Conséquences du mode d'effondrement sur les mécanismes de transfert de charge et sur le dimensionnement des géosynthétiques sur cavités potentielles: Fid-Bau Portal

Conséquences du mode d'effondrement sur les mécanismes de transfert de charge et sur le dimensionnement des géosynthétiques sur cavités potentielles

Villard, Pascal / Briançon, Laurent / Huckert, Audrey / Delmas, Philippe

Abstract

Le bon dimensionnement des renforts géosynthétiques sur cavité nécessite une connaissance approfondie des mécanismes de report de charge de la zone de sol effondrée vers les zones stables. Actuellement, la charge agissant sur la nappe géosynthétique est le plus souvent estimée en utilisant le mécanisme d'effondrement proposé par Terzaghi et en supposant une répartition uniforme des contraintes sur la nappe. Pour analyser plus en détail ces mécanismes de report de charge, des expérimentations en vraie grandeur et des simulations numériques mettant en œuvre une modélisation éléments discrets ont été réalisées. En testant numériquement différents modes d'ouverture de la cavité (ouverture progressive du diamètre de la cavité et tassement progressif du sol situé sous la nappe au droit de la cavité), il a été démontré que le mécanisme d'ouverture de la cavité avait une influence importante sur le mode de distribution de la charge sur la nappe (répartition des charges tronconiques pour une ouverture progressive du diamètre de la cavité et parabolique inversée lors d'un tassement progressif du sol situé sous la nappe) et sur les mécanismes de foisonnement du sol. L'analyse des mécanismes de transfert de charge a montré que pour le matériau granulaire testé le coefficient K à considérer dans la formulation de Terzaghi utilisée pour évaluer l'intensité du report de charge est de 1,3. Globalement la confrontation entre les résultats numériques et expérimentaux montre que l'ensemble des mécanismes complexes qui sont mobilisés lors de l'effondrement du sol sur la nappe sont assez bien pris en compte dans la modélisation numérique (foisonnement du sol, mise en tension de la nappe dans les zones d'ancrages, transfert de charge, etc.). Enfin, une amélioration des méthodes de dimensionnement actuelles est proposée dans un contexte normatif incluant les calculs aux états limites et avec prise en compte des coefficients de sécurité.