Effet de la rotation des contraintes sur le comportement des sols argileux

This thesis deals with the effect of the principal stress rotation on the behavior of natural soils. The importance of this parameter is based on many observations on the state of stress nearby geotechnical constructions such as foundations, tunnels, retaining walls and embankments. The purpose of this report is to investigate the phenomenon by performing sophisticated stress path using the LCPC hollow cylinder apparatus. This behavior is not taken into consideration in numerical modeling. The work consists of validating classical soil constitutive models for several types of stress paths and proposing some modifications. The research includes three main parts: - a bibliographic study of laboratory and in situ research work concerning the rotation of principal stress and its effect on the behavior of constructions - an experimental program using the hollow cylinder apparatus as well as standard triaxial tests; - an analysis of the results and a numerical simulation of the experiments. The final goal is to improve the fine soils behavior law which has been developed in the LCPC since 1983. The application of our conclusions is finally presented for three types of construction.Ce travail de thèse est issu de l'analyse des sollicitations complexes appliquées au sol à proximité des ouvrages de génie civil tels que les fondations, les tunnels, les murs de soutènements ou les remblais. Il consiste en une étude expérimentale de l'influence de la rotation des contraintes sur le comportement à la rupture de sols fins à l'aide d'un appareil triaxial pour éprouvettes cylindriques creuses. Ce comportement n'est pas pris en compte de façon explicite dans les modèles de calcul. Le travail a consisté à valider les modèles de comportement utilisés classiquement pour ces types de sollicitations et d'en proposer éventuellement la modification. La recherche comporte trois parties : - une étude bibliographique préliminaire sur les recherches réalisées en laboratoire et en place sur la rotation des contraintes et son influence sur le fonctionnement des ouvrages, - une étude expérimentale en laboratoire avec l'appareil triaxial pour éprouvettes cylindriques creuses et avec des appareils triaxiaux classiques (essais sur sols argileux), - un travail d'interprétation des résultats et de modélisation de ces expériences. L'objectif final est d'améliorer la loi de comportement des sols fins développée au LCPC depuis 1983 et de la valider sur les essais réalisés. L'application à trois ouvrage-types est finalement présentée