Sommaire: Stabilité d’un remblai sur sol compressible renforcé par drains de sable

INTRODUCTION GENERALE
1 Généralités
2 Objectif de l’étude
3 Présentation du travail
CHAPITRE I THEORIE DE LA CONSOLIDATION
1.1 Définition du sol en tant que domaine d’écoulement
1.1.1 Milieu Poreux
1.1.2 Hauteur Piézométrique
1.1.3 Equation de contrainte en milieu poreux
1.1.4 Loi de Darcy
1.2 Relation de Terzaghi
1.2.1 Concept de contrainte effective
1.2.2 Consolidation suivant Terzaghi
1.2.3 Coefficient de consolidation
1.2.4 Degré de consolidation
1.3 Théorie de Biot
1.3.1 Hypothèses
1.3.2 Définitions et conventions
1.3.3 Théorie générale
1.4 Comportement hydromécanique des sols
1.4.1 Généralités
1.4.2 Comportement des sols suivant leur degré de saturation
1.4.3 Comportement des sols en fonction de leur viscosité
1.4.4 Comportement des sols saturés. Principe des contraintes effectives.
Postulat de Karl Terzaghi
1.4.5 Comportement d’un sol grenu saturé
1.4.6 Comportement d’un sol fin saturé
CHAPITRE II CONSOLIDATION D’UNE COUCHE MOLLE PAR DRAINS DE SABLE
2.1 Méthodes de calculs des drains verticaux
2.2 Solution analytique de la consolidation
2.2.1 Consolidation unidimensionnelle
2.2.1.1 Théorie de Terzaghi
2.2.1.2 Théorie de Davis et Raymond
2.2.2 Consolidation bidimensionnelle
2.2.3 Consolidation tridimensionnelle
2.2.3.1 Méthodes de L.Rendulic
2.2.3.2 Théorie de N.Carillo
2.3 Solutions des différentes théories de consolidation
2.3.1 Les solutions de R.Barron
2.3.2 Méthode de W.Kjellman
2.3.3 Méthode d’A.M Rustejka
2.4 Calcul des drains verticaux en tenant compte du gradient de charge initial et de la résistance structurelle des sols à la compression (cas des déformations libres)
2.4.1 Hypothèse principales et conditions aux limites
2.4.2 La méthode de calcul
CHAPITRE III ETUDE NUMERIQUE PAR PLAXIS
3.1 Modélisation du comportement d’un sol
3.1.1 Paramètres de base du modèle en relation avec le comportement réel du sol
3.2 Jeux de données pour les sols et les interfaces
3.2.1 Les modèles des matériaux
3.2.1.1 Modèle de Mohr-Coulomb
3.2.2 Les types de comportement des matériaux (Material type)
3.2.2.1 Comportement drainé (Drained behaviour)
3.2.2.2 Comportement non drainé (Undrained behaviour)
3.2.2.3 Le comportement non poreux (Non-porous behaviour)
3.2.3 Poids volumique saturé et non saturé (γsat et γunsat)
3.2.4 Perméabilités (kx et ky)
3.2.5 Propriétés générales avancées (Advanced general properties)
3.2.6 Variation de la perméabilité (C)
3.2.7 Indice des vides (e init, e min, e max k)
3.2.8 Le module d’Young (E)
3.2.9 Le coefficient de Poisson (ν)
3.2.10 cohésion (c)
3.2.11 L’angle de frottement (φ )
3.2.12 L’angle de dilatance (ψ)
3.2.13 Rigide (Rigid)
3.3 Génération du maillage
3.3.1 Recommandations pour la génération d’un maillage
3.3.2 Conditions initiales
3.3.3 Conditions hydrauliques
3.3.4 Poids volumique de l’eau
3.3.5 Nappes phréatiques
3.3.6 Nappe phréatique générale
3.4 Génération des pressions hydrauliques
3.4.1 Génération à partir de la nappe phréatique
3.4.2 Génération à partir d’un calcul d’écoulement
3.4.3 Génération des contraintes initiales (procedure k)
3.4.4 Début des calculs
3.5 Calcul
3.5.1 Le programme de calcul
3.5.2 Définition d’une phase de calcul
3.5.3 Insertion et suppression de phases de calcul
3.5.4 Caractéristiques générales des calculs
3.5.5 Identification et ordre des phases
3.5.6 Types de calculs
3.5.7 L’analyse de la consolidation
3 6 Procédures d’application du chargement
3.7 Paramètres de contrôle du calcul
3.7.1 Les pas additionnels (Additional steps)
3.7.2 Construction par étapes
3.7.3 Activation ou modification des chargements
3.8 Exécution de la procédure de calcul
3.9 Résultats affiches pendant les calculs
3.10 Sélection de phases de calcul pour les résultats (output)
3.11 Résultats
3.11.1 Le programme de résultats (output)
3.11.2 Le menu des résultats
3.12 Courbes charge-déplacement et chemins de contrainte
3.13 Le programme courbe (curves)
CHAPITRE IV ETABLISSEMENT D’UN MODELE DE REFERENCE D’UN REMBLAI SUR SOL MOU
4.1 Introduction
4.2 Saisie des données
4.3 Paramètres de sol
4.4 Le maillage
4.5 Conditions initiales
4.6 Première phase de chargement
4.7 Phase de consolidation
4.8 Second cycle de chargement et consolidation
4.9 Courbes
4.10 Cas d’une couche molle de 10m de profondeur renforcé par de deux drains de sable sur différentes positions
4.10.1 Cas d’une couche molle de 10m de profondeur renforcé par de deux drains de sable au milieu
4.10.2 Cas d’une couche molle de 10m de profondeur renforcé par de deux drains de sable au centre
4.10.3 Cas d’une couche molle de 10m de profondeur renforcé par de deux drains de sable au rive
4.10.4 Interprétation des graphes
4.11 Cas d’une couche molle de 20m de profondeur renforcé par quatre drains de sable sur différentes positions
4.11.1 Cas d’une couche molle de 20m de profondeur renforcé par quatre drains de sable (milieu+centre)
4.11.2 Cas d’une couche molle de 20m de profondeur renforcé par quatre drains de sable (milieu+rive)
4.11.3 Cas d’une couche molle de 20m de profondeur renforcé par quatre drains de sable (centre+rive)
4.11.4 Interprétation des graphes
4.12 Cas d’une couche molle de 20m de profondeur renforcé par six drains de sable (rive+milieu+centre)
4.13 Validation d’un modèle de référence
CHAPITRE V MODE DE REALISATION DES DRAINS DE SABLE
5.1 Introduction
5.2 Objectif du traitement des sols par les drains de sable
5.3 Mode opératoire
5.3.1 Drains de sable par voie humide
5.3.2 Drains de sable par voie sèche
5.4 Dispositions constructives
5.4.1 Diamètre des drains de sable
5.4.2 Disposition des drains de sable
5.4.3 Coefficient réducteur sur les volumes de matériaux incorporés
5.5 Moyens mis en œuvre
5.6 Différentes étapes de réalisation des travaux
5.6.1 Etape 1
5.6.2 Etape 2
5.6.3 Etape 3
5.7 Essai de chargement
5.8 Constatations
CONCLUSION GENERALE

Extrait du mémoire stabilité d’un remblai sur sol compressible

INTRODUCTION GÉNÉRALE
1 Généralités
L’analyse du comportement d’un sol saturé comportant des matériaux peu drainant (supportant un ouvrage) dépend essentiellement du facteur temps, en raison de développements et dissipations de l’eau dans le sol. On sait que dans un sol saturé, les pressions interstitielles ont une influence à la fois sur le champ de contraintes totales et sur le champ de contraintes effectives. Il est donc nécessaire de faire une analyse en déformations planes pour étudier l’évolution de ces pressions.
La construction d’ouvrages sur les sols argileux saturés présente diverses difficultés :
-les ouvrages subissent de forts tassements provoqués par la forte compressibilité des sols
-les sols argileux saturés très compressibles ont une faible résistance, il est donc difficile d’assurer la stabilité des fondations et des ouvrages construits sur des sols de ce type.
-le tassement des ouvrages se produit pendant un temps très long, souvent de l’ordre de plusieurs années. Ceci est dû au processus d’expulsion de l’eau.
La connaissance exacte des matériaux sur lesquels sera fondé l’ouvrage est absolument indispensable. Si la fondation est constituée de matériaux doués de cohésion ou la pression interstitielle influe la résistance au glissement, il faut prévoir des drains pour faciliter l’évacuation de l’eau et limiter l’intensité de la vitesse de construction, de manière à laisser à l’eau mise en charge de temps de s’évacuer.
Le temps est bien sur un élément essentiel mais parfois on est dans l’obligation de limiter l’intensité de la vitesse de la construction de sorte que la plus grande partie du tassement des remblais se produise pendant la construction et par conséquent d’améliorer la résistance du sol au cisaillement. C’est l’objet de ce travail qui consiste à surcharger le remblai d’une manière progressive.
Lorsqu’un sol est saturé est chargé par un ouvrage, les contraintes de compressions diminuent le volume des vides et l’eau interstitielles est expulsée dans le sol perméable, le phénomène est progressif. Avant la diminution du volume des vides, la surpression interstitielle est égale à la contrainte de compression. Après dissipation de la surpression interstitielle, cette contrainte est transférée par le squelette du sol.
De nombreux chercheurs ont tentés de résoudre le problème de la consolidation bidimensionnelle sous chargement progressif.
Le problème de la consolidation bidimensionnelle sous chargement progressif à l’instar du problème de la consolidation de chargement instantané sont régis par des équations aux dérivées partielles de types paraboliques et peuvent être traités par les différentes techniques de résolution.
* Méthodes analytiques
* Méthodes numériques.
A partir des relations mathématiques représentant ces problème, on peut concevoir des modèles numériques approchés permettant la résolution des cas concrets en tenant compte des particularités des domaines (conditions géométriques), la pression des modèles dépend de plusieurs facteurs dont la méthode numérique utilisée et le schéma de résolution adopté.
2 Objectif de l’étude
Le but principal de ce travail est de déterminer l’évolution des pressions interstitielles en fonction du temps dans une couche d’argile saturée renforcé par des drains reposant sur une couche imperméable et incompressible sous chargement progressif

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