Modélisation multiphasique pour le calcul des ouvrages renforcés par inclusions rigides

The reinforcement of soils by rigid linear inclusions, where shear and flexural behaviour is to be accounted for, is becoming an increasingly used technique to enhance the serviceability and stability of geotechnical structures, although the simulation and design of such structures remains a very difficult task, due to the strong heterogeneity of the reinforced soil combined with the relatively high number of inclusions involved in such reinforced soil structures A multiphase model has been recently developed, allowing to perform the simulation of such structures with a considerably reduced computational effort, compared with that required by a direct simulation, where the inclusions have to be discretized as individual elements. The present work is aimed at implementing such a model in the context of an elastoplastic behaviour for both constituents, with a particular emphasis on the shear and flexural effects prevailing in the rigid inclusions. Starting from the derivation of some analytical solutions, a fem.-based numerical code is then developed and applied to simulating the behaviour of some typical reinforced structures, such as piled raft foundations and slope stabilization systems.La technique de renforcement des sols par inclusions linéaires rigides, c'est-à-dire capables de reprendre des efforts de flexion et cisaillement, connaît depuis quelques décennies un essor important bien que la simulation et le calcul de tels ouvrages reste un problème difficile, en raison de la très forte hétérogénéité du sol renforcé combinée au grand nombre d'inclusions mis en jeu dans de tels ouvrages. Une modélisation multi phasique a récemment été développée permettant d'aborder le dimensionnement de tels ouvrages de géotechnique avec des temps de calcul considérablement réduits par rapport à ceux d'une modélisation numérique classique, où les inclusions de renforcement doivent être discrétisées individuellement. On s'intéresse dans le cadre de ce travail à la mise en oeuvre de ce modèle dans le cadre du comportement élastoplastique des différents constituants, lorsque les effets de flexion et de cisaillement des inclusions sont pris en compte. Après avoir développé un certain nombre de solutions analytiques de référence, un outil numérique basé sur la méthode des éléments finis est mis au point, puis appliqué à la simulation du comportement de différentes structures renforcées, telles que les radiers de fondation sur groupes de pieux, ou la stabilisation de pentes instables par l'incorporation de telles inclusions