Soutenance mémoire
Introduction générale
Problématique
Chapitre I : Synthèse Bibliographique
I.1. Introduction
I.2. Définition des colonnes ballastées
I.3.Choix de la méthode d’amélioration des sols
I.4. Objectif de la technique du renforcement par colonne ballastées
I.5. Domaine d’application des colonnes ballastées
I.6. Procédés d’exécution des colonnes ballastées
I.6.1. Colonne ballastée par voie sèche et alimentation du ballast par le haut
I.6.2. Colonne ballastée par voie humide et alimentation du ballast par le haut
I.6.3. Colonne ballastée par vibreur a sas ,voie sèche où humide et alimentation par la base
I.6.4. Colonne ballastée pilonnée
I.7. Techniques d’amélioration des sols
I.7.1.Techniques de renforcement par colonnes ballastées
I.7.2. Comportement d’une colonne isolé
I.7.3. Mécanismes & modes des ruptures des colonnes ballastées
I.7.3.1. Rupture par expansion latérale de la colonne
I.7.3.2.Rupture par cisaillement généralisé du sol traité
I.7.3.3.Rupture par poinçonnement
I.7.4. Contraintes maximales admissibles dans les colonnes
I.7.4.1.Mise en équation de la rupture par expansion latérale
I.7.4.2. Mise en équation de la rupture par cisaillement généralisé
I.7.4.3. Mise en équation de la rupture par poinçonnement d’une colonne flottante
I.7.5. Contraintes admissibles dans les colonnes à l’état limite de service L’ELS
I.7.6.Contraintes admissibles dans les colonnes à l’état limite ultime L’ELU
I.8.Conclusion
Chapitre II : Lois de comportement des sols
II.1. Les modèles de comportements
II.2. Comportements des sols saturés
II.2.1. Comportement élastoplastique
II.2.2. Modèle élastique linéaire
II.2.3. Modèle de Mohr-Coulomb
II.2.3.1.Module d’Young
II.2.3.2. Coefficient de poisson
II.2.3.3. Angle de frottement
II.2.3.4. Cohésion
II.2.3.5. L’angle de dilatance
II.2.4. Modèle de sol avec écrouissage (Hardening Soil Model)
II.2.4.1. Les paramètres du HSM
II.2.4.2. Les modules
II.2.4.3. Surface de charge
II.2.4.4. Surface de rupture
II.2.5.Modèle pour les sols mous (Soft Soil model)
II.2.5.1. Les paramètres de compressibilité
II.2.5.2.Paramètre de contrainte K0
II.2.5.3.Coefficient de Poisson
II.2.5.4.Prise en compte de la surconsolidation
II.2.6. Modèle pour sols « mous » avec effet du temps (Soft Soil Creep Model)
II.2.7 : Modèles Cam-Clay
II.2.7.1.Etude de l’essai de compression isotrope
II.2.7.2. Notion d’état critique
II.2.7.3. Équations des modèles Cam-Clay
II.2.8. Conclusion
Chapitre III : Modélisations numériques
III.1. Généralités et principe sur la pratique des éléments finis
III.2. Application des éléments finis aux sols renforcés
III.3. Modélisation d’un réseau de colonnes ballastées
III.3.1.Hypothèse de calcul et modélisation
III.3.2. Modélisation d’un réseau de colonnes ballastées par homogénéisation
III.4. Géométrie du modèle numérique et les caractéristiques des matériaux utilisés
III.4.1. Introduction
III.4.2. Géométrie du modèle numérique
III.4.3. Caractéristiques des matériaux utilisés dans la modélisation numérique
III.4.3.1. Propriétés de la couche d’argile molle
III.4.3.2. Propriétés des colonnes ballastées
III.4.3.3. Propriétés du matelas de transferts de charge
III.4.3.4. Propriétés de la fondation circulaire (radier)
III.4.4. Génération du maillage
III.4.4.1. Conditions initiales
Chapitre IV : Expérimentations – Résultats et Discussions-
IV.1. Résultats et discussions
IV.1.1. Influence de la variation du point d’application de la charge (excentricité) sur le comportement des colonnes ballastées
IV.1.1.1. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 2
IV.1.1.2. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 1
IV.1.1.3. Conclusion des résultats des colonnes 1 et 2 et leurs interprétations
IV.1.1.4. Analyse & Interprétation des Résultats de la Colonne 4
IV.1.1.5. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 3
IV.1.1.6. Conclusion des résultats des colonnes 3 et 4 et leurs interprétations
IV.1.1.7.Analyse et interprétation des résultats de la colonne 5
IV.1.1.8. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 6
IV.1.1.9.Conclusion des résultats des colonnes 5et 6 et leurs interprétations
IV.1.1.10. Conclusion
IV.1.2. Influence de la variation du point d’application de la charge (excentricité) avec augmentation de l’épaisseur de radier de 0,25 m à 0,50 m sur le comportement des colonnes ballastées
IV.1.2.1. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 2
IV.1.2.2.Analyse & Interprétation des Résultats de la Colonne 1
IV.1.2.3. Conclusion des résultats des colonnes 1 et 2 et leurs interprétations
IV.1.2.4. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 4
IV.1.2.5. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 3
IV.1.2.6. Conclusion des résultats des colonnes 3 et 4 et leurs interprétations
IV.1.2.7. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 5
IV.1.2.8. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 6
IV.1.2.9. Conclusion des résultats des colonnes 5 et 6 et leurs interprétations
IV.1.2.10. Conclusion
IV.1.3. Influence de la variation du point d’application de la charge (excentricité) avec diminution de la cohésion du sol de 75 KN/m2 à 70 KN/m2 sur le comportement des colonnes ballastées
IV.1.3.1. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 2
IV.1.3.2. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 1
IV.1.3.3. Conclusion des résultats des colonnes 1 et 2 et leurs interprétations
IV.1.3.4. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 4
IV.1.3.5. Analyse et interprétation des résultats de la Colonne 3
IV.1.3.6. Conclusion des résultats des colonnes 3 et 4 et leurs interprétations
IV.1.3.7. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 5
IV.1.3.8. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 6
IV.1.3.9.Conclusion des résultats des colonnes 5 et 6 et leurs interprétations
IV.1.3.10.Conclusion
III.7.4. Influence de la variation du point d’application de la charge (excentricité) avec augmentation de rayon de radier de 2,00 m à 2,50 m sur le comportement des colonnes ballastées
IV.1.4.1.Analyse et interprétation des résultats de la colonne 2
IV.1.4.2. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 1
IV.1.4.3. Conclusion des résultats des colonnes 1 et 2 et leurs interprétations
IV.1.4.4. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 4
IV.A.4.5. Analyse et interprétation des résultats de la colonne 3
IV.1.4.6. Conclusion des résultats des colonnes 3 et 4 et leurs interprétations
IV.1.4.7. Analyse et interprétation des résultats de la Colonne 5
IV.1.4.8. Analyse et interprétation des résultats de la Colonne 6
IV.1.4.9. Conclusion des résultats des colonnes 5 et 6 et leurs interprétations
IV.1.4.10. Conclusion
Conclusion Générale
Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie colonnes ballastées
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Déformations suivant l’axe des abscisses
Selon la variation du point d’application de la charge entre 0 et 0,50 m, les déformations suivant l’axe des abscisses (εxx) augmentent de la côte 9.75 à la côte 8,0763739 m, ensuite à partir de cette dernière valeur (7.5625 m) ils diminuent jusqu’à la base de la colonne. On observe que la valeur maximale pour chaque point d’application de la charge (excentricité ex) est enregistrée à la base de la colonne comme le montre la figure IV.2a.
Déformations suivant l’axe des ordonnées
Selon l’emplacement du point d’application de la charge entre 0 et 0,50m, les déformations suivant l’axe des ordonnées (εyy) augmentent de la côte 9.75 à la côte 3.5740841 m et réduisent à partir de la côte 3,1875 m jusqu’à la base de la colonne (la côte 1,00 m). La valeur maximale des déformations (εyy) est remarquée au sommet de la colonne. Ce constat est illustré dans la figure IV.3a.
Déformations dans le plan xy
Suivant le changement du point d’application de la charge de 0 à 0,50 m, les déformations (εxy) diminuent de la côte 9,75m à la côte 8,0763739 m et augmentent sur l’intervalle de la côte 7,5625 m à la côte 1,00 m. Au sommet de la colonne les mêmes déformations (εxy) prennent des valeurs maximales pour les trois excentricités 0, 0,25m et 0,50 m. Ce constat est illustré dans la figure IV.4a.
Contraintes effectives suivant l’axe des abscisses
Lors de la variation du point d’application de la charge entre 0 et 0,50 m, on a enregistré une diminution des contraintes effectives (σ’ xx) sur la partie supérieure de la côte 9,75 m à la côte 6,7893319 m quelque soit la valeur de l’excentricité. Par contre, dans l’intervalle de la côte 6,4027478m à la côte 2,8009159 m, les contraintes effectives (σ’ xx) diminuent si l’excentricité est variée de 0 à 0,25 m, ensuite dans le même intervalle elles tiennent des valeurs similaires avec les valeurs de l’excentricité 0,25 m lorsque la charge appliquée est positionnée à 0,50 m.
Sur la partie inférieure et notamment à l’intervalle [2,4143319 à1,5138739 m], les contraintes effectives (σ’ xx) ont des valeurs identiques quelque soit la position de la charge appliquée entre 0 et 0,50m. Particulièrement, à la base de la colonne (la côte 1,00m) où les contraintes effectives (σ’ xx) atteignent des valeurs maximales, ces dernières sont semblables quand l’excentricité varie de 0 à 0,25 m et l’autre valeur diminue lorsque l’excentricité est égale à 0,50m. Les courbes de la figure IV.5a montrent que les contraintes effectives suivant l’axe des abscisses (σ’ xx) évoluent d’une manière linéaire. Sa source est entamée à partir de la deuxième valeur (la côte 9,3634159 m) en fonction de la profondeur de la colonne.
Contraintes effectives suivant l’axe des ordonnées
Selon le positionnement du point d’application de la charge entre 0 et 0,50m, les contraintes effectives suivant l’axe des ordonnées (σ’ yy) augmentent le long de la profondeur (y) de la colonne de la côte 9,75 m à la côte 1,00 m. Toutefois, on remarque bien que les contraintes effectives (σ’ yy) varient d’une manière linéaire suivant la variation de la profondeur (y) de la colonne. Ce constat est perçu dans la figure IV.6a.
Pressions Actives
Lors de la variation de la charge entre les trois excentricités on constate : une constante dans les valeurs des pressions actives quand l’excentricité varie de 0 à 0,25 m sur la majorité des sections réparties le long de la profondeur de la colonne. En revanche, lorsque l’excentricité est égale à 0,50 m, on distingue une modification sur les valeurs des pressions actives par une croissance où décroissance. En outre, dans certaines sections distribuées sur la profondeur de la colonne, on a enregistré des valeurs similaires des pressions actives quelque soit la variation de l’excentricité de 0 à 0,50 m. Néanmoins, on observe que les courbes de la figure IV.8a définissent une amplification des pressions actives le long de la profondeur de la colonne.
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