Dimensionnement des réseaux des colonnes ballastées

Table des matières

INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
Introduction
I-1 Présentation des techniques d’amélioration des sols
I-2 Amélioration des sols par colonnes ballastées
I.2.1 Définition de l’amélioration des sols par colonnes ballastées
I.2.2. Techniques de mise en œuvre
I.2.2.1. Colonnes exécutées par voie humide
1.2.2.2. Colonnes exécutées par voie sèche
I.2.2.3. Colonnes ballastées pilonnées
I.2.3. Domaines d’application
I.2.3.1. Ouvrages
I.2.3.2. Sols concernés
I.2.3.3. Charge appliquées et tolérances imposées
I.2.4. Caractéristiques des colonnes ballastées
I.2.4.1 La longueur
I.2.4.2. Le diamètre
I.2.4.3. Maillage
I.2.5. Choix des matériaux
I.2.5.1 Matériaux constitutifs des colonnes
I.2.5.2. Matériaux de matelas de répartition
1.2.6. Conclusion
I.3. Mécanismes de comportement des colonnes ballastées
I -3-1 Paramètres caractéristiques
I.3.1.1. Equation d’équilibre
I.3.1.2. Taux d’incorporation
I.3.1.3. Rapport de concentration des contraintes verticales
I.3.1.4. Facteur de réduction de tassement
I.3.1.5 Cas particulier : Relation entre paramètres caractéristiques
I.3.2. Comportement des colonnes ballastées au cours de temps
I.3.2.1. La phase initiale
I.3.2.2. La phase de consolidation
I.3.2.3. La phase de fluage
I.3.3. Modèle de comportement mécanique d’une colonne ballastée isolée sous chargement statique verticale
I.3.3.1. Comportement de la colonne sous une fondation souple
I.3.3.2. Comportement de la colonne sous une fondation rigide
I.3.3.3. Mécanisme de rupture de la colonne ballastée
I.3.3.4. Interaction entre le sol et la colonne ballastée
I.3.4. Modèle de comportement mécanique d’un réseau de colonnes ballastées sous chargement statique verticale
I.3.4.1. Propriétés du sol entre les colonnes
I.3.4.2. Comportement des colonnes ballastées sous une fondation souple
I.3.4.3.Incidence du matelas de répartition
I.3.4.4. Comportement des colonnes ballastées sous une fondation rigide
I.3.5. Comportement des colonnes ballastées en zone sismique
I.3.6 Conclusion
I.4. Méthode de dimensionnement
I.4.1. Rappel des paramètres intervenant dans le dimensionnement
I.4.1.1. Données du dimensionnement
I.4.1.2. Paramètres à déterminer
I.4.2. Dimensionnement des colonnes ballastées par des méthodes empiriques
1.4.2.1. Détermination de l’espacement entre les colonnes
I.4.2.2. Prévision de la capacité portante et du diamètre de la colonne
I.4.3. Dimensionnement des colonnes ballastées par des méthodes analytiques
I.4.3.1. Dimensionnement des colonnes ballastées « isolées »chargées en tête
I.4.3.2 Tassement d’une colonne isolée chargée en tête
I.4.4. Dimensionnement des réseaux des colonnes ballastées
I.4.4.1. Réduction des tassements d’un sol traité par des réseaux de colonnes ballastées
I.4.4.2. Amélioration de la stabilité générale d’un ouvrage en terre
I.4.5 Conclusion
I.5. Conclusion du chapitre I
CHAPITRE II: COMPORTEMENT DES SOLS
Introduction
II.1 Comportement des sables saturés
II.1.1 Comportement drainé des sables
II.1.2 Comportement non drainé des sables
II.2 Comportement des argiles saturées
II.2.1 Essai consolidé drainé
II.2.2 Essai consolidé non drainé
II.2.3 Essai non consolidé non drainé
II.3 Conclusion
CHAPITRE III: PHÉNOMENE DE LIQUÉFACTION ET STABILITE PAR  COLONNES BALLATÉES
Introduction
III-1 Le phénomène de liquéfaction, définition et historique
III-2 Comportement des sols
III-2-1 Sols pulvérulents lâches
III-2-2 Sols pulvérulents denses
III-3 Identification des sites liquéfiables
III-4 Paramètres affectant la résistance à la liquéfaction
III-4-1 Influence de l’état de contrainte actuel
III-4-2 Influence de la structure du sol
III-4-3 Influence de l’incrément de contrainte appliqué
III-4-4 Influence de la saturation
III-4-5Effet des fines sur le potentiel de liquéfaction
III-5 Constatation sur des ouvrages
III-6 Evaluation du risque (potentiel) de liquéfaction
III-6-1 Evaluation du potentiel de liquéfaction à partir de l’essai SPT
III-6-2 Evaluation du potentiel de liquéfaction à partir de l’essai CPT
III-6-3 Evaluation du potentiel de liquéfaction à partir de célérité VS
III-6-4 Essai de pénétration de Becker (BPT)
III-7 Stabilisation de sites liquéfiable par colonnes ballastées
III-8 Conclusion
CHAPITRE IV: MODELISATION NUMERIQUE
Introduction
IV-1 Problème de la modélisation 3D, d’un réseau de colonnes ballastées
IV-2 Simulation de la mise en place
IV-3 Modélisation en 3D d’une cellule élémentaire de radier rectangulaire (déformation plane)
IV-3-1Propriétés mécaniques des matériaux
IV-3-2Présentation du modèle
IV-3-3 Modélisation de la phase de mise en place de la colonne
IV-3-4 Influence de l’épaisseur du matelas de répartition sur le tassement
IV-4 Modélisation en 3D d’une semelle filante
IV-4-1Présentation du modèle
IV-4-2Etude de la capacité portante du sol
IV-4-2-1 Cas du sol non renforcé
IV-4-2-2 Cas du sol traité
IV-4-3Accélération de consolidation par colonnes ballastées
IV-4-4 Étude de phénomènes de liquéfaction (Modélisation numérique des  colonnes ballastées comme solution de liquéfaction)
CONCLUSION GÉNERALÉ ET PERSPECTIVE
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES.
ANNEXE A : Données expérimentale en place et en laboratoire
ANNEXE B : Méthode de Priebe, 1995
ANNEXE C : Plaxis 3D Foundation