Étude sur modèle physique des mécanismes de transfert de charge dans les sols renforcés par inclusions rigides. Application au dimensionnement
Résumé
The technique of reinforcement of soft soils by rigid piles has been developed in the 70s, but the application of this technique has been developed in France for a dozen years. Within the framework of the National Project ASIRI, the aim of this thesis is to study the mechanisms of load transfer occurring in the granular layer, whose function is to transfer the load from the structure to the network of rigid piles, thus reducing the settlement of soft soil. We have developed an axisymmetric physical model, at the scale 1/5e, instrumented to better understand these mechanisms. An experimental program has been carried out to quantify the influence of parameters representative of the problem: area ratio, rheological properties and thickness of the granular layer and the soft soil used. The results are used to highlight the significant influence of rheological properties of the granular, its relative thickness and area ratio on the coefficient of efficiency obtained and the average settlement of soft soil. The experimental results obtained on the physical model are then compared with those resulting from different analytical methods. A comparison is also made with results of tests at scale 1 and with the results of tests in a centrifuge, which have also been performed within the National Project A.S.I.RI. Finally, we present the results of numerical modelling of the physical model tests, conducted using Plaxis software. The numerical results are compared with experimental results allowing making a joint validation of the physical model and numerical model.
La technique de renforcement des sols compressibles par inclusions rigides a été développée dans les années 70, mais l'utilisation de cette technique en France n'est courante que depuis une dizaine d'années. Dans le cadre du Projet National A.S.I.RI., ce travail de thèse a pour principal objectif d'étudier les mécanismes de report de charge à travers le matelas de répartition, dont la fonction est de transférer la charge provenant de l'ouvrage (remblai, dallage) vers les inclusions rigides, réduisant ainsi les tassements du sol compressible. On a développé et mis en œuvre pour ceci un modèle physique 1g axisymétrique instrumenté permettant de mieux comprendre ces mécanismes en réalisant, en particulier, un programme expérimental destiné à quantifier l'influence de paramètres représentatifs du problème : taux de recouvrement, caractéristiques rhéologiques et épaisseur du matelas ainsi que du sol compressible utilisé. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence l'influence significative des caractéristiques rhéologiques du matelas, de son épaisseur relative et du taux de recouvrement sur le coefficient d'efficacité obtenu ainsi que sur les tassements moyens générés dans le sol compressible. Les résultats expérimentaux obtenus sur le modèle physique sont ensuite confrontés avec ceux résultant de la mise en oeuvre de différentes méthodes de dimensionnement analytiques. Une comparaison est aussi réalisée avec les résultats des essais à l'échelle 1 sur site expérimental ainsi qu'avec les résultats des essais réalisés en centrifugeuse, dans le cadre du Projet National. On présente finalement les résultats d'une modélisation numérique des essais sur le modèle physique, réalisée à partir du logiciel Plaxis. Les résultats numériques sont comparés aux résultats expérimentaux permettant ainsi de faire une validation conjointe du modèle physique et du modèle numérique.
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