Évaluation de la résistance au cisaillement des sols granulaires non-saturés

En géotechnique, il est généralement admis que les matériaux granulaires tels que les sables ou les billes de verre ne manifestent aucune augmentation ou une augmentation négligeable de la résistance au cisaillement due à la succion matricielle. Cependant, les preuves expérimentales récentes ont montré que les forces inter-particulaires résultant de la force capillaire et d'autres mécanismes à l'échelle locale augmentent la résistance au cisaillement non saturé. Le comportement général de ces forces et leur rôle sur les contraintes macroscopiques, la résistance et le comportement de déformation des sols restent largement incertains. L'objectif principal de cette recherche était d'examiner expérimentalement les effets des forces inter-particulaires induites par la succion sur la résistance au cisaillement macroscopique des billes de verre non saturées. Cet objectif a été atteint en réalisant une série d'essais de cisaillement direct sous contrôle de la teneur en eau pour trois gradations de billes de verre préparées selon un indice des vides constant en utilisant l'essai de cisaillement direct conventionnel. Les résultats de cisaillement ainsi que la courbe de rétention d'eau des billes de verre obtenues à l'aide de techniques de colonne d'eau négative ont été utilisés pour étudier l'effet de la succion matricielle sur la rigidité et les caractéristiques de résistance au cisaillement à l'intérieur du cadre de contrainte efficace modifié. De plus, les résultats expérimentaux ont été comparés aux résultats de l'analyse par éléments finis effectuée par le logiciel PLAXIS afin d'évaluer l'efficacité de l'hypothèse de travail qui se trouve sous les algorithmes d'éléments finis du logiciel. Les principales conclusions tirées de cette recherche sont les suivantes : (1) le modèle caractéristique de contraintes de succion en utilisant une contrainte effective basée sur la contrainte de succion et une contrainte effective généralisée de Bishop peut estimer suffisamment la résistance au cisaillement des billes de verre non saturées lorsque les échantillons se trouvent dans l'état transitoire et résiduel de rétention hydraulique. (2) la succion matricielle affecte à la fois les caractéristiques de rigidité et de résistance au cisaillement des matériaux granulaires non saturés telles que les billes de verre, ce qui indique l'importance de mettre en œuvre des modèles appropriés de matériaux liés à la succion dans l'analyse numérique et théorique. De plus, l'analyse par éléments finis a montré la sensibilité des paramètres actuels des modèles de matériaux intégrés dans PLAXIS. Il a été observé que selon les modèles de matériaux choisis, la présence de la succion matricielle peut influencer les modules élastiques, les angles de dilatation et de frottement