| Titre : | Contribution à l’analyse numérique de l’effet des séismes sur les ouvrages de soutènement |
| Auteurs : | Zerguine salah, Auteur ; Djamel BENMEDDOUR, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Ouvrages de soutènement,modélisation numérique,PLAXIS,fondation filante,courbe enveloppe,capacité portante,géosynthétiques,secousse sismique,excentricité. |
| Résumé : |
Les ouvrages de soutènement sont utilisés pour soutenir les remblais naturels, artificiels
ou les talus raides. Le choix de tel type d’ouvrages dépend des configurations mécaniques et géométriques des massifs soutenus. Quatre problèmes géotechniques font l’objet de la présente thèse. La modélisation numérique de ces problèmes a été réalisée par la méthode des éléments finis implantée dans le code PLAXIS. Le premier problème est consacré à la prédiction des charges limites sous une fondation filante rugueuse soumise à des charges verticales excentrées, reposant sur un sol purement frottant à surface horizontale, dans le cas statique. Dans ce contexte, on a proposé une équation de la courbe enveloppe des charges verticales excentrées en plan (V, M). Par ailleurs, le deuxième problème traite l’effet d’une pente en sol frottant sur la capacité portante d’une fondation filante rugueuse avoisinante, soumise aux charges verticales statiques excentrées. Dans le cas spécial d’une fondation posée sur la crête du talus, un changement radical de la forme de la courbe enveloppe (V-M) est observé, ainsi que le sens de l’excentricité a un effet considérable sur la distribution des contraintes normales sous la base de la fondation. Le troisième et le quatrième problème ont pour but d’étudier l’effet mutuel entre une fondation filante rugueuse reposant à proximité d’un mur en blocs modulaires renforcé par géosynthétiques en cas statique et après une secousse sismique respectivement. Les résultats montrent que la capacité portante n’est pas affectée ni dans le cas statique, ni après une secousse sismique, lorsque la distance relative d/B entre le parement du mur et le bord de la fondation dépasse la valeur 10. L’influence de l’excentricité des charges verticales sur les forces des tractions maximales développées dans les nappes de renforcement et sur la capacité portante du sol est bien étudiée pour chaque distance relative d/B. Les résultats de cette recherche, sont présentés sous forme de tableaux et courbes, ensuite ils sont confrontés aux résultats analytiques et expérimentaux disponibles dans la littérature. |
| Sommaire : |
ITABLE
DES MATIERES NOTATIONS ……...…………………..……………………………...........…. i LISTE DES FIGURES ……...…………..…………………………….........…. iii LISTE DES TABLEAUX ……...………….………………………….........…. viii INTRODUCTION GENERALE …….....…………………………….........…. 1 CHAPITRE 1 : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES OUVRAGES DE SOUTENEMENT ET LES FONDATIONS SUPERFICIELLES SOUS CHARGEMENT SISMIQUE 1.1. Introduction ……...…………..………………………………………...………............…. 4 1.2. Murs non renforcés …………………….…………..……...…………..…………………. 5 1.2.1. Introduction ……………...………………………………...……….…..…………… 5 1.2.2. Etudes dynamiques antérieures ……...………….……...…….……..………………. 6 1.2.2.1 Etudes analytiques ……………………...……...………..……………..……….. 6 1.2.2.2 Etudes expérimentales ……………………..………..….……...……..………… 7 1.2.2.3 Etudes numériques ………..………………..………..….……...……..………… 9 1.3. Murs renforcés …………..……..…………..…..….……...…………..………………….. 16 1.3.1. Différents types d’ouvrages en sol renforcé ………………..……….…….………… 16 1.3.2. Mécanismes de ruptures ………...……………………...…….……..………………. 17 1.3.3. Différents types de parement ……..……..…………..……………..…...……….….. 17 1.3.3.1 Eléments de parement flexibles ……………..…………..……………..……….. 18 1.3.3.2 Eléments de parement semi-flexibles ……………..…………...……..………… 18 1.3.3.3 Eléments de parement durs ……………..……………..….…………..………… 19 1.3.4. Différents types des renforcements ……….....……………..………………..……… 22 1.3.4.1 Renforcements métalliques ……………………….…………...…..…….……… 22 1.3.4.2 Renforcements par géosynthétiques ………..………….....………….…………. 23 1.3.4.3 Avantages des géosynthétiques en sols renforcés …………………….……....... 24 1.4. Différents types de fondations superficielles ……..……………..…....……………….… 25 1.4.1. Mécanismes de rupture sous une fondation superficielle …………...………....……. 25 Table des matières -II- 1.4.1.1 Mécanisme de cisaillement général ……..…………………..…..……………… 25 1.4.1.2 Mécanisme de cisaillement local ………..…………….…...….………..………. 26 1.4.1.3 Mécanisme de poinçonnement ……...……………………………….…..……… 26 1.4.2. Capacité portante des sols renforcés …...……………………….......…………..…… 27 1.4.2.1 Fondations filantes reposant sur des sols renforcés horizontaux ….......…...…… 27 1.4.2.2 Fondations filantes au voisinage d’un mur en sols renforcés …......…..………... 27 1.4.2.3 Courbes enveloppes pour des chargements verticaux excentrés (V-M) ……...… 28 1.5. Action sismique …………..…………………………….....………………………...…… 29 1.5.1. Paramètres de l’action sismique ………………………….....……………………… 30 1.5.1.1 Foyer ……………..……………………………………..………………....…… 30 1.5.1.2 Epicentre ………..………………………………………..……………..……… 30 1.5.1.3 Magnitude M ………..………………………………………....……………..… 30 1.5.1.4 Intensité I ………..……………………………………..………………..……… 30 1.5.1.5 Durée de la secousse sismique ………………………..………………..….…… 30 1.5.1.6 Accélérogrammes (sismogrammes) ……………………………………………. 30 1.5.1.7 Accélération maximale du sol (PGA, Pic Ground Acceleration) ……………… 31 1.5.1.8 Déplacement optimal du sol ……………………………..……………………... 31 1.5.2. Propagation des ondes sismiques ……………………………..…………………….. 31 1.5.3. Vitesse des ondes sismiques ……...…………………..…………………………….. 32 1.5.3.1 Ondes de volume ………………..……………..……………………………...... 32 1.5.3.2 Ondes de surface …………………….…..…………………………..……......... 33 1.5.4. Amortissement matériel ……...…………….……..……………………………........ 33 1.6. Conclusion ………..……..…………..…………………………..……………..………… 35 CHAPITRE 2 : METHODES DE CALCULS ANALYTIQUES DES OUVRAGES DE SOUTENEMENT EN SOL RENFORCE ET DES FONDATIONS SUPERFICIELLES 2.1. Introduction ……...…………..………………………………………...………............… 37 2.2. Méthodes de calcul analytiques des murs renforcés …………………..…………..…..…. 37 2.2.1 Dispositions générales ………………..…………..……………..……………........… 37 Table des matières -III- 2.2.2 Stabilité des murs renforcés en cas statique …………..……….……..………...…… 38 2.2.2.1 Stabilité externe ……………..…………..……………..……………………….. 38 2.2.2.2 Stabilité interne ……………..…………..……………..……………………….. 39 2.2.3 Stabilité des murs renforcés en cas dynamique ……………..……….……..…..…… 44 2.2.3.1 Stabilité externe ……………..…………..……………..……………..………… 44 2.2.3.2 Stabilité interne ……………..…………..……………..………………..……… 44 2.2.4 Influence de la distance de localisation de la fondation …………..………….……… 46 2.3. Capacité portante d’une fondation filante ………..…………...…………....……………. 47 2.3.1 Fondation filante soumise à une charge verticale centrée ……….…...……………... 48 2.3.1.1 Equation de capacité portante de Terzaghi ……..…………...……………….… 48 2.3.1.2 Calcul de la capacité portante de Caquot-Kérisel …………...…………………. 49 2.3.1.3 Capacité portante de Meyerhof ……..…………………..………..………..…… 49 2.3.1.4 Capacité de portance selon l’Eurocode ………..…………...…………..………. 50 2.3.2 Fondation filante soumise à des charges verticales excentrées ……...…………….… 50 2.3.3 Fondation filante soumise à des charges verticales centrées ou excentrées, reposant sur une pente …………..……….……………………….……..………………..…… 52 2.4. Conclusion ………………..……………………………………..……………..………… 54 CHAPITRE 3 : ETUDE D’UNE FONDATION FILANTE POSEE SUR UN SOL HORIZONTAL ET SUR UNE PENTE 3.1 Introduction ……...…………..………………………………….……...………............… 55 3.2 Revue des travaux antérieurs...........................................…...…….............. ...…...……..... 56 3.3 Procédures numériques …...........................……….…………………….………........…... 59 3.4 Fondation filante reposant sur un terrain horizontal .....…………………...…………….... 59 3.4.1 Mécanisme de rupture ………………………………...…………..….…….……..…. 60 3.4.2 Résultats et discussions ......………………………………………………………...... 61 3.5 Fondation filante reposant sur une pente ....……………….……..…..……..….….......….. 76 3.5.1 Mécanisme de rupture ………………………………...…………..….…….……..…. 77 3.5.2 Résultats et discussions .....………………………………………...… …..……..…... 77 3.6 Conclusion …….…………..……………………………………..……………..………… 80 Table des matières -IVCHAPITRE 4 : ETUDE D’UN MUR RENFORCE SOLLICITE PAR UNE FONDATION FILANTE, DANS LES CAS STATIQUE ET DYNAMIQUE 4.1 Introduction ……...…………..………………………………….……...………............… 82 4.2 Validation du modèle numérique …………………………………..……………….…..… 83 4.3 Fondation filante au voisinage d’un mur renforcé en cas statique ……………......……… 88 4.3.1 Influence du rapport d/B sur la charge limite de la fondation ….…………………… 89 4.3.2 Influence du rapport d/B sur les tailles et les formes des courbes enveloppes…….… 90 4.3.3 Influence du rapport d/B sur les tractions maximales développées dans les renforcements …………………………………………………………………………...… 91 4.3.4 Influence de la rigidité à la traction des nappes géosynthétiques sur la charge limite de la fondation …………………………..……..………………………….………………. 94 4.3.5 Influence de l’associativité du sol sur la charge limite de la fondation ……….…..… 95 4.3.6 Influence de la cohésion sur la charge limite de la fondation ……………….………. 96 4.3.7 Influence de l’angle de frottement du sol sur la charge limite de la fondation ……… 98 4.4. Comportement de l’ouvrage de soutènement renforcé sous chargement sismique …...… 98 4.4.1 Influence du rapport d/B sur la charge limite de la fondation …………………...….. 101 4.4.2 Influence du rapport d/B sur les tailles et les formes des courbes enveloppes …….... 103 4.4.3 Influence du rapport d/B sur les tractions maximales développées dans les renforcements ……………………………………………………………………………… 105 4.4.4 Influence de l’excentricité des charges sur les valeurs et les positions des tractions maximales dans les renforcements ……….………………………………….…….……… 107 4.4.5 Influence de l’inclinaison du mur sur le tassement du sol soutenu …………....…… 109 4.4.6 Influence de l’angle de frottement interne du sol sur les charges limites ………...… 110 4.4.7 Influence de la rigidité à la traction des nappes géosynthétiques sur les charges limites ……………………………………………………………………………………… 112 4.4.8 Influence de l’angle de frottement interne du sol sur les tractions maximales dans les nappes de renforcement ……………………………………..……………………….... 113 4.5 Conclusion ………………..……………………………………..……………...………… 114 CONCLUSION GENERALE ……………………………...……………………………....… 116 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ………………………...…….…………...…………119 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/0957 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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