Comportement en 3D d'une colonne ballastée dans une argile molle par la méthode d'homogénéisation
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Date
2024
Authors
MEKAOUSSI Amal
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Abstract
Ce présent travail de thèse s’intéresse à l'étude des sols compressibles renforcés par
des colonnes ballastées. Cette technique qui a connu au cours de ces dernières décennies, un
grand essor en s’orientant vers des solutions socio-économiques et environnementales. Sur
cette vision, une étude numérique a été effectuée, en utilisant le code de calcul "Plaxis 3D
Foundation" afin d'analyser la performance d'un sol compressible renforcé par colonne
ballastée et celle d'un sol homogénéisé.
Pour cela, deux modèles numériques de cellules unitaires ont été présentés. Le
premier modèle correspond à une colonne ballastée, entourée à son centre d'un volume de sol
mou. Le second est converti en une cellule unitaire équivalente, homogénéisée en termes de
paramètres physiques et mécaniques des matériaux composites. Sous l'effort de compactage
appliqué sur les cellules unitaires, la déformation volumique ainsi que l'état de contrainte ont
été analysés.
Les résultats ont donné des taux d'indice des vides et de déformation volumique du
modèle homogène. Ces taux ont diminué respectivement de 80 % et de 10 %. Quant à l'état
de contrainte, on a enregistré une augmentation de 10 % des contraintes déviatoriques et une
diminution de 1 % des contraintes effectives moyennes.
Afin de montrer l'influence de l'effort de compactage appliqué sur les deux cellules
unitaires. On a analysé la variation du rapport de l'indice des vides sur l'indice des vides
initial du modèle non homogène, ainsi que celle de l'indice des vides équivalent sur l'indice
des vides initial du modèle homogène. Par la suite, on a comparé nos résultats avec ceux de
l'essai expérimental réalisé sur des modèles réduits (Laouche, 2021). Les résultats ont dévoilé
que les deux rapports (e/e0) et (eéquiv0/e0) sont inversement proportionnels à l'effort de
compactage.
Enfin, une étude paramétrique pour les deux modèles a permis de montrer l'influence
significative des paramètres clés, à savoir la rigidité, l'angle de frottement interne ainsi que la
résistance au cisaillement non drainé du sol sur la diminution des déplacements verticaux et
sur l'augmentation de la capacité portante.