Etude des interactions sol-outil dans le cas du taupage

Study of interactions of soil-toal in the case of moling

• Auteur / Autrice : Jiang Nan Chen
• Direction : F. Andreux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectres -- thèses et écrits académiques

Drainage

Sols

Résumé

La technique du drainage taupe s'est montrée efficace et peu coûteuse. Toutefois la pérennité de la galerie pouvant être courte, le renouvellement fréquent du taupage peut devenir dissuasif. La stabilité de la galerie dépend essentiellement des propriétés physico-chimiques et des modifications du sol, elle peut être améliorée par une maitrise de ces dernières. L'objectif de ce travail contribue à expérimenter le drainage taupe en sol argileux humide. Les observations in situ et les moulages polyuréthanne de galerie permettent de distinguer trois types de mécanisme de modifications du sol: écoulement visqueux, liquéfaction partielle, et rupture par cisaillement. Ces mécanismes sont reliés au comportement énergétique des horizons contenant les galeries, défini par la notion de contrainte équivalente Ceq. Les modifications du sol se répartissent en phénomènes de tassement ou de compactage et d'ameublissement ou de fissuration. La fissuration sur le profil longitudinal de la galerie est évaluée à partir de l'analyse spectrale des forces de traction de la charrue taupe. La densité spectrale de puissance montre que la force de traction est aléatoire et gaussienne avec des composantes déterminées. Le spectre des forces peut être divisé en trois intervalles : les très basses fréquences liées aux effets aléatoires, les hautes fréquences correspondant aux vibrations du système tracteur outil et les fréquences de fissuration entre les deux précédentes. Ce résultat est conforme aux observations notées sur profils culturaux et sur moulages polyuréthanne. Le tassement ou le compactage évalué par les indices de vide, d'eau, d'air de mottes prélevées autour de la galerie n'a montré de modification que dans une couche très proche de la paroi de la galerie. La porosité est analysée par traitement d'image sur lames minces d'échantillons prélevés autour de la galerie suivant le diamètre équivalent, le coefficient de forme et l'orientation des pores. Les pores fins non détruits changent seulement de forme et d'orientation. On ne note une compression et une fissuration que dans la voûte et sur le côté à un centimètre autour de la galerie. Dans le reste du profil, le sol est plus fissuré que comprimé. Les fissures se développent suivant une préfissuration naturelle et le plan de rupture par cisaillement. L'étude morphologique des galeries à l'aide de moulages montre qu'une galerie correctement formée avec une charrue taupe classique est de section presque circulaire et qu'une détente d'environ 25% s'y produit régulièrement. Quatre pièces travaillantes ont été testées. Avec les pièces travaillantes classiques, le boulet, sans effet sur la paroi, n'est pas nécessaire. Dans nos essais, un obus et un boulet de petits diamètres ne sont pas avantageux, la section de la galerie après détente étant trop faible. Un étançon incline, un obus et un boulet excentres semblent améliorer la stabilité de la galerie. La demande en force de traction, la compression autour de la galerie et la régularité de la fissuration augmentent avec la profondeur de taupage. La fissuration semble plus nette et régulière avec une plus grande vitesse de travail.