Modèles de comportement ……………………………………………………………… -104- 3.2.1. Introduction ………………………………………………………………………. -104- 3.2.2. Comportement élastique …………………………………………………………. -104- 3.2.2.1. Modèle élastique linéaire isotrope ………………………………………. -104- 3.2.3. Comportement élasto-plastique ………………………………………………….. -105- 3.2.3.1. Notion de Surface de charge …………………………………………….. -106- 3.2.3.2. Notion de règle d’écrouissage …………………………………………… -107- 3.2.3.3. Notion de loi d'écoulement ……………………………………………… -108- 3.2.4. Loi de comportement élastique parfaitement plastique ………………………….. -109- 3.2.4.1. Critère de Mohr-Coulomb ……………………………………………….. -109- 3.2.4.2. Critère de Tresca ………………………………………………………… -112- 3.2.4.3. Critère de Von Mises ……………………………………………………. -112- 3.2.4.4. Critère de Drucker-Prager ……………………………………………….. -113- 3.3. Description du logiciel et des Paramètres utilises ………………………………………. -115- 3.3.1. Présentation du code de simulation numérique FLAC3D ……………………….. -115- 3.3.2. Méthode des différences finies …………………………………………………... -116- 3.3.3. Analyse Lagrangienne …………………………………………………………… -116- 3.3.4. Principe de résolution numérique en mode explicite …………………………….. -116- 3.3.5. Génération de maillage …………………………………………………………... -118- 3.3.6. Méthodologie de simulation avec FLAC3D ……………………………………... -120- 3.3.7. Eléments d'interfaces …………………………………………………………….. -121- 3.3.8. Elément géogrille ………………………………………………………………… -123- 3.3.8.1. Comportement mécanique de l'élément structurel géogrille ……………. -124- 3.3.8.2. Propriétés de l'élément structurel géogrille ……………………………... -127- Sommaire Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille -VII- 3.4. Conclusion ……………………………………………………………………………… -128- CHAPITRE 04 : Etude numérique d'un mur de soutènement en bloc modulaire renforcé par des nappes horizontales de géogrille. 4.1. Introduction ……………………………………………………………………………... -129- 4.2. Présentation du modèle numérique ……………………………………………………... -132- 4.3. Maillage et condition aux limites ……………………………………………………….. -133- 4.4. Propriétés des matériaux ………………………………………………………………... -133- 4.5. Résultats et discussions …………………………………………………………………. -135- 4.5.1. Influence du nombre des nappes de géogrilles (N) ………………………………. -136- 4.5.1.1. Déplacement latéral du parement (Ux) …………………………………... -137- 4.5.1.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) …………………………..... -141- 4.5.1.3. Contraintes verticale à la base du sol (v) ………………………………. -142- 4.5.1.4. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T)………………………. -143- 4.5.2. Influence de la rigidité des nappes de géogrilles (J)…………………………….... -148- 4.5.2.1. Déplacement latéral du parement (Ux) …………………………………... -148- 4.5.2.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) …………………………..... -148- 4.5.2.3. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T)………………………. -149- 4.5.3. Influence de l'angle d'interface sol-blocs (δ)……………………………………... -152- 4.5.3.1. Déplacement latéral du parement (Ux) …………………………………... -152- 4.5.3.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) ……………………………. -153- 4.5.3.3. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T)……………………….. -153- 4.5.4. Application d'une surcharge uniformément repartie "Q" sur le massif de sol ….... -156- 4.5.4.1. Influence du nombre des nappes de géogrilles (N) ………………………. -157- Sommaire Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille -VIII- 4.5.4.1.1. Déplacements latéraux du parement (Ux) ……………………... -157- 4.5.4.1.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) ………………….. -157- 4.5.4.1.3. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T)…………….. -158- 4.5.4.2. Influence de la rigidité des nappes de géogrilles (J)……………………… -160- 4.5.4.2.1. Déplacements latéraux du parement (Ux) ……………………... -160- 4.5.4.2.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) ………………….. -160- 4.5.4.2.3. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T)…………….. -161- 4.5.4.3. Influence de l'angle d'interface sol-blocs (δ) …………………………….. -163- 4.5.4.3.1. Déplacements latéraux du parement (Ux) ……………………... -163- 4.5.4.3.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) …………………. -163- 4.5.4.3.3. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T) …….……… -164- 4.6. Conclusion ……………………………………………………………………………… -166- CHAPITRE 05 : L'effet des paramètres des blocs modulaires sur le comportement des murs de soutènement renforcés par géogrille. 5.1. Introduction ……………………………………………………………………………... -167- 5.2. Résultats et discussions …………………………………………………………………. -168- 5.2.1. Influence de l'inclinaison du parement (W) ……………………............................ -168- 5.2.1.1. Déplacement latéral du parement (Ux) …………………………………... -169- 5.2.1.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) ……………………………. -170- 5.2.1.3. Contraintes verticale à la base du sol (v) ………………………………. -170- 5.2.1.4. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T) …….………………... -171- 5.2.2. Influence de la hauteur du mur "H" ……………………………………………… -175- 5.2.2.1. Déplacement latéral du parement (Ux) ………………………………….... -175- Sommaire Modélisation numérique des murs de soutènement en blocs modulaires renforcés par géogrille -IX- 5.2.2.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) …………………………….. -176- 5.2.2.3. Contraintes verticale à la base du sol (v) ……………………………….. -177- 5.2.2.4. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T) …….………………… -178- 5.2.3. Influence du type des blocs modulaires ………………………………………….. -183- 5.2.3.1. Déplacement latéral du parement (Ux) ………………………………….... -183- 5.2.3.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) …………………………….. -184- 5.2.3.3. Contraintes verticale à la base du sol (v) ……………………………….. -185- 5.2.3.4. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T) …….………………… -186- 5.2.4. Influence de la catégorie des blocs modulaires …………………………………... -189- 5.2.4.1. Déplacement latéral du parement (Ux) …………………………………..... -189- 5.2.4.2. Contraintes horizontales derrière le mur (σh) ……………………………... -190- 5.2.4.3. Contraintes verticale à la base du sol (v) ……………………………….. -191- 5.2.4.4. Effort de traction dans les nappes de géogrille (T) …….…………………. -192- 5.3. Conclusion ……………………………………………………………………………… -196- Conclusion générale ………………………………………………………………………... -197- Références bibliographiques ………………………………………………………………. -200 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0907 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
Erreur sur le template
