Étude du comportement différé des sols et ouvrages géotechniques

Composition du jury Président M. BOULON Professeur UJF – Grenoble I Rapporteurs P. YVES HICHER Professeur A L 'Ecole Centrale de Nantes R. KASTNER Professeur U.R.G.C. - Géotechnique- I.N.S.A. Lyon Examinateurs E. FLAVIGNY Maître de Conférence UJF - Grenoble IThe research presented in this memory concerne the geomechanics domain. The purpose of it is the study of differed behavior on the soft soils by confronting the results obtained by numerical modeling with the experiments and observations on site. In a first part, the actual research concerning the principal actions carried out on the interpretation of creep (secondary consolidation), with an aim of estimating the soil creeps. This presentation gives a historic insight of this phenomenon and the different methods suggested for the use of the results of creep for construction in geotechnics. In the second part, the researche will consider the tests with the pressuremettre , as well as the tests in Diflupress. L.D, pressuremetre test of long duration developed for the study in-situ of creep. The objective of this part is to point out the complexity of the concept of modulus of deformation, in particular according to the amplitude of the deformations. In a third part, one presents the models of behavior, employed in the numerical simulations. Then, models HSM (Hardware Soil Model) and SSM (Software Soil Model) in the Plaxis code are described before detailing the model SSCM (Software Soil Creep Model) which will be used in the continuation of this study. This model is validated on different types of works and different fine soils. In a fourth part, we present the simulation of the pressuremetre test, and we study the dependence of the pressuremetre modulus ` EM' and the pressure limits ` pl' according to: different intrinsic parameters of the soil (Young E or of shearing G, Poisson's ratio modulus?, angle of friction?, angle of dilatancy?, C cohesion, coefficient of ground at rest K0 ...), of the geometrical characteristics of the probe (diameter, height). In a fifth part, we present the validation of model SSCM on homogeneous tests of laboratory (triaxial and oedometer), and we analyze the behavior of two works in fill and a large foundation raft.Le travail de recherche présenté dans ce mémoire se situe dans le domaine de la géomécanique. Il a pour but l'étude du comportement différé des sols mous en confrontant les résultats obtenus par modélisation numérique aux expérimentations et observations sur site. Dans une première partie, l'état actuel des recherches concernant les principales actions menées sur l'interprétation du fluage (consolidation secondaire), dans le but d'estimer les déformations différées d'ouvrages. Cette présentation donne un aperçu historique de ce phénomène et les différentes méthodes proposées pour l'utilisation des résultats du fluage pour la construction en géotechnique. Dans une seconde partie, l'étude se penchera sur les essais au pressiomètre, ainsi que les essais au Diflupress. L.D, essai pressiométrique de longue durée développé pour l'étude in-situ du fluage. L'objectif de cette partie est de rappeler la complexité de la notion de module de déformation, notamment en fonction de l'amplitude des déformations. Dans une troisième partie, on présente les modèles de comportement, employés dans les simulations numériques. Puis, les modèles HSM (Hard Soil Model) et SSM (Soft Soil Model) dans le code Plaxis sont décrits avant de détailler le modèle SSCM (Soft Soil Creep Model) qui sera utilisé dans la suite de cette étude. Ce modèle est validé sur différents types d'ouvrages et différents sols fins. Dans une quatrième partie, nous présentons la simulation de l'essai pressiométrique, et nous étudions la dépendance du module pressiométrique ‘EM' et la pression limite ‘pl' en fonction de: des différents paramètres intrinsèques du sol (module de Young E ou de cisaillement G, coefficient de Poisson ν, angle de frottement φ, angle de dilatance Ψ, C cohésion, coefficient de terre au repos K0...), des caractéristiques géométriques de la sonde (diamètre, hauteur). Dans une cinquième partie, nous présentons la validation du modèle SSCM sur des essais homogènes de laboratoire (triaxial et oedomètre), et nous analysons le comportement de deux ouvrages en remblai et d'un grand radier