Modélisation du comportement des fondations profondes dans les argiles molles

The thesis aims at modelling the behaviour of foundations in soft soils, such as those found in South-East Asia or in the deep seabed. The work is essentially numerical but includes also a significant experimental part concerning the determination of the mechanical behaviour of very soft clays. A 3D numerical modelling has been developed for pile groups, piled raft foundations and the alternative solution of soil reinforcement by stone columns. The interactions between the different piles (or columns) of groups and those between raft, soil and piles have been detailed. The effects of pile (or columns) spacing and length on the efficiency of groups and mixed foundations were considered. The negative effect of the raft in the upper part of the piles, as well as the non-uniform distribution of friction around piles has been particularly highlighted. The key role of the simulation of the installation of the stone columns has been emphasized. It has been shown that a pressuremeter type expansion of the columns can reproduce the reduction in settlements observed in-situ.L’objectif de la thèse est la modélisation du comportement des ouvrages dans les sols mous, du type de ceux rencontrée en Asie du Sud-Est ou dans les grands fonds marins. Il s’agit d’un travail essentiellement numérique, qui comporte également une partie expérimentale significative concernant la détermination du comportement mécanique de ces argiles très molles. On a abordé l’étude tridimensionnelle des groupes de pieux, puis celle des fondations mixtes radier-pieux et enfin la solution alternative du renforcement des sols mous par colonnes ballastées. On a précisé les interactions entre les différents pieux (ou colonnes) des groupes et celles entre radier, sol et pieux. Les effets de l’entraxe et de la longueur des pieux (ou des colonnes) sur l’efficacité des groupes ou des fondations mixtes ont été également considérés. On a mis particulièrement en évidence l’effet négatif du radier dans la partie supérieure des pieux ainsi que la distribution non-uniforme du frottement latéral autour de ceux-ci. En ce qui concerne les colonnes ballastées, on montre le rôle essentiel de la prise en compte de leur mise en place dans la simulation numérique, et qu’une expansion de type pressiométrique des colonnes permet de retrouver les facteurs de réduction des tassements observés sur site