Études expérimentale et numérique des transferts de charge dans les matériaux granulaires. Application au renforcement de sols par inclusions rigides.

Ground reinforcement with rigid piles is a technique of foundation involving a granular fill placed between the work and the supporting soil. Load transfer mechanisms that appear in the granular material allow to increase the effort transmitted to the inclusions located within the improved subsoil and consequently to reduce settlements. The lack of regulation and design methods related to this soil improvement technique led to the set up of a national research project called ASIRi. The essential step for a better understanding of the behaviour of such soil reinforcements is to investigate the complex load transfer mechanisms that take place in the granular material. In order to make light on these mechanisms, an experimental study of the trap-door problem involving granular layer in plain strain conditions were carried out. In a second step, numerical modelling of this solicitation by means of Discrete Element Method is presented. Then, a numerical and parametric study focused on granular fills on rigid vertical piles, based on realistic works layouts, and testing the influence of several technical solution on load transfer mechanisms.Le renforcement de sols par inclusions rigides est une technique de fondation dans laquelle un matelas granulaire de transfert de charge est mis en \oe uvre entre l'ouvrage et le sol support. Les reports de charges se développant dans le matelas permettent d'augmenter la charge de l'ouvrage transmise au réseau d'inclusions mis en place dans le sol support. Une importante réduction des tassements peut ainsi être obtenue. L'absence de recommandations relatives au dimensionnement et à la réalisation de de ce type de renforcement de sol a conduit à la mise en place du projet national ASIRi. Une des étapes essentielles à la compréhension du fonctionnement de ce type d'ouvrage réside dans les mécanismes de transfert de charge agissant dans le matelas granulaire qui demeurent mal connus et complexes. Afin d'apporter des éléments de compréhension relatifs à ces mécanismes, une étude expérimentale mettant en jeu des matelas granulaire soumis à une sollicitation simplifiée a été réalisée sur modèle réduit. Dans un second temps, l'étude expérimentale a été complétée par des modélisations numériques utilisant la Méthode des Éléments Discrets. Enfin, une étude paramétrique et numérique portant sur le comportement de matelas de transfert de charge sur inclusions rigides est proposée. Elle se base sur des configurations d'ouvrages usuelles et permet d'évaluer l'influence de différentes solutions techniques sur les reports de charge