Déplacement latéral

Dans les séries de calcul qui composent l’étude paramétrique de la déformation des sols, tousles paramètres qui influent sur la répartition des succions, principales causes internes de déplacement, auront des effets sur la forme et l’amplitude des déformations qui s’ensuivent. Or, il a déjà été montré auparavant que l’apparition de la succion est un phénomène qui accompagne l’écoulement de l’eau d’infiltration et que, la température du milieu est susceptible de modifier les propriétés dynamiques de cet écoulement. En conséquence, on pourrait s’attendre à ce que toute variation de la température aura des répercussions sur la répartition spatiale des déformations, ainsi que sur son évolution dans le temps. Dans ce volet, nous allons analyser, sur un sol de type « terre », les impacts que les variations de température peuvent avoir sur les conditions d’apparition des déformations ou sur l’évolution temporelle de celles existantes. Dans les conditions de calcul, le paramètre température a été pris en compte par l’intermédiaire des conditions saisonnières (été ou hiver) dont nous rappelons ci-après les valeurs numériques des grandeurs qui les caractérisent.

Pour des raisons de représentativité que nous avons déjà évoquées précédemment, les discussions porteront sur les résultats obtenus aux nœuds centraux et à ceux qui sont situés à l’extrémité de chaque plan nodal ; ces nœuds sont censés représenter la répartition des déplacements nodaux à différentes profondeurs du sol. précédents, c’est-à-dire que le transfert de chaleur modifie les propriétés dynamiques du transfert hydrique, uniformément sur toute la surface des couches situées respectivement à différentes profondeurs du sol. Ces modifications se traduisent par la croissance du déplacement, en période d’été, c’est-à-dire en fonction de la température, surtout à la surface du sol. Ce résultat est prévisible car la répartition des succions, sources de contraintes internes, est liée à la quantité d’eau infiltrée dans le sol, cette quantité étant d’autant plus réduite que l’on descend en profondeur dans un milieu poreux.

Ce résultat est prévisible car la répartition des succions, sources de contraintes internes, est liée à la quantité d’eau infiltrée dans le sol, cette quantité étant d’autant plus réduite que l’on descend en profondeur dans un milieu poreux. 𝑛 le long de l’axe vertical partant du nœud 126 est marquée par le démarrage d’un gonflement dont la hauteur croît en fonction du temps pour atteindre 3cm environ au bout de 12heures d’exposition (Figure IV.18). o A l’extrémité du modèle de structure, le nœud 150 ne reçoit aucune charge hydrique verticalement par conséquent, l’apparition des succions ne peut provenir que du transfert hydrique horizontal, selon le processus de la redistribution. Cet apport étant relativement faible, l’effet de la succion qui résulte est peu significatif. Et, au cours du temps, l’évacuation par évaporation aidant, la déficience d’humidité aura tendance à se creuser un peu plus. Il en résultera un renforcement des forces de cohésion entre les particules qui composent le milieu, ce qui conduira à une déformation sous forme de tassement. Et, d’après les résultats de calcul, on peut noter que la profondeur de dénivellation de ce tassement est accentuée par l’effet de la température.

coefficient de convection thermique hcv

La présence du vent ainsi que l’intensité de son mouvement peut contribuer à modifier l’état thermique du sol par convection, surtout en surface. Or, les relations de déformation, établies auparavant, prévoient une possible répercussion de cette contribution au niveau de la valeur de succions, donc de la déformation. C’est la raison pour laquelle, nous avons figuré ce facteur parmi les paramètres d’étude de la déformation. Pour formuler mathématiquement la contribution de l’effet du vent, nous l’avons évaluée à partir de la puissance de convection thermique qui est mesurée par le coefficient hcv. Concernant les valeurs à choisir, une étude bibliographique a révélé que la valeur de ce facteur ne peut être définie de façon exacte. Très souvent, elle est plutôt déduite à partir de la considération du bilan d’échanges Une série de calculs rapportée à ces trois valeurs de hcv a été réalisée pour le matériau « terre », en été et, les résultats obtenus sont présentés dans les figures IV.19a et IV.19b

Ce travail de thèse se rapporte à l’étude numérique de la déformation d’un sol poreux non saturé, siège du phénomène d’infiltration et du transfert thermique. La déformation considérée ici est la manifestation sous forme mécanique de l’action des succions générées par les potentiels hydriques repartis dans le milieu. Dans cette étude, la déformation est évaluée à partir du vecteur déplacement des points constituant le milieu. macroscopiques des lois qui gèrent la dynamique des structures ; tandis que l’analyse des charges mécaniques (représentées par les succions) est réalisée à partir des lois de l’écoulement hydrique couplé avec le transfert thermique. La formulation mathématique de ces lois a permis d’obtenir les systèmes d’équations qui décrivent d’une part, les variations des succions et d’autre part, celles des vecteurs déplacements. réalisée par la Méthode des Différences Finies en utilisant l’approximation implicite de la formule d’Euler car les solutions cherchées sont définies en des points, indépendamment des caractéristiques physiques du milieu ; celle du problème de déplacement est effectuée par la Méthode des Eléments Finis, en choisissant un modèle géométrique réduit au quart de modèle du système considéré, pour raison de symétrie.