Différents aspects du comportement des sables a partir d'essais triaxiaux : des petites déformations à la liquéfaction statique

par Erdin Ibraim

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Hervé Di Benedetto.

Le jury était composé de Hervé Di Benedetto.


  • Résumé

    Trois sujets ont été développés lors de ce travail sur le sable : i) l'étude du comportement dans le domaine des faibles déformations ; ii) la description du phénomène de liquéfaction statique; iii) l'analyse de l'aspect "visqueux" du comportement. Le matériau testé à l'aide de l'appareil triaxial de révolution a été le sable d'Hostun RF. I) Une campagne d'essais triaxiaux a été effectuée sur des échantillons de sable lâche, moyen et dense. Le comportement en faibles déformations a été étudié dans la direction verticale à l'aide de cycles de décharge - recharge effectués à différents niveaux de chargement triaxial. Afin d'avoir accès au niveau des faibles déformations, un nouveau système de mesure locale des déformations axiales utilisant des capteurs LVDT a été conçu. Lors de l'analyse des résultats, une composante visqueuse a été mise en évidence. Une modélisation du module de rigidité introduisant e, cr etE a été proposée. Ii) Le phénomène de liquéfaction du sable très lâche a été reproduit en compression et en extension triaxiale pour différentes histoires initiales de consolidation. Il a été montré que la droite d'instabilité de Lade ne présente pas un aspect intrinsèque. Les conditions de contraintes à l'état permanent de déformation (steady state of deformation) dans le plan d'état e-log(p') se trouvent dans une bande bornée par deux droites parallèles. Ces droites semblent être uniques et indépendantes des conditions de chargement et du type de consolidation. L'indice des vides et le niveau de contraintes au pic semblent influencer cet état permanent de déformation. Iii) Nous avons montré que la réponse du sol devient plus rigide et une zone "quasi" élastique entoure le point de contrainte, lorsque le chargement en conditions non drainées est réalisé après la phase de fluage. Ce comportement peut expliquer la réponse non drainée obtenue après une consolidation anisotrope réalisée très lentement.

  • Titre traduit

    Behavior of sands observed with triaxial test: from small strains to static liquefaction


  • Résumé

    Three aspects of the behaviour of Hostun RF sand were developed in this dissertation, using a triaxial apparatus : i) for the characterizing the behavior in small and medium strain domain, triaxial tests were performed on loose, medium and dense sand. Small unload-reload cycles in the vertical direction were applied during compression or extension loading. In order to assure the measurement in small strains, a new local system of measurement of the axial strains using L VDT sensors was conceived. A viscous component was noticed during the analysis of the results. The dependency of the rigidity with the void ratio and the stress and strain level is shown. Ii) The phenomenon of liquefaction was reproduced on very loose sand specimens in compression and extension triaxial test with isotropic and anisotropic consolidation. Lt is shown that the instability line of Lade does not present an intrinsic aspect. The characteristics at the steady state of deformation in void ratio (e) -log(p') space are bound by two parallel straight lines. These lines seem to be independent of the conditions of loading and the type of consolidation. The void ratio and the level of stress at the onset of liquefaction (peak of deviator stress) seem to influence the stress conditions at the steady state of deformation. Iii) We showed that the response of the soil becomes more rigid and an elastic zone surrounds the point of stress, when the loading in undrained conditions is carried out after the phase of creep. This behavior can explain the undrained response obtained after an anisotropic consolidation carried out very slowly.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (134 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2156)
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